Vaihtoehtoiset avaruuteen laukaistavan hyötykuorman laukaisumenetelmät

Abstract

Avaruus on merkittävän tärkeä ihmiskunnalle monilla eri tasoilla. Sen merkitys ulottuu pitkälle historiaan ja on yhä lisääntymässä tulevaisuudessa. Vaihtoehtoiset avaruuteen laukaistavien hyötykuormien laukaisumenetelmät ovat hyvin keskeisiä, sillä ne tarjoavat nykyisten menetelmien rinnalla uuden tien avaruuden tutkimiseen ja ihmiskunnan kehityksen edistämiseen. Ne täydentävät nykyisiä kantoraketteja, parantavat kustannustehokkuutta, lisäävät joustavuutta erilaisten hyötykuormien kuljettamiseen, mahdollistavat monimuotoisuutta eri tehtävissä ja kasvattavat laukaisukapasiteettia.

Tämän kandidaatintyön tarkoituksena on esitellä kolme erilaista vaihtoehtoista avaruuteen laukaistavan hyötykuorman laukaisumenetelmää: Project HARPin avaruustykki, SpinLaunchin massakiihdytin ja sähkömagneettinen raidetykki. Lisäksi työssä havainnollistetaan avaruuden merkitystä ja sen luomia hyötyjä ihmiskunnalle niin nykyhetkessä kuin tulevaisuudessa. Myös nykyisten kantorakettien päätoimintaperiaatteet on käsitelty mukaan lukien vertailua perinteisten kantorakettien ja vaihtoehtoisten laukaisumenetelmien kustannus- ja rakenne-erojen välillä.

Space is of major importance to humanity on many different levels. Its importance goes back into history and will continue to grow in the future. Alternative methods of launching payloads into space are very important, as they offer a new way to explore space and contribute to the development of humanity, alongside with existing methods. They will not replace conventional methods but rather complement them, improve costeffectiveness, provide flexibility for the delivery of different payloads, allow diversity of missions, and increase launch capacity.

The aim of this bachelor’s thesis is to present three different alternative payload launch methods for space launch: Project HARP’s space gun, SpinLaunch’s mass accelerator and the electromagnetic rail gun. It also illustrates the importance of space and the benefits it can bring to humanity, both now and in the future. The main operating principles of conventional rockets are also briefly discussed, including a comparison of the cost and design differences between conventional rockets and alternative launch methods.