stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
قوة دفع المركبة الفضائية

صورة مثبتة عن بعد تلتقط صور مقربة للحظات انتطلاق محركات دفع مكوك فضائي في مركز ستينيس للفضاء في مسيسيسبي.
قوة دفع المركبة الفضائية هي طريقة تستخدم لتسريع المركبات الفضائية والأقمار الاصطناعية هناك عدة طرق مختلفة وكل طريقة لها عيوبها ومزاياها، وقوة دفع المركبات الفضائية هي مجال بحث نشط تُدفع معظم المركبات الفضائية اليوم عن طريق قوة الغاز من الجزء الخلفي من المركبة بسرعة عالية جدا من خلال صوت فوهة لا فال ويسمى هذا النوع من المحركات بقوة دفع المركبة الفضائية بمحركِ الصاروخ.
تستعين معظم المركبات الفضائية الحالية بالصواريخ الكيميائية (الوقود الدافع الثنائي أو الوقود الصلب) في عملية الإطلاق وعلى الرغم من أن البعض (كصاروخ بيغاسوس سبيس شيب ون) قد استعان بمحركات دفع هوائية في المرحلة الأول. تستخدم معظم الأقمار الصناعية جهاز تضخيم كيميائي آمن وبسيط (صواريخ الدفع الفردية في الغالب) أو صواريخ الريزيستوجيت للمحافظة على مدار المحطة وتوظيف بعض عجلات الدفع للتحكم في الآداء وقد استعانت مجموعة من الأقمار الصناعية السوفييتية بالدفع الكهربائي على مر العديد من العقود وبدأت أحدث المركبات الفضائية التي تسير في مدار الكرة الأرضية باستخدامها في المحافظة على المحطات الشمالية والجنوبية ورفع مستوى المدار وغالبا ما يتم الاستعانة بالصواريخ الكيميائية في مركبات الكواكب أيضًا على الرغم أن القليل يستخدم الدفع الأيوني والدفعات التي تحت تأثير هول (نوعين مختلفين من الدفع الكهربائي) ولاقت نجاحا كبيراً منها.
المتطلبات

معلومات إضافية: سرعة الإفلات
يجب إطلاق الأقمار الاصطناعية للمدار وفي حال وصولها يجب أن تأخذ مكانها في المدار الاسمي. للمرة الأولى في المدار المرغوب فهي تحتاج غالباً شكل من أشكال التحكم لذلك فهي تصحح الحدود المتعلقة بالأرض والشمس ومن بعض الفوائد المحتملة للأجسام الفلكية فهي أيضا عرضة لجذب الأجسام الفلكية من الغلاف الجوي الرقيق لذا لكي تبقى في المدار لفترة زمنية طويلة فبعض أشكال الدفع قد تكون ضرورية من حين لأخر لإنجاز تصحيحات صغيرة في محطة المناورات المدارية فالعديد من الأقمار الاصطناعية تحتاج للتحرك من مدار إلى آخر ومن حين إلى آخر وهذا أيضا يتطلب دفع حياة القمر الاصطناعي مفيدة بشكل كبير فهي تستنفذ قدرتها لتصحيح مدارها. المركبة الفضائية مصممة للسفر المتواصل وهي في حاجة أيضاً لطرائق الدفع فهي بحاجة لمغادرة الغلاف الجوي للأرض كما هو الحال في الأقمار الاصطناعية وحال وصولها هناك فهي بحاجة لمغادرة المدار والتحرك حوله للسفر بين الكواكب. يجب على المركبة الفضائية استخدام محركاتها لمغادرة مدار الأرض وبمجرد حدوث ذلك يجب عليها ان تذهب بطريقة ما إلى وجهتها. فالمركبة الفضائية من بين الكواكب الحالية تفعل هذا مع سلسلة من التعديلات ذات المدى القصير. ومن بين هذه التعديلات تسقط المركبة الفضائية ببساطة وبحرية على طول مسارها أكثر الوقود كفاءة تعني الانتقال من مدار دائري واحد إلى آخر مع نقل مدارهما وهو أنه تبدأ المركبة الفضائية في مدار دائري تقريبا حول الشمس فترة قصيرة من قوة الدفع في اتجاه الحركة تسرع أو تتباطأ في مركبة فضائية في مدار بيضاوي الشكل حول الشمس والتي تكون عرضية لمدارها السابق وأيضا إلى جهتها وتندرج المركبة الفضائية بحرية على طول هذا المدار البيضاوي الشكل حتى تصل إلى وجهتها وفترة أخرى قصيرة من التوجه حيث تسرع أو تتباطأ لتطابق المدار من جهتها وهناك طرق خاصة مثل تخفيض السرعة بالكبح أو الإلتقاط الجوي تستخدم في بعض الأحيان لضبط المدار النهائي.
