Missä viipyvät avaruuslentokoneet

Avaruusmatkailu kuuluu teknisen edistyksen lupausten suurimpin petoksiin. Missä ovat sulavalinjaiset avaruusalukset, jotka kiidättävät matkailijoita vieraisiin maailmoihin? Sellaiset alukset, joita olemme nähneet vaikkapa Flash Gordon- sarjakuvissa jo vuosikymmeniä! Niin, miksi niitä ei enää valmisteta? Ehkäpä kysymys on teknologiasta. Avaruusmatkat saatiin käyntiin II maailmansodan tekniikalla, mutta miksi se on edelleen käytössä? Miksi tekniikka ei kehity?

Konstantin Tsiolkovski kehitti avaruusmatkailun teoriaperustan jo sata vuotta sitten, ja oivalsi myös että kemiallisista rakettipolttoaineista vety ja happi ovat lupaavimmat. Goddard teki ensimmäiset onnistuneet kokeet nestepolttoainetta käyttävillä raketeilla. Vaikka raketit ovat suurentuneet, samalla teknologiapohjalla ollaan edelleen. Syynä on avaruuteen pääsyn vaatima suuri energiamäärä painoyksikköä kohti. Aikanaan ajateltiin, että atomivoima olisi seuraava läpimurto. Mutta sen ikävät ympäristövaikutukset ja tarvittavien säteilysuojusten paino ovat tehneet sen haaveen tyhjäksi.

Siivet olisivat hyödylliset sekä nousussa että laskeutuessa, ja siivekästä alusta olisi luontevaa käyttää uudelleen. Mutta siivet edustavat myös ylimääräistä massaa. Siksi ne oli hylättävä. No onhan avaruussukkulalla siivet? On kyllä, mutta niistä maksetaan kova hinta. Sukkula on ylivoimaisesti kallein tapa viedä tavaraa avaruuteen.

Joten onko mitään mahdollisuuksia on siirtyä Flash Gordonin teknologiaan?

On. Sukkulakonsepti voitaisiin elvyttää paremmalla moottoritekniikalla ja kevyemmällä lämpöeristyksellä. Valitettavasti kehitystyön kovat kustannukset ja marginaalinen hyöty ovat panneet tämän suunnitelman jäihin.

Rakettipolttoaineesta suurin osa poltetaan jo ilmakehässä, ja polttoaineen massaasta suurin osa on happea. Entä, jos happi otetaankin pääosin ilmasta? Ilmaa hengittävä moottori olisi todellinen läpimurto. Sen avulla päästäisiin avaruuslentokoneisiin, jotka eivät juuri poikkeaisi tavallisista lentokoneista. Tässä ei ole mitään periaatteellista ongelmaa, mutta käytännöllisiä kyllä. Ns. hyperyliääninopeudella toimiva suihkumoottori asettaa suuria vaatimuksia käytetyille materiaaleille, ja moottorin virtausdynamiikka jan termodynamiikka vaatisivat paljon kalliita kokeita.

Jos avaruustoiminta tarjoaisi todella suuria taloudellisia näkymiä, ilmaa hengittävä avaruuslentokone olisi epäilemättä jo käytössä. Mutta hallitukset eivät uskalla siihen satsata. Entä tarjoaisiko joku eksoottinen teknologia halvan oikotien?

Katsotaan ensin selvästi toteuttamiskelpoiset suunnitelmat. Avaruusalus voitaisiin ampua taivaalle vuoristoon sijoitetusta kaltevasta vakuumiputkesta, jossa se kiihdytettäsiin sähköllä korkeaan nopeuteen. Tämä muunnelma Jules Vernen ideasta on todella peraatteessa mahdollinen. Tai entäpä jos laukaisuun tarvittava energia pumpataankin alukseen maan pinnalta, laserilla tai mikroaalloilla. Näiden suunnitelmien vikana on se, että niihin liittyy suuria hankeriskejä. Kustannuksiin tulee helposti yksi tai kaksi nollaa perään. Arthur C. Clarken tunnetuksi tekemä avaruushissi edellyttäisi supervahvoja materiaaleja, muilta osin fysiikka on kohdallaan.

Entäpä sitten joku eksoottinen teknologia, joka ehkä voitaisiin keksiä. Ehkäpä keksitään tapa säilöä energiaa todella tehokkaaasti, vaikkapa antimaterian tai äärimmäisen kuuman aineen tai vahvan kentän muodossa (tässäkin fysiikka on kohdallaan mutta hyödyntämiseen tarvittava teknologia puuttuu). Entä eksoottinen fysiikka, kuten toistaiseksi tuntemattomat suuren energiatason ilmiöt? Uskaltaako joku sanoa, että luonto on jo paljastanut salaisuutensa? NASA:lla on ollut ns.”eksoottisen työntövoiman tutkimusohjelma”. Tämän kummallisempia asioita tuo ohjelma ei ole tuottanut.

Esitin alussa kysymyksen, miksi tekniikka ei enää kehity? Vastaus on, että kyllä se kehityy ja kehittyisi enemmänkin, mutta kuka sen lystin maksaa?