Kaupallinen avaruuskuljetus

Uudet kaupalliset sovellukset

Avaruuden puolestapuhujat ovat tunnistaneet useita mahdollisia mahdollisuuksia avaruuden kaupalliseen käyttöön tulevaisuudessa. Taloudellisen toteutettavuuden kannalta monet niistä riippuvat avaruuskuljetusten kustannusten alentamisesta, mikä tavoite on tähän mennessä jäänyt saavuttamatta sekä hallituksilta että yksityisiltä yrittäjiltä. Pääsy matalalle Maan kiertoradalle on yleensä maksanut kymmeniä tuhansia dollareita hyötykuorman kilogrammaa kohti, mikä on merkittävä este avaruuden jatkokehitykselle. Yksi yritys, SpaceX, on kuitenkin laskenut nämä kustannukset kymmenkertaisiksi Falcon 9 -rakettinsa avulla, ja se lupaa alentaa niitä edelleen suunnitellulla Falcon Heavy -raketillaan.

Alun perin ISS:n odotettiin olevan merkittävän kaupallisesti rahoitetun tutkimus- ja muun toiminnan näyttämö, kun sen laboratoriot aloittavat toimintansa. Tähän ennustettiin sisältyvän sekä teollisuuden rahoittamaa mikropainovoimatutkimusta ISS:n laboratorioissa että vähemmän perinteisiä yrityksiä, kuten maksavien matkustajien majoittaminen, elokuvien kuvaaminen ISS:llä ja asemalla käytettävien tavaroiden kaupallisten mainosten salliminen. ISS:n kaupallisen menestyksen ennustettiin johtavan uusien, yksityisesti rahoitettujen laitosten kehittämiseen matalalla Maan kiertoradalla, mukaan lukien tutkimus-, tuotanto- ja asuinalueet, ja ehkä myös yksityisesti rahoitettuihin kuljetusjärjestelmiin, joilla näihin laitoksiin pääsee. Koska aseman valmistuminen viivästyi – erityisesti sen jälkeen, kun sukkulalaivasto pysäytettiin Columbian onnettomuuden jälkeen vuonna 2003 – tällaista kaupallista kysyntää asemalle pääsystä ei syntynyt. Koska ISS:n on kuitenkin tarkoitus toimia ainakin vuoteen 2024 asti, on mahdollista, että yksityinen sektori käyttää ISS:ää enemmän, jos varhaiset tutkimustulokset osoittavat laitoksen hyödyt.

Toinen potentiaalinen kaupallinen sovellus on maksavien matkustajien kuljettaminen avaruuteen, jota kutsutaan avaruusturismiksi. Erilaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että monet suuren yleisön jäsenet ovat valmiita maksamaan huomattavia summia saadakseen mahdollisuuden kokea avaruusmatkailua. Vaikka hyvin rajallinen määrä varakkaita yksityishenkilöitä on ostanut matkoja Maan kiertoradalle vierailemaan ISS:llä erittäin korkeaan hintaan, avaruusturismimarkkinoiden laajamittainen kehittäminen ei ole mahdollista ennen kuin on kehitetty edullisempia ja erittäin luotettavia kuljetusjärjestelmiä kiertoradalle.

Yksi avaruusturismivaihtoehdoista on kuljettaa maksavia matkustajia avaruuden reunalle – yleensä 100 kilometrin korkeuteen – lyhyille suborbitaalilennoille, jotka tarjoavat muutamien minuuttien mittaisen painottomuuden kokemisen ja laajan näkymän Maahan. Vuonna 2004 vastauksena 1990-luvun lopulla käynnistettyyn palkintokilpailuun yksityisesti rahoitettu avaruusalus SpaceShipOne oli ensimmäinen laatuaan, joka kuljetti ihmisiä (tässä tapauksessa testilentäjiä) tällaisilla lennoilla. Tämä saavutus saattoi merkitä kaupallisen suborbitaalisen matkustustoiminnan alkua. SpaceShipOnen saavuttama nopeus oli kuitenkin vain hieman yli kolme kertaa äänen nopeus, mikä on noin seitsemäsosa nopeudesta, joka tarvitaan käytännön matalalle Maan kiertoradalle pääsemiseksi. Usein toistuvat kaupalliset lennot kiertoradalle näyttävät olevan vielä vuosien päässä tulevaisuudessa.

Muutamat yritykset, kuten Virgin Galactic SpaceShipTwo -aluksensa kanssa, toivovat kuitenkin voivansa aloittaa kaupalliset suborbitaalilennot. Avaruusmatkailijoiden kuljettamisen lisäksi tällaiset lennot voisivat tarjota mahdollisuuksia tutkimukseen ja teknologian kehittämiseen. Eräässä vuonna 2012 tehdyssä arviossa esitettiin, että ensimmäisestä kaupallisesta suborbitaalilennosta voisi 10 vuoden kuluessa olla päivittäisiä suborbitaalilentoja.

Vaihtoehtona nykyisille energialähteille on ehdotettu avaruudessa toimivia järjestelmiä, jotka keräävät suuria määriä aurinkoenergiaa ja lähettävät sen mikroaaltojen tai lasersäteiden muodossa Maahan. Tämän tavoitteen saavuttaminen edellyttäisi useiden suurten rakenteiden sijoittamista avaruuteen ja ympäristön kannalta hyväksyttävän energiansiirtotavan kehittämistä, jotta voitaisiin luoda kustannustehokas kilpailija Maahan perustuville energiantoimitusjärjestelmille.

Kuussa ja muissa aurinkokunnan kappaleissa, erityisesti asteroideissa, käytettävissä olevat resurssit ovat muita mahdollisia kaupallisen kehittämisen kohteita. Esimerkiksi aurinkotuuli on miljardien vuosien aikana kerrostanut suuria määriä helium-3-isotooppia Kuun pinnan maaperään. Tutkijat ja insinöörit ovat ehdottaneet, että helium-3 voitaisiin ottaa talteen ja kuljettaa Maahan, jossa se on harvinaista, käytettäväksi ydinfuusioreaktoreissa. Lisäksi on näyttöä siitä, että Kuun napa-alueilla on jäätä, joka voisi toimittaa miehitetyille Kuun etuvartioasemille juomavettä, hengitettävää happea ja vetyä avaruusaluksen polttoaineeksi. Myös joillakin asteroideilla saattaa olla merkittäviä määriä mahdollisesti arvokkaita luonnonvaroja, kuten vettä, hiiltä, typpeä ja harvinaisia metalleja, ja näiden luonnonvarojen louhintaa avaruudessa on ehdotettu.