بعض طرق دفع المركبات الفضائية مثل الأشرعة الشمسية توفر زخما منخفضا جدا ولكن لا ينضب. إن استخدام المركبة لأحد هذه الأساليب سيجعلها تتبع مسارا آخر نوعا ما، إما ستدفع باستمرار ضد اتجاه الحركة من أجل تقليل المسافة التي تفصلها عن الشمس أو تدفع باستمرار في نفس اتجاه الحركة لزيادة المسافة التي تفصلها عن الشمس. هذا المفهوم اختبر بشكل ناجح من قبل اليابانيين IKAROS. الشراع الشمسي للمراكب الفضائية
تحتاج السفن الفضائية التي تُستخدَم في السفر بين النجوم أيضاً إلى أساليب معينة لإطلاقها ولم يتم حتى الآن بناء مثل هذه السفن ولكن تمت دراسة العديد من التصاميم وحيث أن المسافات بين النجوم هائلة فإننا نحتاج لسرعات عالية لإرسال سفينة فضائية باتجاه ما في فترة زمنية معقولة نسبياً ويعتبر الحصول على سرعات كهذه عند إطلاق تلك السفن وإنقاصها عند الهبوط تحدٍ كبير لمصممي السفن الفضائية.
الطرق

ويمكن تصنيف أساليب الدفع استنادا ًعلى وسائل تسريع كتلة رد الفعل هناك أيضا بعض الطرق الخاصة للإطلاق الوصول للكواكب والهبوط.
الطرق > المحركات المرتدة الإرتكاسية

المحرك المرتد الارتكاسي هو محرك يُزود بالدفع عبر طرد الكتلة المرتدة وفقاً لقانون نيوتن الثالث للحركة وقانون الحركة هذا هو المقوله الأكثر شيوعاً لكل قوة فعل قوة فعل مرتدة مساوية لها في المقدار ومعاكسه لها في الاتجاه
وتتضمن الأمثلة كلا من المحركات الأنبوبية ومحركات الصواريخ والكثير من الاختلافات النادرة مثل محرك إيون والناقل الدفعي للكتلة ومحركات تأثير هول المحركات الأنبوبية بالفعل تُستخدم لدفع في الفضاء نظراً لعدم وجود الهواء، غير أن بعض المركبات الفضائية لديها هذه الأنواع من المحركات لتساعدها في الهبوط والإقلاع.
الطرق > المحركات المرتدة الإرتكاسية > دلتا الخامس والاندفاع الذاتي

قد ينتج إرهاق كامل الاندفاع صالح للاستعمال في مركبة فضائية من خلال المحركات في خط مستقيم في مساحة فارغة تغير السرعة الصافية للمركبة وأطلق على هذا العدد مصطلح دلتا الخامس ( \Delta v).
