비로켓 우주발사
Non-rocket spacelaunch| 다음에 대한 시리즈 일부 |
| 우주 비행 |
|---|
 |
| 역사 |
| 적용들 |
| 우주선 |
| 우주 발사 |
| 우주 비행 유형 |
| 우주국 |
| 우주군 |
| 스페이스 명령어 |
| 개인 우주 비행 |
 우주비행 포털 |
비로켓 우주발사란 궤도를 달성하는 데 필요한 속도와 고도의 상당 부분이 로켓 방정식의 한계를 따르지 않는 추진기법에 의해 제공되는 우주로 발사하기 위한 개념을 말한다.[1]로켓에 대한 많은 대안이 제안되었다.[2]복합 발사 시스템, 스카이훅, 로켓 썰매 발사, 로쿤 또는 공중 발사 같은 일부 시스템에서는 총 델타-v의 일부를 로켓 추진력을 사용하여 직간접적으로 제공할 수 있다.
오늘날 발사 비용은 매우 높다 – 지구에서 낮은 지구 궤도(LEO)까지 킬로그램 당 2,500 달러에서 25,000 달러.결과적으로, 발사 비용은 모든 우주 노력에 드는 비용의 큰 비율이다.발사가 더 저렴해질 수 있다면 우주 임무의 총 비용은 줄어들 것이다.로켓 방정식의 기하급수적인 성질 때문에 다른 수단으로 LEO에 소량의 속도라도 제공하면 궤도에 오르는 비용을 크게 줄일 수 있는 잠재력이 있다.
킬로그램당 수백 달러의 발사 비용은 우주 식민지화, 우주 태양열 발전[3], 화성 테라포밍과 같은 많은 대규모 우주 프로젝트를 가능하게 할 것이다.[4]
공간 발사 방법 비교
| 방법[a] | 발행년도 | 예상 제작비 (10억 US$)[b] | 페이로드 중량(kg) | 예상 LEO 비용(US$/kg)[b] | 용량(t/년) | 기술 준비 수준 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 소모성 로켓[5] | 1903[6] | 225 – 130,000 | 4,000 – 20,000 | n/a | 9 | |
| 우주 엘리베이터 | 1895[7] | 2 | ||||
| 비회전식 스카이 후크 | 1990 | <1 | 2 | |||
| 극초음속 스카이훅[8] | 1993 | < 1[c] | 1,500[d] | 30[e] | 2 | |
| 로토바토르[9] | 1977 | 2 | ||||
| 극초음속 비행기 공간 테더 궤도 발사[10][11](HASTOL) | 2000 | 15,000[f] | 2 | |||
| 우주분수대 | 1980년대 | |||||
| 궤도 링[12] | 1980 | 15 | 2×1011 | < 0.05 | 4×1010 | 2 |
| 발사 루프(소형)[citation needed] | 1985 | 10 | 5,000 | 300 | 40,000 | 2+ |
| 실행 루프(대형)[citation needed] | 1985 | 30 | 5,000 | 3 | 6,000,000 | 2+ |
| KAIE 발사기[13] | 2005 | 2 | ||||
| 스타트램[14] | 2001 | 20[g] | 35,000 | 43 | 150,000 | 2 |
| 스페이스 건[15] | 1865[h] | 0.5 | 450 | 1100 | 6 | |
| 램 액셀러레이터[필요하다] | 2004 | 6 | ||||
| 슬링가트론[17][18] | 1998[19] | 100 | 2 대 4 | |||
| 궤도 비행선 | 0.34[20][self-published source?] |
- ^ 이 열의 참조는 특별히 교체되지 않는 한 전체 행에 적용된다.
- ^ a b 언급된 것을 제외하고 모든 통화 가치는 기준 발행일에 기초하여 인플레이션되지 않은 달러로 표시된다.
- ^ CY2008은 1993년 기준 시스템의 설명으로 추정한다.
- ^ 1단계부터 최대 5km/s까지 필요.
