1926年3月16日美国工程师罗伯特·戈达德在马萨诸塞州奥本市发射了第一枚液体燃料火箭，这次飞行仅持续了2.5秒，在181英尺外的白雪皑皑大白菜地里虎头蛇尾地结束，但这将被证明是历史上最重要的飞行之一。92年后液体燃料火箭成为太空飞行的常态，高耸的爆炸巨兽比戈达德最初的火箭高出60倍，把人类送出了地球大气层之外。每次发射都是一场真正的奇观，一次又一次地证明了人类通过智慧与合作超越障碍、达到新高度的集体潜力。但在遥远的未来，火箭仍将是我们通往太空的主要交通工具吗？还是最终会被新的方法和技术所取代？
博科园–科学科普：毕竟火箭远不是完美的，14名宇航员在发射过程中死亡。根据化学工程师唐·佩蒂特的计算，“坐在火箭顶部比坐在一瓶汽油上更危险！”。佩蒂特已经执行了5次国际空间站的任务，在太空飞行了369天16小时41分钟。62岁时，他是美国宇航局最老的现役宇航员。高成本也是火箭发射的一个不幸缺陷。由于火箭质量的大约85%必须由推进剂占据，所以运载货物的空间就所剩无几了。这使得预订太空机票变得非常昂贵——每公斤到达近地轨道大约要花费1万美元。在很长一段时间里，火箭本身也很浪费，它们的部分简单地落回地球，在重新进入大气层时燃烧起来，或者加入目前环绕地球运行的太空垃圾场。
美国国家航空航天局猎户座宇宙飞船搭载航天发射系统火箭发射的图片，猎户座将在探索任务1中首次绕月飞行，目前的目标是2019年底。图片：NASA
这些问题促使一些人猜测火箭发射的替代品。太空电梯是最具未来感和最牵强附会的东西之一。它是科幻迷们的最爱，这是有原因的：它几乎肯定会在科幻领域停留很长一段时间。从纸面上看，太空升降机非常简单——从地球静止轨道上的空间站延伸22000英里的电缆到地球赤道上的相应结构。贴在上面的汽车将沿着拉紧的缆绳一路爬升到太空。然而，问题是，电缆系统必须由一种比任何已知材料都要坚固得多的材料构成。碳纳米管已经被假设可以填补这个缝隙，但是它们还没有准备好，也许有一天是可以的。一辆太空升降机可能在大约一周内将乘客和货物送上太空，成本是SpaceX公司“猎鹰”重型火箭(Falcon Heavy rocket)的七倍，“猎鹰”重型火箭是目前最经济的火箭。
另一个可能的火箭替代品是StarTram，去年秋天发表的一篇文章中解释了这个大胆而冷静的解决方案将如何发挥作用：磁悬浮航天器将被推进到一个以天空为目标的弯曲管中。为了消除阻力，所有的空气将从管道中抽离。为了逃离地球大气层，飞船将以每秒8.8公里的速度离开这个长管子。StarTram的第一代设计是用来发射货船的，它将在一座山的一侧建造一个长达81英里的管道，以达到1.2万到2万英尺的发射高度。StarTram的美妙之处在于它的可行性惊人，所有需要的技术都存在于今天;它只是需要扩大规模，这使得建造StarTram成为一个时间和金钱的问题，而不是一个幻想的飞跃。
StarTram 200 – 500亿美元的价格值得吗？可能。它可以将货运成本降至每公斤20至50美元，从而有可能开启价值数万亿美元的新产业。另一个想法来自于JP Aerospace，它避开了燃烧着的火箭，让其成为巨大的飞艇，这种飞艇可以慢慢地上升到太空。一架巨大的v形“上升”飞机将把货物和乘客运送到14万英尺的“黑暗天空站”。在那里，一艘由离子发动机提供动力的“轨道上升器”飞艇将完成太空之旅。JP Aerospace最初的资金来自美国空军，他们仍在博客上强调这方面的进展。那么这些想法能取代火箭吗？JP Aerospace的飞艇在短期内可能最有机会发起挑战，但随着私人火箭行业迅速增长，形成了激励创新的竞争，这种机会可能不会太大。
随着公司精炼推进剂和降低材料成本，货运成本正在下降。SpaceX公司最近通过制造可重复使用的火箭改变了这一游戏，这种火箭可以在发射有效载荷后完好无损地返回地球。该公司新推出的“猎鹰重型”(Falcon Heavy)以“低得离谱的”每公斤1411美元的价格发射货物，比竞争对手低了数千美元。在未来几十年，价格可能会进一步下跌。火箭几乎可以肯定的是还会存在很长一段时间，事实上，它们可能只是刚刚起飞。
博科园-科学科普｜文：Ross Pomeroy/Space
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