إذا كانت السرعة العادمة ثابتة فيمكن حساب كامل مجموع دلتا الخامس للمركبة ( \Delta v) باستخدام معادلة الصاروخ التي يكون فيها M هو كتلة الدافع و P كتلة الحمولة (مشتملة تركيب الصاروخ) وهو سرعة عادم الصاروخ وهي تعرف بمعادلة تشياكوفسكي الصاروخي:  \Delta v=v_{e}\ln \left({\frac {M+P}{P}}\right). ولأسباب تاريخية وكما نُوقش أعلاه Ve أحيانًا تكتب:  v_{e}=I_{sp}g_{o} حيث أن Isp تعني النبضة/الدفعة المحددة لـ الصاروخ وتقاس بالثواني أما go فهي تسارع الجاذبية عند مستوى سطح البحر. ولـتكون مهمة دلتا الخامس عالية يجب أن تكون غالبية كتلة مركبة الفضاء من كتلة رد الفعل بما أن الصاروخ يجب أن يحمل جميع ردود فعل الكتلة غالبية رد فعل الكتلة المستهلك في البداية يخرج نحو رد فعل جماعي بدلًا من حمولة إذا كان لدى الصاروخ حمولة من الكتلة P، فـ مركبة الفضاح تحتاج طريق  \Delta v، ومحرك الصاروخ يكون لديه سرعة العادم ve، والكتلة M من رد فعلها والذي يتحاج إلى حساب استخدام معادلة وصيغة الصاروخ على النحو: : M=P\left(e^{\Delta v/v_{e}}-1\right).
و بالنسبة للمعادلة التي تقول بأن قيمة الدالة  \Delta v أصغر بكثير من قيمة الدالة Ve' هي تقريبا معادلة خطية، والشيء اليسير من كتلة التفاعل النووي تكون متطلبة. وبالتالي فإن قيمة الدالة  \Delta v - إذا كانت متساوية مع قيمة الدالة Ve' - في حاجة في أن يصبح لديها تقريبا ضعف كمية زيت الوقود الموجودة لدى الحمولة الإجمالية للمركبة الفضائية ولدى هيكلها مجتمعين مع بعضيهما (والتي تتضمن المحركات، صهاريج الوقود، ونحو ذلك). وبالإضافة إلى هذا، فإن النمو والازدياد «أسّي» (معبر عنه بالأس)، حيث أن معدلات السرعة أعلى بكثير من سرعة الحركة المستهلكة والتي تستوجب كميات هائلة من كتلة زيت الوقود حتى يتم تزويد السفينة الفضائية وما تحمله من أدوات ومواد، وتزويد كتلة المادة الهيكلية أيضا. وعلى سبيل المثال - بالنسبة للمهمة الفضائية - فإنه من اللازم أن تكون نتائج أو ظواهر الجاذبية الأرضية وأية آثار للسحب الجوي قد تأثرت بشكل كبير من جراء استخدام زيت الوقود عند وقت الانطلاق من الكوكب أو الهبوط إليه. ومن المنطق يتم ربط هذه الآثار وربط الآثار الأخرى برحلة الفضاء الهامة للدالة  \Delta v. فمثلا: انطلاق البعثة الفضائية نحو مدار الأرض الأول يستوجب حوالي 9.3–10 km/s من قيمة الدالة  \Delta v. ورحلات الفضاء هذه للدالة  \Delta v قد تم إجراء عملية التكامل لها رقميا على جهاز حاسوب. وبالإمكان فقط أن يستفاد بشكل ملحوظ من بعض هذه التأثيرات (مثل تأثير أوبيرث) وذلك عن طريق محركات قوة الضغط العالية مثل الصواريخ، بمعنى أن المحركات تستطيع أن تصدر قوة جاذبية دافعة (حيث أن قوة الضغط الهائلة لكل وحدة كتلة للمادة، متساوية مع قيمة الدالة  \Delta v لكل وحدة زمن).