- ^ 부트스트래핑을 통해 매우 빠르게 증가할 수 있음.
- ^ Boeing이 제안하는 DF-9 차량은 1단계에서 최대 4km/s까지입니다.
- ^ Gen-1 기준 설계 기준 2010 버전
- ^ 쥘 베른의 소설 '지구에서 달까지'1728년 책 <세계체제론>에서 뉴턴의 대포알은 사상실험으로 여겨졌다.[16]
정적 구조물
이 용도에서 "정적"이라는 용어는 시스템의 구조적 부분에 내부 이동 부품이 없다는 이해를 전달하기 위한 것이다.
우주탑
우주탑은 우주에 도달할 수 있는 탑이다.궤도 속도로 발사된 차량이 피리지를 상승시킬 수 있는 즉각적인 필요성을 피하기 위해, 탑은 우주 가장자리(카르만 선 100km 이상) 위로 확장되어야 하지만,[21] 훨씬 낮은 타워 높이는 상승 중 대기 드래그 손실을 줄일 수 있다.만약 이 탑이 약 35,999 킬로미터(22,369 mi)의 지리적 궤도까지 갔다면, 그러한 높이에서 방출된 물체들은 최소한의 힘으로 떠내려갈 수 있고 원형 궤도에 있을 것이다.지동기 궤도에 도달하는 구조물의 개념은 콘스탄틴 치올코프스키에 의해 처음 구상되었다.[22]티올코프스키가 구상한 원래 개념은 압축 구조였다.처음부터 압축 구조를 구축하는 것은 비현실적인 작업임이 입증되었는데, 그러한 조건 하에서 자신의 무게를 지탱할 수 있는 충분한 압축 강도를 가진 재료가 존재하지 않았기 때문이다.[23]다른 아이디어들은 발사 차량에 대한 수요를 줄이기 위해 매우 높은 압축 탑을 사용한다.차량은 타워 위로 "이열"되어 있으며, 이것은 대기권 위로 확장될 수 있고 위에서 발사된다.20km(12mi)에 가까운 고도에 접근할 수 있는 이런 높은 탑은 여러 연구자들에 의해 제안되었다.[24][25]
인장 구조물
비로켓 우주 발사용 인장 구조물은 길고 매우 강한 케이블(테더로 알려져 있음)을 사용하여 적재물을 우주로 끌어올리자는 제안이다.테더는 우주에서 한번 궤도를 바꾸는 데도 사용될 수 있다.
궤도 테더는 간결하게 잠글 수 있다(스카이훅) 또는 회전(로토벤터).그들은 (이론적으로) 페이로드가 정지해 있거나 페이로드가 극초음속(높지만 궤도 속도가 아닌)일 때 페이로드를 픽업하도록 설계될 수 있다.[citation needed]
대기권 내 테더를 사용해 대형 재래식 항공기(소음속 또는 저소음속) 또는 기타 동력과 소형 공기역학 차량 사이에서 동력학(에너지 및 운동량)을 전달해 이국적인 추진 시스템 없이 극초음속도로 유도할 수 있다.[citation needed]
스카이훅
스카이훅은 높은 고도와 속도에 탑재물을 끌어올리기 위한 궤도를 선회하는 테더 추진의 이론적 등급이다.[26][27]스카이훅에 대한 제안은 고속 페이로드나 고고도 항공기를 잡아 궤도에 올려놓기 위해 극초음속도로 회전하는 테더를 채택한 설계도 포함한다.[28]
우주 엘리베이터
우주 엘리베이터는 제안된 형태의 우주 운송 시스템이다.[29]그것의 주요 구성요소는 리본 모양의 케이블(테더라고도 함)이 표면에 고정되어 지동 궤도 수준 이상의 우주공간으로 확장되어 있다.행성이 회전함에 따라 테더 상단의 원심력이 중력을 상쇄하고 케이블을 팽팽하게 유지한다.그러면 차량은 로켓 추진 없이 테더 위로 올라가 궤도에 도달할 수 있다.
