Lansarea în spațiu a fost întotdeauna foarte costisitoare. Un cost tipic de lansare este de 5,000 USD – 10,000 USD per kilogram de sarcină utilă. Prin urmare, lansarea unui satelit de 1,000 lb (450 kg) poate costa mai mult de 10 milioane USD. De când am început să lansăm lucruri în spațiu, oamenii de știință au gândit modalități de a reduce costurile de lansare pentru a deschide această frontieră pentru mai multe companii, guverne și indivizi. Cu toate acestea, s-au înregistrat puține progrese până în prezent.
O componentă a costului unei lansări în spațiu este combustibilul. Pentru fiecare kilogram de sarcină utilă lansată pe orbita joasă a Pământului, sunt necesare 25-50 de lire de combustibil. Rachetele tipice sunt alimentate de o combinație de hidrogen lichid și oxigen, care ambele trebuie menținute la temperaturi foarte scăzute folosind multe tone de echipamente de răcire criogenică. Gândiți-vă la o rachetă ca la un frigider foarte scump de mărimea unei clădiri înalte.
Pentru a reduce costurile de lansare, o abordare este construirea unei rachete mai mari. Datorită economiilor de scară, rachetele mai mari tind să coste mai puțin pe kilogram decât rachetele mai mici. Cu toate acestea, acest lucru merge doar atât de departe. Rachetele mai mari pot reduce costul de lansare pe kilogram cu un factor de doi sau trei, dar nu cu mult mai mult decât atât.
Cele mai promițătoare rute pentru reducerea substanțială a costurilor de lansare implică soluții în care sarcina utilă nu trebuie să aducă combustibil cu ea în timpul ascensiunii. Acesta este unul dintre cele mai scumpe elemente ale unei lansări de rachete convenționale – o rachetă trebuie să transporte suficient combustibil nu doar pentru a propulsa sarcina utilă, ci și combustibilul rămas în urcare. Fundul atmosferei este cel mai dens și mai costisitor din punct de vedere al energiei de navigat, dar aici este și locul în care racheta în sine este cea mai grea, necesitând rezervoare de combustibil foarte mari.
Există mai multe propuneri pentru lansări spațiale fără combustibil sau cu combustibil redus. Una este să folosiți un motor cu aer respirat (ramjet) pentru prima etapă a ascensiunii, folosind oxigenul atmosferic ca oxidant, mai degrabă decât oxigenul de la bord. Aceasta a fost abordarea folosită de SpaceShipOne, prima navă spațială construită de o companie privată. O altă abordare, mai futuristă, ar fi construirea unui accelerator electromagnetic, sau un pistol cu șină, pentru a trage o sarcină utilă atât de repede încât ajunge pe orbită. Din păcate, majoritatea încărcăturilor utilă trase pe orbită de la un tun cu șină ar experimenta accelerații de cel puțin 100 de gravitații, suficiente pentru a ucide ființe umane. Prin urmare, dacă un accelerator electromagnetic este construit pentru lansări în spațiu, probabil ar fi folosit doar pentru a trimite provizii, cum ar fi apă sau oțel, mai degrabă decât astronauți sau sateliți.
O abordare și mai futuristă a reducerii costului de lansare ar fi construirea unui ascensor spațial, o legătură care se extinde de la ecuator până la un contrabalans care orbitează la 36,371 km (22,600 mile) deasupra Pământului. Singurul material cunoscut suficient de puternic pentru a fi folosit pentru un astfel de lift fără a se prăbuși sub forța gravitației ar fi nanotuburi de carbon. În prezent, nanotuburile de carbon costă aproximativ 25,000 USD pe kilogram sau 25 milioane USD pe tonă. Crearea chiar și a unui lift spațial de semințe ar necesita aproximativ 20 de tone, care la prețurile actuale ar costa 500 de milioane USD. Acesta este destul de scump, dar prețurile pentru nanotuburi sunt în scădere și, de mulți oameni de știință, cred că construirea unui lift spațial ar putea fi fezabilă din punct de vedere economic până în 2020.