الطرق > المحركات المرتدة الإرتكاسية > نسبة االقوة إلى الدفع

نسبة القوة إلى الدفع هي ببساطة: {\frac {P}{F}}={\frac {{\frac {1}{2}}{{\dot {m}}v^{2}}}{{\dot {m}}v}}={\frac {1}{2}}v
ولذلك فإن الدفع الذي يمكن تقديمه لأي طاقة مركبة P هو:
F={\frac {P}{{\frac {1}{2}}v}}={\frac {2P}{v}}
الطرق > المحركات المرتدة الإرتكاسية > مثال

لنفترض أنّا نريد إرسال مجس فضائي يزن 10,000 كجم إلى المريخ فإن دلتا الخامس الضروري لإطلاق ليو يساوي تقريبًا 3000 م/ث باستخدام مدار هوهمان الانتقالي ومن أجل الجدال لنقل أن الدافعات التالية قد تستخدم وقوداً كتلته أقل بكثير.
| المحرك | سرعة العادم الفعالة (كم/ث) | الدفعة المحددة (ث) | كتلة الوقود (كغ) | الطاقة المطلوبة (GJ) | طاقة لكل كيلو دفع | أقل قيمة طاقة/دفع (كيلو وات/نيوتن) | توليد قوة كتلة/دفع* |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| وقود صلب | 1 | 100 | 190,000 | 95 | 500 kJ | 0.5 kW/N | - |
| صاروخ ذو دفع ثنائي | 5 | 500 | 8,200 | 103 | 12.6 MJ | 2.5 kW/N | - |
| دافع أيوني | 50 | 5,000 | 620 | 775 | 1.25 GJ | 25 kW/N | 25 kg/N |
لُوحظ أن المحركات الأكثر كفاءة في استخدام الوقود يمكن أن تستخدم وقودًا أقل بكثير؛ كتلته تقريبًا مهملة -بالنسبة لكتلة الحمولة والمحرك نفسه- لبعض المحركات. على أية حال، لُوحظ أيضا أن هذا يتطلب كمية كلية كبيرة من الطاقة للإطلاق من الأرض، تحتاج هذه المحركات إلى نسبة دفع-وزن أعلى من واحد لعمل هذا بواسطة المحرك الأيوني أو عدد من محركات الأقراص الكهربائية النظرية، قد يحتاج المحرك إلى أن يُزود بطاقة تعادل 1 جيجاواط أو أكثر والذي يعادل محطة توليد لمدينة رئيسية كبيرة.
من خلال الجدول، يمكن بوضوح معرفة أن هذا غير عملي مع مصادر الطاقة الحالية، لكن ثمة مقاربات بديلة تتضمن بعض أشكال الدفع بالليزر، حيث أن كتلة رد الفعل لا توفر الطاقة المطلوبة لتسارعها، مع كون الطاقة موفرة بواسطة ليزر خارجي أو نظام طاقة مبثوثة آخر، بدلًا عن ذلك تم تشغيل بعض النماذج المصغرة لبعض هذه الفرضيات، برغم تعقيد المشاكل الهندسية وعدم حل مشكلة أنظمة مصادر الطاقة الأرضية.
في المقابل يمكن تضمين مولد أقل قوة والذي سوف يستغرق وقتًا أطول بكثير لتوليد الطاقة الكلية اللازمة، وهذه القدرة المحدودة تكفي فقط لتسريع كمية ضئيلة من الوقود في الثانية والتي لن تكون كافية للإنطلاق من الأرض.
ومع ذلك وعلى مدى فترات طويلة في المدار حيث لا يوجد احتكاك سوف تتحقق السرعة، فعلى سبيل المثال SMART-1 استغرقت أكثر من سنة للوصول إلى القمر بينما الصاروخ الكيميائي يستغرق بضعة أيام؛ وذلك لأن المحرك الأيوني يحتاج إلى وقود أقل بكثير من غيره، بالتالي إجمالي الكتلة التي أُطلقت عادةً ما تكون أقل، والتي تُنتَج عادةً بتكلفة إجمالية أقل ولكنها تستغرق وقتاً أطول.