그러한 케이블은 케이블이 지구 표면에 접근할 때 케이블의 직경을 충분히 빠르게 테이퍼링함으로써 장력 상태에서 자신을 지탱할 수 있는 어떤 물질로 만들어질 수 있었다.지구에서는 비교적 강한 중력을 가진 현재의 물질들이 충분히 강하고 가볍지 않다.기존 재료의 경우 테이퍼 비율이 매우 커야 하며, 총 발사 질량을 재정적으로 실현 불가능한 수준으로 증가시켜야 한다.단, 테더 설계에서는 탄소 나노튜브 또는 붕소 질화물 나노튜브 기반 재료가 인장 요소로 제안되었다.이들의 측정된 강도는 선형 밀도에 비해 높다.그들은 지구에 기반을 둔 우주 엘리베이터를 가능하게 하는 재료로서 약속을 지킨다.[30]
랜디스와 카파렐리는 지동기궤도에서 아래로 확장되는 장력구조("우주 엘리베이터")를 표면에서 위로 확장되는 압축구조("Tsiolkovski 타워")와 결합하여 지표면에서 지동기궤도에 도달하는 복합구조를 형성할 수 있으며, 어느 하나에 비해 구조적 이점을 가질 수 있다고 제안했다.한 [23]사람씩
우주 엘리베이터 개념은 다른 행성과 천체에도 적용된다.지구(달이나 화성)보다 중력이 약한 태양계 위치의 경우, 강도-밀도 요구사항은 테더 재료에 비해 크지 않다.현재 사용 가능한 재료(예: 케블라)는 현지에서 엘리베이터의 테더 재료 역할을 할 수 있을 것이다.
대기권 내 테더
대기권 내 테더는 궤도에 도달하는 데 필요한 속도의 일부 또는 전부를 제공하기 위해 대기 중 긴 케이블을 사용한다.이 테더는 공기역학 또는 구심 작용을 통해 거대하고 느린 끝(일반적으로 큰 아음속 또는 낮은 초음속 항공기)에서 극소음 끝(hypersonic end)으로 운동학(에너지 및 운동량)을 전달하는데 사용된다.키네틱스 인터체인지 테터(KITE) 발사기는 대기권 내 테더로 제안된 것 중 하나이다.[13]
동적 구조물
우주분수대
우주분수는 구조물이 지리적 궤도에 있을 필요가 없고, 지지하기 위해 인장 강도에 의존하지 않는 제안된 형태의 우주 엘리베이터다.원래 우주 엘리베이터 설계(테더링 위성)와는 대조적으로, 우주 분수는 지상으로부터 뻗어나가는 엄청나게 높은 탑이다.이렇게 높은 탑은 전통적인 재료를 사용하여 자체 무게를 지탱할 수 없었기 때문에, 거대한 펠릿이 탑 바닥에서 위로 투영되고 꼭대기에 도달하면 다시 아래로 방향을 바꾸게 되어, 리디렉션의 힘이 탑의 꼭대기를 높이 차지한다.[31]
궤도 링
궤도 링은 지구의 낮은 궤도에 매달려 있는 거대한 구조 링의 개념으로, 지상에 고정 테더를 고정시키는 궤도 속도보다 약간 높은 속도로 회전한다.[32]
1982년 영국간행성학회지(Journal of British Interplanetary Society)에 게재된 일련의 논문에서 폴 버치는 궤도 고리 시스템의 개념을 제시했다.[12]그는 궤도 속도보다 약간 빠른 속도로 회전하면서 낮은 지구 궤도에 놓인 회전 케이블을 제안했다.궤도에 있는 것이 아니라 초전도 자석에 전자석을 받치고 있는 이 고리에 타는 것은 지구상의 지정된 지점보다 한 곳에 머무르는 링 스테이션이다.이들 링 스테이션에 매달려 있는 곳은 인장강도와 질량비가 높은 케이블로 만든 단공간 엘리베이터다.버치는 이 링 스테이션이 테더를 고정하는 것 외에도 궤도 링을 동쪽으로 가속시켜 지구 주위로 전처리할 수 있다고 주장했다.
