Экономика космического лифта

Экономика космического лифта сравнивает стоимость отправки полезного груза на околоземную орбиту с помощью космического лифта со стоимостью этого с помощью альтернатив, таких как ракеты .

Стоимость существующих систем (ракет)

Затраты на использование хорошо протестированной системы для запуска полезной нагрузки высоки. Основная стоимость приходится на компоненты стартовой системы, не предназначенные для повторного использования, которые обычно сгорают в атмосфере или отправляются на орбиты-кладбища . Даже при повторном использовании компонентов стоимость восстановления часто оказывается высокой. ^{[ 1 ]} Для геостационарных переходных орбит составляет всего около 11 300 долларов США за кг цена запуска Falcon Heavy или Falcon 9 . ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} Затраты на запуски на низкую околоземную орбиту значительно меньше, но это не предназначенная орбита для космического лифта.

Предлагаемое сокращение расходов

Для снижения стоимости были предложены различные модификации традиционной конструкции ракеты. Некоторые из них в настоящее время находятся в разработке, например, SpaceX Starship . Желательная цена на эту полностью многоразовую ракету-носитель составляет 10 долларов за килограмм (4,5 доллара за фунт), что значительно дешевле, чем у большинства предлагаемых космических лифтов. ^{[ 5 ]} В настоящее время также находится в разработке New Glenn — частично многоразовая ракета, которая обещает снизить цену. Однако точная стоимость запуска не уточняется. ^{[ 6 ]} Другие, такие как Sea Dragon и Roton, не смогли получить достаточного финансирования. « Спейс Шаттл» обещал значительное снижение затрат, но оказался неэффективным с финансовой точки зрения из-за значительных затрат на ремонт, необходимых после каждого запуска. ^{[ 1 ]}

Смета расходов на космический лифт

Стоимость космического лифта варьируется в зависимости от конструкции. Брэдли К. Эдвардс получил финансирование от NIAC с 2001 по 2003 год на написание статьи. ^{[ 7 ]} описание конструкции космического лифта. В нем он заявил, что: «Первый космический лифт сразу снизит затраты на лифт до 100 долларов за фунт» (220 долларов за кг). ^{[ 8 ]}^{[ 9 ]}

Гравитационная потенциальная энергия любого объекта на геостационарной орбите (GEO) относительно поверхности Земли составляет около 50 МДж (15 кВтч) энергии на килограмм ( см. В разделе «Геосасинхронная орбита подробности »). Учитывая оптовые цены на электроэнергию с 2008 по 2009 год и нынешнюю эффективность передачи энергии в 0,5% , космический лифт потребует 220 долларов США за кг только на затраты на электроэнергию. Доктор Эдвардс ожидает, что технические достижения повысят эффективность до 2%. ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]}

Однако из-за того, что космические лифты будут иметь ограниченную пропускную способность, поскольку только несколько полезных грузов могут подняться по тросу одновременно, цена запуска может зависеть от рыночных сил.

Финансирование капитальных затрат

Согласно докладу, представленному на 55-м Международном астронавтическом конгрессе ^{[ 12 ]} в Ванкувере в октябре 2004 года космический лифт можно считать престижным мегапроектом, текущая сметная стоимость которого (6,2 миллиарда долларов США) выгодна по сравнению с другими мегапроектами, такими как мосты, трубопроводы, туннели, высокие башни, высокоскоростные железнодорожные пути и магнитные подвески. Затраты также выгодны по сравнению с другими аэрокосмическими системами и ракетами-носителями. ^{[ 13 ]}

Общая стоимость космического лифта Эдвардса, финансируемого из частных источников

Общая стоимость космического лифта, построенного по предложению Эдвардса, оценивается примерно в 40 миллиардов долларов (в эту цифру входят 1,56 миллиарда долларов эксплуатационных расходов на первые 10 лет). Стоимость последующих космических лифтов оценивается всего в 14,3 миллиарда долларов каждый. ^{[ 14 ]}

Для сравнения, потенциально в тот же период времени, что и лифт:

Skylon . , одноступенчатый космический самолет грузоподъемностью 12 000 кг (не обычная ракета), стоимость исследований, разработок и производства оценивается примерно в 15 миллиардов долларов ^{[ 14 ]} Цена автомобиля составляет около 3000 долларов за кг. Скайлон подойдет для запуска грузов и особенно людей на низкую/среднюю околоземную орбиту (максимум 30 человек за полет). ^{[ 15 ]}). Первые конструкции космических лифтов перевозили только грузы, но могли перевозить и людей в гораздо более широком диапазоне пунктов назначения. ^{[ 16 ]}
Еще одним альтернативным проектом по недорогой доставке большого количества людей и грузов на орбиту в этот период времени является SpaceX Starship , который, как и Skylon, не представляет собой традиционную конструкцию ракеты, поскольку будет полностью многоразовым. Его грузоподъемность составит от 100 до 150 тонн (от 220 000 до 330 000 фунтов), а затраты на НИОКР оцениваются в 10 миллиардов долларов. ^{[ 17 ]} и стоимость производства около 200 миллионов долларов для экипажа Starship, 130 миллионов долларов для танкера Starship и 230 миллионов долларов для Super Heavy. Цена системы составляет менее 140 долларов США за кг, что, возможно, составляет всего 47 долларов США за кг. ^{[ 18 ]}^{[ 19 ]} Он будет способен с комфортом доставить на Марс 100 человек (следовательно, значительно больше — на низкую/среднюю околоземную орбиту). ^{[ 20 ]}

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Груш, Лорен (24 декабря 2015 г.). «Многоразовые ракеты SpaceX сделают космос дешевле – но насколько?» . Грань . Проверено 4 февраля 2021 г.
^ «Возможности и услуги» (PDF) . SpaceX.com . СпейсИкс . Проверено 4 февраля 2021 г. Falcon 9: 62 миллиона долларов за 5,5 тонны. Falcon Heavy: 90 миллионов долларов за груз до 8 тонн.
^ Шитц, Майкл (12 февраля 2018 г.). «Илон Маск говорит, что новая ракета SpaceX Falcon Heavy превосходит конкурентов по стоимости» . CNBC .
^ «Экономика интерфейсного транспорта» . 2003 . Проверено 5 марта 2006 г.
^ Зафар, Рамиш (8 мая 2020 г.). «SpaceX может снизить затраты на запуск звездолетов до 10 долларов за кг, считает Маск» . Wccftech . Проверено 4 января 2021 г.
^ «Новый Гленн» . Голубое происхождение . Проверено 4 февраля 2021 г.
^ Брэдли Эдвардс (1 марта 2003 г.). «Исследование фазы II NIAC» . Эврика Научный.
^ «2-я ежегодная международная конференция по космическим лифтам прошла в Санта-Фе, штат Нью-Мексико» . 24 сентября 2003 года. Архивировано из оригинала 12 сентября 2015 года . Проверено 18 января 2010 г.
^ «Что такое космический лифт?» . Институт научных исследований, Inc. Архивировано из оригинала 13 октября 2007 г. Проверено 5 марта 2006 г.
^ Брэдли С. Эдвардс, Эрик А. Вестлинг (ноябрь 2003 г.). Космический лифт: революционная транспортная система Земля-космос . Компания «Спагео Инкорпорейтед». ISBN 0-9726045-0-2 .
^ Брэдли С. Эдвардс, Филип Рэган (октябрь 2006 г.). Покидание планеты на космическом лифте . Лулу.com. ISBN 978-1-4303-0006-9 .
^ «55-й Международный астронавтический конгресс» . Институт научных исследований, Inc. Проверено 5 марта 2006 г.
^ Райт, Дэвид; Брэдли Эдвардс. «КОСМИЧЕСКИЙ ЛИФТ: ЭКОНОМИКА И ПРИМЕНЕНИЕ» (PDF) . 55-й Международный астронавтический конгресс 2004 г. - Ванкувер, Британская Колумбия, Канада. IAC-04-IAA.3.8.3. Архивировано из оригинала (PDF) 16 марта 2006 г. Проверено 5 марта 2006 г.
^ Jump up to: ^а ^б Брэдли Эдвардс (2003). «11: Бюджетная смета». Космический лифт . Архивировано из оригинала 14 января 2018 г. Проверено 18 января 2010 г.
^ Дж. Л. Скотт-Скотт; М. Харрисон и А.Д. Вудроу (2003). «Аспекты пассажирских перевозок на современных космических самолетах» (PDF) . Журнал Британского межпланетного общества . 56 : 118–126. Бибкод : 2003JBIS...56..118S . Архивировано из оригинала (PDF) 19 марта 2009 г.
^ Брэдли Эдвардс (2003). «7: Направления». Космический лифт . Архивировано из оригинала 14 января 2018 г. Проверено 18 января 2010 г.
^ «Пять вещей, которые нужно знать о космических проектах Илона Маска» . Физика.орг . 6 февраля 2018 г.
^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 19 ноября 2017 г. Проверено 16 февраля 2018 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
^ «Обзор Сокола-1» . SpaceX. Архивировано из оригинала 18 января 2012 г. Проверено 5 мая 2007 г.
^ Динкин, Сэм (9 октября 2017 г.). «Оценка стоимости BFR» . Космический обзор .