ولذلك فإن التخطيط للمهمّة كثيراً ما يشمل على اختيار وضبط نظام الدفع للتقليل من التكلفة الإجمالية للمشروع وكذلك يشمل على تداول لتكاليف الإطلاق ومدة المهمة ضد حمولة الكسر.
الطرق > المحركات المرتدة الإرتكاسية > محركات الصواريخ

تعمل معظم محركات الصواريخ عن طريق الاحتراق الداخلي لحرارة المحركات (أيضاً أشكال الإخراج الغير محترقه) وبشكل عام محركات الصواريخ تصدر درجة حرارة عالية نتيجة ردة فعل الضغط مثال عليه الغاز الساخن وينتج ذلك بواسطة احتراق الوقود الصلب والوقود السائل والوقود الغازي مع الأوكسيدر في دائرة الإحتراق وأقصى حد للغاز الساخن هو أن يسمح له بمرور الغاز من خلال فوهة متوسط التمدد العالية فهذا الشكل المعدني للفوهة هو ما يعطي محرك الصاروخ هذا الشكل الخاص يعد التأثير على الفوهة بشكل هائل بسبب تسارع الضغط.وتحول معظم الطاقة الحرارية إلى طاقة حركية واستنفاذ سرعة وصول عاليه أعلى 10 مرات من سرعة الصوت في مستوى البحر كما هو شائع.]]
الصاروخ آلة مزودة جوهريًا بأعلى القوى النوعية ودافعة نوعية أعلى من أي آلة تُستخدم لتسيير السفن والمركبات الفضائية، دفع الصواريخ الأيوني يستطيع تسخين بلازما الدم أو يحمّل بالغاز داخل قنينة مغناطيسية ويُحرر عبر منفث مغناطيسي بحيث لا تحتاج إلى مسألة قاسية للدخول في ربط مع البلازما بالطبع الآلات التي تقوم بذلك معقدة لكن الأبحاث في الالتحام النووي لديها أساليب مطورة بعضها كان مقترحًا للاستخدام في نظام الدفع وبعضها جُرّب في المختبر، شاهد آلة الصاروخ لإثبات أنواع متعددة من الصواريخ التي تستخدم طرق تسخين مختلفة تشمل الكيميائي الكهربائي الشمسي والنووي.
الطرق > المحركات المرتدة الإرتكاسية > الدفع الكهرومغناطيسي

عوضاً عن الإعتماد على درجة الحرارة العالية وديناميكية السوائل لتسريع كتلة رد الفعل إلى سرعات عالية، هنالك طرق مختلفة تُستخدم فيها القوة الكهربائية أو الكهرومغناطيسية لتسريع هذه الكتلة بشكل مباشر وعادة ما تكون هذه الكتلة عبارة عن تيار من الأيونات فمثلا تستخدم الآلات الطاقة الكهربائية لتأيين الذرات أولا ومن ثم إنشاء تدرج في الجهد لتسريع الأيونات فتصل إلى سرعات عالية الجهد، تعود فكرة الدفع الكهربائي إلى عام 1906م عندما دوّن روبوت قودارد الإحتمالية في مفكرته الشخصية ونشرها كونستانتين تشياكوڤيسكي في عام 1911م.
أعلى سرعات العادم لهذه المحركات ذات جهد فعال وموجه عكسيا بالتناسب مع سرعة العادم فسرعة العادم العالية جدا يعني أنها تتطلب كميات هائلة من الطاقة وبالتالي فإن مصادر الطاقة الكامنة توفر توجه منخفض ولكن بصعوبه يستخدم أي نوع من الوقود
بالنسبة لبعض البعثات، لا سيما القريبة إلى الشمس قد تكون الطاقة الشمسية كافية وكثيرا ما تم استخدامها ولكن للبعثات الأخرى خارجية أو طاقتها عالية تعد الطاقة النووية ضرورية فتستمد المحركات طاقتها من مصدر نووي يسمى الصواريخ الكهربائية النووية.