1982년 벨라루스의 발명가 아나톨리 유니츠키도 지구를 둘러싸고 있는 전자기 트랙을 제안했는데, 이것을 그는 "현악 운송 시스템"이라고 불렀다.끈의 속도가 10km/초를 초과하면 원심력이 지구 표면에서 끈을 분리해 링을 우주로 들어올린다.[33]
발사 루프
발사 루프 또는 로프스트롬 루프는 벨트 기반 마글레브 궤도 발사 시스템을 위한 설계로, 길이는 약 2000km이고 최대 80km(50mi)의 고도에서 유지된다.5톤 무게의 차량은 가속 트랙을 형성하는 케이블 위에서 전자석으로 가속되며, 이 케이블로부터 지구 궤도나 그 너머에 투영될 것이다.그 구조물은 그것을 제자리에 유지하기 위해 지속적으로 약 200 MW의 전력이 필요할 것이다.[citation needed]
이 시스템은 최대 3g 가속도로 우주 관광, 우주 탐험, 우주 식민지화에 인간을 발사하는 데 적합하도록 고안되었다.[34]
공압식 프리스탄딩 타워
제안된 설계 중 하나는 저밀도 가스 혼합으로 부풀려진 고강도 재료(예: 케블라) 관 기둥과 자이로스코프 및 "압력 밸런싱"[35]을 포함한 동적 안정화 시스템으로 구성된 자유형 타워다.다른 우주 엘리베이터 설계와 대조적으로 제안되는 이점은 일부 다른 설계에 관련된 구조물의 많은 길이로 작업하는 것, 궤도 대신 지상에서 건설하는 것, 설계의 실제 범위 내에서 전체 고도에 대한 기능적 접근을 피하는 것을 포함한다.제시된 설계는 "고도 5km에서 해발 20km까지 확장"이며, 저자들은 "접근법을 200km 이상의 고도에 직접 접근할 수 있도록 더 확장할 수 있다"고 제안한다.
이 탑은 긴 가느다란 건축물이어서 큰 난관이 있다.
발사체 발사기
이 발사체 발사대로 지상 또는 가까운 곳에서 높은 속도를 낸다.궤도에 오르기 위해서는 발사체에 추가적인 추진장치(로켓 등)가 포함되지 않는 한 대기를 관통할 수 있는 충분한 추가속도를 부여해야 한다.또한, 발사체는 궤도 삽입을 수행하기 위한 내부 또는 외부 수단이 필요하다.아래의 디자인은 전기 구동, 화학 구동, 기계 구동 등 세 가지 범주로 나뉜다.
전자기가속
전기 발사 시스템에는 질량 드라이버, 레일건, 코일건 등이 있다.이 모든 시스템은 어떤 형태의 선형 전기 모터를 사용하여 발사체를 가속하는 고정식 발사 트랙의 개념을 사용한다.
매스 드라이버
본질적으로 질량 드라이버는 매우 길고 주로 수평으로 정렬된 발사 트랙 또는 터널로서 궤도 또는 아궤도 속도로 유하중을 가속한다.그 개념은 Arthur C에 의해 제안되었다. 클라크는 1950년에 제라드 K에 의해 더 자세히 개발되었다.[36] 우주 연구소와 함께 일하는 오닐은 달에서 발사되는 물질을 발사하는 데 질량 드라이버의 사용에 초점을 맞추고 있다.
질량 운전자는 선로나 벽에서 적재물을 분리하기 위해 일종의 거부감을 이용한다.그런 다음 선형 모터(코일 건과 같은 교류 모터 또는 레일건과 같은 동종 모터)를 사용하여 페이로드를 고속으로 가속한다.발사 궤도를 떠난 후, 탑재량은 발사 속도에 도달하게 된다.
