Sondi roboti käivitamine teisele tärnile on täiesti erinev skaala suhtes, mis on seotud sondi käivitamisega päikesesüsteemi kaugele ulatuvasse kohta.
Kuna meile kõige lähemal asuv täht on rohkem kui 4 valgusaasta kaugusel, peame harjuma pikaajaliste kommunikatsioonihäiretega - tähtedevaheline mehitamata õhusõiduk peab omama mitut sondi, mis suudab iseseisvalt mitut meediat uurida.
Kokkuvõttes on tähe sondil tõenäoliselt oma kosmoseuuringu programm, mis algab transpordisüsteemi paketist, mis on ette nähtud hübriidrakettide Icarus projektile. Hübriidraketid ei kaalu hästi ja nende minimaalne suurus on tavaliselt sadu tonne.
See on sarnane sellele, kuidas me saatisime kogu uuringuprogrammi teisele tärnide süsteemile, ja kuigi see ei ole peamine probleem, nõuab see paljude asjade tegemist erinevalt - see on paradigma muutus meie lähenemises ja mõtlemisel, kuidas uurida ruumi. Mitte ükski kosmodroom ei saa anda vahendeid sõiduki orbiidile asetamiseks või sadade või tuhandete tonnide kütuse tarnimiseks hübriidrakettile.
Hübriidraketi „Firefly” disain on kavandatud nii, et see sõidaks 100 aasta jooksul Alpha Centaurisse, selle mass on umbes 1500–3000 tonni ja see peab deuteeriumkütust üle kandma 19 korda suurema koguse kui oma mass. Seega võib orbiidile viia umbes 30 000–60 000 tonni seadmeid ja kütust.
Turvalisuse huvides tuleb hübriidrakett käivitada palju kõrgemal orbiidil kui tavaline maa (LEO), kus asub rahvusvaheline kosmosejaam ja teised mehitatud sõidukid. Tõenäoliselt on need Maa ja Kuu vahel püsivad orbiidid, näiteks Lagrange'i punkt või Halo orbiidil. 60 000 tonni transportimiseks orbiitide vahel on aga vaja tõsist transpordi infrastruktuuri. Keskpikas perspektiivis (kümnend või kaks aastat) plaanib SpaceXi privaatsed raketid ehitada Marsile 100 tonni kasulikku last. Keemiliste rakettide, näiteks Falcon Heavy'i kasutamine tähendab, et Mars Colonial Transporteri mass on vähemalt 600 tonni. Kuu orbiidi käivitamine nõuab nii palju kütust kui Marsi orbiidil. Nii et 60 000 tonni massiga kosmosesondi jaoks on vaja 360 000 tonni kasulikku koormust (peamiselt kütust), seda tehakse ainult keemiliste rakettide kasutamisel. Sellised kulud on ülemäärased.
Arvestage siiski seda olukorda: me ei mõtle sageli, kui palju meie energiaallikaid kaalutakse. 1 gigavatt söevõimsuse juures, mis töötab 35 protsenti efektiivsusest, vajab see 0, 1 tonni kivisüsi sekundis. Aasta jooksul põletab see 3 000 000 tonni kivisüsi ja toodab 10 000 000 tonni süsinikdioksiidi ja umbes 150 000 tonni tuhka.
Üllataval kombel, vaadates miniatuurseid kaasaegseid kosmosesõidukeid, vaadake tuhandeid tonne suurust kasulikku koormust suure maapinna orbiidil. 1970. aastate lõpus viis näiteks NASA läbi uuringuid hiiglaslike päikesesatelliitide ehitamiseks Maa geostatsionaarses orbiidis, kuigi nende uuringute tulemused on ainult paberil. Kuid juba on selgunud, et tähtedevahelise sondi konstrueerimisel saab transpordi arhitektuure hästi rakendada. Nii Jaapan kui ka Hiina on väljendanud huvi päikeseenergiaga satelliitide käivitamise vastu, vähemalt 2030. aastatest alates tutvustavatest vormidest ja nende turustamisest 2050. aastal.
Seega, kui tähtedevaheline sond on ehitatud, võib olla, et selleks ajaks on ruumis olemas infrastruktuurid, mis toetavad ehitusprotsessi. Orbitaalse transpordi infrastruktuuri aluseks on järgmine:
- Esiteks korraldatakse orbiitidele kasuliku koormuse ja kütuse kohaletoimetamine neile, kes külastavad kõrgemaid orbiite. See on parim valik, tõeliselt korduvkasutatavad kanderakettid, nagu Falconi ettevõtte SpaceX seeria täiustatud versioonid, mis võivad eksisteerida kümme kuni kakskümmend aastat, või Euroopa raketihübriid Skylon.