ان أكبر قدر من الطاقة التي يمكن توليدها مع أية مصادر للطاقة الكهربائية أو الكيميائية أو النووية أو الشمسية يحد من كمية الدفع التي يمكن أن تنتجها إلى كميات أصغر ويضيف توليد طاقة كتلة كبيرة إلى المركبة الفضائية وبالتالي يحد من وزن مصدر الطاقة في نهاية المطاف من آداء المركبة.
وتشكل مولدات الطاقة النووية الحالية ما يقارب من نصف وزن الألواح الشمسية لكل واط من الطاقة الموردة على مسافات أرضية من الشمس ولا يتم استخدام مولدات الطاقة الكيميائية بسبب كمية الطاقة المتاحة القليلة جداً وتنم الطاقة الإشعاعية عن بعض الإحتمالات للمركبة الفضائية.
بعض الأساليب الكهرومغناطيسية:
أجهزة الدفع الأيوني (تسريع الأيونات الأولى في وقت لاحق وتحيد شعاع أيون مع تيار الإلكترونات المنبعثة من الكاثود يسمى التعادل).
الأيون الكهربائي.
مجال انبعاثات الدفع الكهربائي.
تأثير قاعة الدافع.
الدافع الغروانية.
أجهز الدفع الكهروحرارية (تستخدم المجالات المغناطيسية لتوليد البلازما وبالتالي رفع الحرارة في كمية الوقود الدفعي تُنقل الطاقة الحرارية بعد ذلك للغاز الدفعي ومن ثم تحول إلى طاقة حرارية عن طريق الفوهة في بنية الأدوات الفيزيائية أو الوسائل المغناطيسية)
أجهز دفع الأركجت.
أجهزة دفع المايكرويڤ.
دافع نابض البلازما.
أجهزة دفع الصاروخ الإزدواجية.
أجهز الدفع الكهرومغناطيسية (تتسارع الأيونات إما عن طريق قوة لورنتز أو عن طريق تأثير الحقل الكهرومغناطيسي حيث الحقل الكهربائي ليس في إتجاه التسارع).
دافع البلازما الممغنطة الدينامكية.
دافع ايلكتروديس بلازما.
دافع الإستقرائي النابض (متغير دفع محدد لصواريخ البلازما المغناطيسية. VASIMR)
مشغلات الكتلة للدفع
في أجهزة الدفع الكهروحرارية والكهرومغناطيسية تتسارع كل من الأيونات والإلكترونات في وقت واحد ولا يلزم التعادل.
دفع الكواكب والغلاف الجوي > آليات الإطلاق

الدفع العالي أمر ذا أهمية لإطلاق الأرض ويجب أن تكون قوة الدفع أقوى من الوزن (انظر أيضا إلى سحب الجاذبية)وتعطي العديد من طرق الدفع المذكورة اعلاه نسبة الدفع / الوزن أقل بكثير من 1 إذ لا يستطيع استخدامها. وتستخدم جميع المركبات الفضائية محركات صورايخ كيميائية (الإندفاع الثنائي أو العمل بالوقود الصلب) للدفع فمصادر الطاقة الأخرى كالنووي المقترحة والمختبرة على أنها أمانه قد تقلت اعتباراتها السياسية والبيئية لاستخدامها حتى الآن.
الميزة الواحدة في اطلاق المركبة الفضائية هي توفر البنية التحتية في الأرض لمساعدتها تشمل آليات الإطلاق الفضائي المفترض لغير الصواريخ المبني على الأرض:
مصعد الفضاء (حبل ثابت بالنسبة للأرض إلى المدار).
حلقة الإطلاق (حلقة مغلقة دورية سريعة جدا بطول 80 كم).
نافورة الفضاء (مبنى طويل جدا عقد بتيار من الكتل أطلقت من القاعدة).
الحلقة المدارية (حلقة حول الأرض مع مكابح تتدلى خارج المحامل).
خطاف سمائي بسرعة مفرطة (حبل مداري يدور بسرعة).
منجنيق كهرومغناطيسي (بندقية كهربائية).