스타트램
스타트램은 차량을 대량운전자(mass driver)로 가속해 우주로 직접 발사하자는 제안이다.차량은 알루미늄 코일의 AC 마그네틱 구동에 의해 가속되는 동안 차량의 초전도성 자석과 알루미늄 터널 벽 사이에서 마글브 반발에 의해 떠다닐 수 있었다.필요한 전력은 아마도 터널을 따라 분산된 초전도 에너지 저장 장치에 의해 제공될 것이다.차량은 낮은 또는 심지어 지리적 궤도 높이까지 충돌할 수 있다; 그러면 궤도를 순환시키기 위해 작은 로켓 모터 화상이 필요할 것이다.
화물 전용 1세대 시스템은 10–20 Gs에서 가속되어 산꼭대기에서 빠져나올 것이다.승객들에게는 적합하지 않지만, 그들은 로켓보다 100배 저렴한 킬로그램 당 40달러에 화물을 궤도에 올릴 수 있었다.
승객을 위한 2세대 시스템은 2Gs에서 훨씬 더 긴 거리를 위해 가속할 것이다.이 차량들은 케블라 테더에 의해 제지되고 터널과 지상의 초전도 케이블 사이에서 자석 반발로 지탱되는 대피 터널에서 20km의 고도에서 대기권으로 진입할 것이다.양쪽 1-2세대 시스템의 경우, 튜브 입구는 차량 가속 중에 개방되며, 공기는 자기 유압식 펌핑에 의해 차단된다.[14][37][38]
케미컬
스페이스 건
우주총은 큰 총, 즉 대포를 이용하여 물체를 우주로 발사하는 제안된 방법이다.공상과학소설 작가 쥘 베른은 '지구에서 달로'에서 이 같은 발사 방법을 제안했고, 1902년 영화 '달로 여행'이 각색됐다.
하지만, 지구의 지각과 대류권을 모두 관통하는 "총통"이 있더라도, 탈출 속도를 내는 데 필요한 g-강도는 여전히 인간이 용인하는 것보다 더 많을 것이다.따라서, 우주 총은 화물과 튼튼한 위성으로 제한될 것이다.또한, 발사체는 궤도에서 안정시키기 위해 내부 또는 외부 수단이 필요하다.
총 발사 개념이 항상 연소를 사용하는 것은 아니다.공압 발사 시스템에서 발사체는 지상 터빈 또는 기타 수단에 의해 생성된 공기압에 의해 긴 튜브에서 가속된다.경가스 총에서 가압제는 가스의 음속을 극대화하기 위해 가벼운 분자량 기체다.
그린 론칭의 존 헌터는 일반 발사 비용보다 적은 비용으로 궤도에 오르기 위해 나사 없는 탑재체를 발사하기 위해 '수소총'을 사용할 것을 제안한다.
램 액셀러레이터
램 액셀러레이터는 우주총처럼 화학 에너지를 사용하지만 램젯 및/또는 스크램젯 연소 과정을 활용한 제트엔진 같은 추진 사이클에 의존해 발사체를 초고속으로 가속한다는 점에서 완전히 다르다.
가연성 가스가 혼합된 긴 관으로 양쪽 끝에는 무형의 횡격막이 있어 가스를 함유하고 있다.램 제트 코어의 모양을 하고 있는 발사체는 다른 수단(예를 들어 위에서 논의한 우주총)에 의해 첫 번째 횡격막을 통해 튜브의 끝부분으로 슈퍼맨틱하게 발사된다.그런 다음 연료로 가스를 연소시켜 제트 추진에 따라 튜브 아래로 가속한다.다른 물리학은 더 빠른 속도로 작용한다.
송풍파 가속기
폭발파 가속기는 우주총과 유사하지만, 가속도를 높게 유지하기 위해 배럴 길이를 따라 폭발하는 고리가 순차적으로 폭발한다는 점에서 차이가 있다.또 폭발물 가속기는 발사체 뒤의 압력에만 의존하지 않고 테이퍼형 끝을 눌러 호박씨를 쏠 수도 있기 때문에 폭발물을 구체적으로 곱해 발사체에 있는 꼬리 원뿔에 압착한다.