- Teiseks, kord Maa orbiidil, asendatakse propellant, mis on vajalik kasuliku koormuse saatmiseks geostatsionaarsele orbiidile, massiivselt asendama mittekeemilise raketi kütusega, nagu termiline tuumaenergia, samuti päikeseenergia ja päikeseenergia. Nad vajavad palju väiksemat kogust propellenti, et edastada koormus kõrgematele orbiididele ja sõltuvalt valitud süsteemist võib see võtta aega või kuud.
Näiteks tasub kaaluda transpordisüsteemide ulatust, mis on vajalik näiteks päikese satelliitelektrijaama ehitamiseks. Tüüpiline 1 gigawatt ATP kaalub umbes 10 000 tonni. Globaalne energiavajadus kasvab. Jooksev nõudlus on umbes 500 gigawatt aastas, seega on vajaliku energiaga varustamiseks päikesesatelliitide elektrijaama abil vaja ehitada umbes 250 satelliiti aastas - umbes 2,5 miljonit tonni riistvara orbiidil.
Icaruse kütus on eeldatavasti merest eraldatud deuteerium. Kuid niipea, kui SpaceX loob Marsil sillalinna ja on loodud transpordi infrastruktuur, alustavad teadlased aktiivsemalt optimaalset võimalust. Mitmed ettevõtted kavatsevad juba uurida asteroidide võimalikke ressursse. Paari aastakümne jooksul on võimalik luua ka väga tulutoov turg, kuid juhtub, kui SPS-materjale on võimalik saada ruumis asuvatest ressurssidest madalamate kuludega kui Maa kosmodroomist. Veenvam on see, et tähtkuju, deuteeriumi, Marsi ja Kuu peamine kütus on palju kõrgem protsent kui Maal. Deuteeriumi aatomid on kaks korda raskemad kui tavaline vesinik, sest see on isotoop. Hiljutised mõõtmised deuteeriumi olemasolu kohta Marsi polaarsetes korkides on näidanud, et selle sisu on vähemalt 8 korda suurem kui keskmine väärtus Maa peal. Samuti leiti tõendeid, et kuu on suure hulga jääga, mis on tuletatud vesinikust, mis sinna jõudis päikese ja komeetidega, ja kuu peaks olema deuteeriumis veelgi rikkam kui Mars.
Seega, kui saabub tähtlaeva ehitamise aeg, võib olla, et juba on olemas kütus ja materjalid, mis on kergesti kättesaadavad maavälistest allikatest.
Laeva kütuse transportimise kulude optimeerimiseks saab uut võimsat süsteemi kasutada paljude teiste puistlasti transportimiseks. Soome uurija Pekka Janhunen pakub E-Saili, spetsiaalset kontseptuaalset disaini, mis loob laetud elektriliinidest päikese purje.
Päikese tuul koosneb päikesest kiirest plasmavoolust, mis voolab ümber juhtmete poolt loodud elektrivälja, luues vajaliku veojõu. See leiutis kuulutati välja lühikirjeldusega 2004. aastal, seda testiti mitmete satelliitide abil ja Euroopa Kosmoseagentuur kavatseb selle käivitada. Täielikult toimiv elektrooniline purje saab tõmmata taastatud deuteeriumi peaaegu igast päikesesüsteemi allikast, näiteks Marsist või asteroididest, samuti muudest lastidest. Neid leiutisi võib kasutada ka "gravitatsiooniliste pukseerivate sõidukitena" asteroidide jaoks, mis on ohtlikud kokkupõrkeks Maa vastu, või isegi liigutada neid uuteks, kasulikumateks orbiidideks. Tootmisaktiivsus ruumis nõuab laeva ehitamist ja paljusid muid rakendusi ning see asjaolu kinnitab Apollo programmi eeliseid, mis võimaldasid inimestel Kuu peale maanduda. Mikroelektroonika revolutsioon 1970ndatel ja 80ndatel võlgneb palju "inimkonna ühe hiiglasliku hüppe" tõttu. Lõppude lõpuks, paljud uued tootmisprotsessid leiutati üsna kiiresti ja paljud füüsilised, inseneri- ja arvutiväljad teadlased olid saanud väljaõppe.
Õnne soosib neid, kes teavad, mida kujutab endast kujuteldamatu kasu sellest, mis loob tähe laeva.