[verge24dec15-1] Jump up to: ^а ^б Груш, Лорен (24 декабря 2015 г.). «Многоразовые ракеты SpaceX сделают космос дешевле – но насколько?» . Грань . Проверено 4 февраля 2021 г.

[2] «Возможности и услуги» (PDF) . SpaceX.com . СпейсИкс . Проверено 4 февраля 2021 г. Falcon 9: 62 миллиона долларов за 5,5 тонны. Falcon Heavy: 90 миллионов долларов за груз до 8 тонн.

[3] Шитц, Майкл (12 февраля 2018 г.). «Илон Маск говорит, что новая ракета SpaceX Falcon Heavy превосходит конкурентов по стоимости» . CNBC .

[interface-4] «Экономика интерфейсного транспорта» . 2003 . Проверено 5 марта 2006 г.

[5] Зафар, Рамиш (8 мая 2020 г.). «SpaceX может снизить затраты на запуск звездолетов до 10 долларов за кг, считает Маск» . Wccftech . Проверено 4 января 2021 г.

[6] «Новый Гленн» . Голубое происхождение . Проверено 4 февраля 2021 г.

[7] Брэдли Эдвардс (1 марта 2003 г.). «Исследование фазы II NIAC» . Эврика Научный.

[8] «2-я ежегодная международная конференция по космическим лифтам прошла в Санта-Фе, штат Нью-Мексико» . 24 сентября 2003 года. Архивировано из оригинала 12 сентября 2015 года . Проверено 18 января 2010 г.

[9] «Что такое космический лифт?» . Институт научных исследований, Inc. Архивировано из оригинала 13 октября 2007 г. Проверено 5 марта 2006 г.

[book03-10] Брэдли С. Эдвардс, Эрик А. Вестлинг (ноябрь 2003 г.). Космический лифт: революционная транспортная система Земля-космос . Компания «Спагео Инкорпорейтед». ISBN 0-9726045-0-2 .

[book06-11] Брэдли С. Эдвардс, Филип Рэган (октябрь 2006 г.). Покидание планеты на космическом лифте . Лулу.com. ISBN 978-1-4303-0006-9 .

[12] «55-й Международный астронавтический конгресс» . Институт научных исследований, Inc. Проверено 5 марта 2006 г.

[raitt-13] Райт, Дэвид; Брэдли Эдвардс. «КОСМИЧЕСКИЙ ЛИФТ: ЭКОНОМИКА И ПРИМЕНЕНИЕ» (PDF) . 55-й Международный астронавтический конгресс 2004 г. - Ванкувер, Британская Колумбия, Канада. IAC-04-IAA.3.8.3. Архивировано из оригинала (PDF) 16 марта 2006 г. Проверено 5 марта 2006 г.

[ch11-14] Jump up to: ^а ^б Брэдли Эдвардс (2003). «11: Бюджетная смета». Космический лифт . Архивировано из оригинала 14 января 2018 г. Проверено 18 января 2010 г.

[passenger-15] Дж. Л. Скотт-Скотт; М. Харрисон и А.Д. Вудроу (2003). «Аспекты пассажирских перевозок на современных космических самолетах» (PDF) . Журнал Британского межпланетного общества . 56 : 118–126. Бибкод : 2003JBIS...56..118S . Архивировано из оригинала (PDF) 19 марта 2009 г.

[16] Брэдли Эдвардс (2003). «7: Направления». Космический лифт . Архивировано из оригинала 14 января 2018 г. Проверено 18 января 2010 г.

[17] «Пять вещей, которые нужно знать о космических проектах Илона Маска» . Физика.орг . 6 февраля 2018 г.

[18] «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 19 ноября 2017 г. Проверено 16 февраля 2018 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )

[SpaceX_Falcon1-19] «Обзор Сокола-1» . SpaceX. Архивировано из оригинала 18 января 2012 г. Проверено 5 мая 2007 г.

[20] Динкин, Сэм (9 октября 2017 г.). «Оценка стоимости BFR» . Космический обзор .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

v т и Космический лифт
Основные статьи	Строительство Экономика Безопасность В художественной литературе
Технологии	Электромагнитная тяга Противовес Углеродные нанотрубки Нанотехнологии Космический трос Обменный привязь Momentum
Связанные понятия	Запустить цикл Лунный космический лифт Орбитальное кольцо Скайхук Космический фонтан
Соревнования	Список соревнований Лифт:2010 г.
Люди	Юрий Арцутанов Брэдли С. Эдвардс Джером Пирсон Константин Циолковский
Организации	KC Космические Пираты ЛазерМотив ЛифтПорт Групп
Неракетный космический запуск Космический полет Мегамасштабное проектирование