기계적인
슬링가트론
슬링가트론에서 발사체는 전형적으로 원형 또는 나선형 선회 또는 이러한 기하학적 조합이 2차원 또는 3차원인 강체 관이나 선로를 따라 가속된다.[17][39]관의 방향을 바꾸지 않고 일정하거나 주파수를 증가시키는 작은 규모의 원형 운동(즉, 전체 관이 회전하지만 회전하지 않음)으로 관 전체를 추진함으로써 곡선 튜브에서 발사체가 가속된다.이 동작의 일상적인 예는 용기를 잡고 작은 수평 원 모양으로 움직여 용기 자체를 돌리지 않고 내용물이 회전하도록 하는 것이다.
이 교정은 발사체에 작용하는 구심력의 방향을 따라 구성부품으로 튜브를 계속 대체하여 발사체가 기계를 통과하면서 지속적으로 작업이 수행되도록 한다.발사체가 경험하는 구심력은 가속력이며 발사체 질량에 비례한다.
에어 론칭
항공 발사에서는 항모 항공기가 우주선을 고도와 속도로 운반한 뒤 발사한다.이 기법은 아보르바이탈 X-15와 우주선원 차량, 그리고 페가수스 궤도 발사 차량 등에 사용되었다.
주된 단점은 항공모함이 상당히 큰 경향이 있고 초음속 기류 내에서의 분리가 입증된 적이 없기 때문에 주어진 상승률은 상대적으로 적다는 것이다.
스페이스플레인
우주비행기는 우주 가장자리를 통과하도록 설계된 비행기다.그것은 항공기의 몇 가지 특징과 우주선의 몇 가지를 결합한다.전형적으로, 그것은 공기역학적 표면, 하나 이상의 로켓 엔진, 그리고 때로는 추가적인 공기호흡 추진력을 갖춘 우주선의 형태를 취한다.
초기의 우주비행기는 극초음속 비행(예: X-15)을 탐사하기 위해 사용되었다.[40]
스크램제트 또는 펄스 폭발 엔진에 기반한 항공기와 같은 일부 공기 호흡 엔진 기반 설계(cf X-30)는 잠재적으로 궤도 속도를 달성하거나 유용한 방법을 사용할 수 있다. 그러나 이러한 설계는 대기권 복귀를 피하기 위해 궤적을 원형화하기 위해 여전히 그들의 어피지에서 최종 로켓 화력을 수행해야 한다.로켓을 이용해 궤도에 진입하기 전에 마하 5.5까지 미리 냉각된 제트 엔진을 사용하는 스카일런과 같은 다른 재사용 가능한 터보제트 설계는 순수 로켓보다 더 큰 탑재량을 허용하면서 단일 단계에서 이를 달성하는 대규모 예산이 있는 것으로 보인다.
풍선
풍선은 로켓의 초기 고도를 높일 수 있다.그러나 풍선은 비교적 낮은 탑재량을 가지고 있으며(낮은 대기에 사용하기 위한 무거운 리프팅 풍선의 예로는 스카이캣 프로젝트를 참조한다) 고도가 높아질수록 이는 더욱 감소한다.
리프팅 가스는 헬륨이나 수소가 될 수 있다.헬륨은 많은 양이 비쌀 뿐만 아니라 재생 불가능한 자원이다.이것은 풍선을 값비싼 발사 보조 기법으로 만든다.수소는 헬륨보다 저렴하고 가볍다는 장점이 있지만 인화성이 높다는 단점도 있어 사용할 수 있다.풍선으로부터 발사된 로켓은 "로쿤"이라고 알려져 있지만, 현재까지, 오직 부성격(suborbital ("sounding rocot") 임무만을 위해 발사되었다.궤도형 발사체를 들어올리는 데 필요한 풍선의 크기는 매우 클 것이다.
