Традиционные химические ракеты уперлись в стену: В настоящее время доставка чего-либо на орбиту обходится примерно в 10 000 долларов за фунт. Для крупного спутника связи весом порядка 5 тонн это более 100 миллионов долларов только на запуск. Эта сумма не менялась уже несколько десятилетий. Такие компании, как SpaceX Элона Маска, утверждают, что смогут запускать спутники по 1000 долларов за фунт только за счет оптимизации операций - по сути, замены государственной бюрократии на безжалостную предпринимательскую эффективность, - но в ближайшее время не предвидится никаких технологических прорывов, которые могли бы кардинально изменить способ доставки предметов вдали от земного притяжения.

Одно из радикальных решений проблемы - оставить большую часть энергосодержащих материалов, необходимых для запуска ракеты в космос, на земле. Ведь девяносто процентов веса ракеты на стартовой площадке - это топливо, а для груза остается лишь крошечный кусочек полезной массы. Эта идея, впервые предложенная в 1972 году изобретателем Артуром Кантровицем, называется лучевой энергией. Идея проста: Массивная электростанция на поверхности Земли посылает энергию на ракету через невероятно огромный лазер или "мазер", который работает по тому же принципу, что и лазер, но с использованием микроволн.

Наземный энергетический луч достаточной мощности, направленный на ракету нужного состава, может позволить ей нагреть запас бортового водорода до температуры 2500 градусов по Кельвину, достаточно горячей, чтобы выстрелить из ее сопел с достаточной мощностью, чтобы вывести аппарат в космос. В качестве альтернативы, нижняя часть ракеты может состоять из куска металла, который испаряется импульсным лазером, создавая облако газа, которое затем перегревается вторым лазерным импульсом, поднимая ракету в небо.

Серия небольших экспериментов с моделями, проведенных за последние 20 лет, продемонстрировала то, что уже известно таким ученым-ракетчикам, как Александр Брукколери из Массачусетского технологического института: "В законах физики нет ничего, что запрещало бы это сделать".

Единственным реальным препятствием является мотивация со стороны НАСА или другого мецената с большими деньгами, и эта ситуация вряд ли изменится в ближайшем будущем, как считает историк техники Джонатан Куперсмит: "Основная проблема, которую испытывают сторонники лучевой энергии, заключается в том, что [традиционная] ракетная техника работает".

Сторонники лучевой энергии утверждают, что, несмотря на укоренившуюся зависимость от традиционных ракет и высокую стоимость разработки альтернатив - в одной из работ было подсчитано, что на разработку успешной платформы лучевой энергии уйдут миллиарды долларов, - когда они появятся, эти ракеты смогут снизить стоимость вывода объектов на орбиту в 100 раз. Мир запускает в космос около 20 спутников в год, но это распределено между несколькими космическими агентствами. Допустим, русские, на долю которых приходится около половины всех космических запусков (многие из них пилотируемые), решат инвестировать в эту технологию; они смогут окупить свои вложения в течение 10-20 лет.

Если не принимать во внимание саму ракету, то окажется, что большая часть технологий, необходимых для создания системы, уже существует: Компания Raytheon только что продемонстрировала гигантский лазер смерти, убивающий самолеты, который как раз такого размера (плюс еще несколько десятков), чтобы вывести на орбиту небольшую ракету. Если вы предпочитаете микроволны, Дмитрий Целяхович, аспирант из CalTech, считает, что вам понадобится наземная станция размером с Atacama Large Millimeter Array, крупнейший в мире радиотелескоп, который состоит из огромных антенн, предназначенных для прослушивания космоса, но которые также могут быть использованы для передачи микроволн. (ALMA состоит из 66 радиотарелок диаметром 40 или 23 фута, сгруппированных в пустыне Атакама на севере Чили, и его строительство обошлось в 1 миллиард долларов).

Переведено с помощью DeepL.com (бесплатная версия)