풍선 발사 플랫폼의 프로토타입은 로켓 발사체로 쓰이지 않았지만 JP에어로스페이스가 '탄뎀 프로젝트'[41]로 만들었다.JP에어로스페이스는 에어 어퍼 스테이지보다 가벼운 극초음속 스테이지도 제안한다.제로2인피니티(zero2infinity)라는 스페인 기업이 2018년까지 가동될 것으로 예상되는 록쿤 콘셉트를 바탕으로 '블루스타'라는 발사체 시스템을 공식 개발하고 있다.[42]
제라드 K. 오닐은 매우 큰 풍선을 사용함으로써 성층권에 우주 항구를 건설할 수 있을 것이라고 제안했다.로켓은 그것으로부터 발사될 수도 있고, 아니면 질량 운전자는 궤도로 탑재되는 화물을 가속시킬 수도 있다.[43]이는 대기의 대부분(약 90%)이 우주항 아래라는 장점이 있다.스페이스샤프트는 대기에 가까운 부력 구조로 화물을 근공간 고도로 끌어올리는 시스템 역할을 할 제안된 버전이며, 플랫폼은 중대기권 및 근공간 고도에 걸쳐 장기적 인간 운용을 위한 거주 시설을 제공할 수 있는 여러 고도에 분포되어 있다.[44][45][46]우주 발사를 위해서는 위에서 발사된 로켓의 비로켓 1단계가 될 것이다.[45]
하이브리드 론칭 시스템
별도의 기술을 결합할 수 있다.2010년, NASA는 미래의 스크램제트 항공기를 전자기 또는 다른 썰매 발사 보조에 의해 300 m/s(램제트 엔진은 공기 흐름 속도가 제로인 상태에서 시동할 수 없는 문제에 대한 해결책)로 가속하여, 그 다음, 위성을 궤도에 전달하는 2단 로켓을 공중 발사할 것을 제안했다.[47]
모든 형태의 발사체 발사체는 궤도 원형화의 요구조건으로 인해 지구 궤도가 낮은 궤도로 발사될 경우 최소 1.5 퍼센트의 델타-v를 수반해 페리지를 상승시키거나(예: 작은 로켓 연소), 지상 가속기를 완화하기 위해 로켓 추진기에서 훨씬 더 많은 개념으로 발사될 경우 최소한 부분적으로 혼합된 시스템이다.개발[14]
어떤 기술은 단독으로 사용할 경우 기하급수적인 스케일링을 가질 수 있으며, 조합의 효과는 직관에 반하는 크기가 된다.예를 들어, 270 m/s는 낮은 지구 궤도 속도의 4% 미만이지만, NASA의 한 연구는 그 속도에서 마글리프터 썰매가 발사되면, 트랙이 3000 미터 산을 오를 때 기존의 ELV 로켓의 탑재량을 80%까지 증가시킬 수 있다고 추정했다.[48]
주어진 최대 가속도로 제한되는 지상 발사 형태(승객을 실어 나르려는 경우 인간 g-힘 공차로 인해)는 선형적이 아니라 속도 제곱으로 해당하는 최소 발사기 길이 척도를 가진다.[49]테더는 훨씬 더 비선형적이고 지수적인 스케일링을 가질 수 있다.스페이스 테더의 테더 대 페이로드 중량 비율은 특성 속도의 60%인 팁 속도에서 약 1:1이지만 특성 속도의 240%인 팁 속도에서는 1000:1 이상이 된다.예를 들어, 예상되는 실용성과 현재의 물질과의 적당한 질량비율을 위해, HESTOL 개념은 테더 그 자체가 아닌 다른 방법으로 궤도에 진입하는 전반(4 km/s)의 속도를 제공할 것이다.[10]
초창기 로프팅에 매스 드라이버가 결합된 하이브리드 시스템을 사용하고 파장에 따라 배열된 지상 레이저 시리즈에 의한 적층 추력을 가미하자는 제안은 책 밀레니얼 프로젝트에서 마샬 새비지(Mashall Savage)가