مزلقة إطلاق صواريخ.
بندقية الفضاء (مشروع HARP مسرع رام) (بندقية تعمل بالطاقة الكيميائية).
صواريخ دفع تعمل بالطاقة الإشعاعية وطائرات تعمل بالطاقة من الأرض عن طريق الإشعاع.
منصات عالية الإرتفاع لمساعدة المرحلة الأولى.
المنطاد المداري.
دفع الكواكب والغلاف الجوي > آليات الإطلاق > المحركات التي تتنفس الهواء

المقالة الرئيسة: محرك نفاث
أظهرت الدراسات عموماً أن المحركات المألوفة التي تتنفس الهواء مثل المحرك النفاث بالوقود (رامجيت) أو المحرك النفاث العنفي (توربوجيت) تكون ثقيلة جداً (لديها نسبة دفع على وزن منخفضة جداً) بحيث أنها لن تعطي أي تحسن ملحوظ في الأداء حين يتم تركيبها على مركبة الإطلاق. مع ذلك، يمكن أن تطلق مراكب الإطلاق من الهواء من مراكب حمل منفصلة (مثلاً: بي-29، صاروخ بيغاسوس ووايت نايت) تستعمل هذه المنظومة في الدفع من الممكن أيضاً استعمال محركات نفاثة مركبة على سكة إطلاق.
من ناحية أخرى تم اقتراح محركات خفيفة الوزن أو سريعة جداً لاستغلال الهواء خلال الصعود،
سابري: محرك توربو نفاث خفيف الوزن مزود بوقود من الهايدروجين مع مبرد مسبقاً
أتريكس: محرك توربو نفاث خفيف الوزن مزود بوقود من الهايدروجين مع مبرد مسبقاً
محرك دورة الهواء السائل: محرك نفاث مزود بوقود من الهايدروجين يقوم بتسييل الهواء (يجعله سائلاً) قبل حرقه في محرك الصاروخ،
النفاثة الحفص-صدمية: محركات نفاثة تستعمل إحراق فوق الصوت.
مركبات الإطلاق الصاروخي العادية تحلق عموديا «تقريبا» قبل أن تعتدل أو تستوي أفقيا على ارتفاع يصل إلى بضع عشرات من الكيلوميترات قبل الإحراق الجوانب للدوران هذا الصعود العمودي الأولي يستهلك الوقود لكنه الأمثل حيث أنه يقلل مقاومة الهواء بشكل كبير.
تحرق المحركات الهوائية أو المحركات النفاثة الوقود بكفاءة عالية جداً وهذا قد يسمح بمسار انطلاق أكثر استواء بكثير المركبات تحلق عادة بشكل تماسي تقريبا مع سطح الأرض حتى تغادر الغلاف الجوي ثم تقوم بحرق صاروخ لتقريب فارق السرعة الأخير -دلتا في- من السرعة المدارية.
دفع الكواكب والغلاف الجوي > الوصول والإقلاع على سطح الكوكب

حين توشك المركبة على الدخول إلى مدار الكوكب الذي ستنزل اليه أو إلى وجهتها المحددة عندما يحين وقت الإقلاع يجب تعديل مقدار سرعتها ويمكن فعل ذلك من خلال جميع الطرق المذكورة أعلاه (مما توفر قوة كافية من الدفع) لكن يوجد بعض الطرق التي تستفيد من الغلاف الجوي و/أو المسطحات.]]
كابح الدفع الهوائي يسمح للمركبة الفضائية الحدّ من نقطة ارتفاع المدار الأهليلجيي البيضاوي بواسطة فرش المتكررة مع الغلاف الجوي عند نقطة منخفضة للمدار ويمكن أن يتم تخزين كمية هائله من الوقود حيث أنها تأخذ نسبه قليله من الديلتا-في للدخول للمدار البيضاوي مقارنة بالمدار الدائري وبما أن الكبح يعمل به على عدة مدارات فإن التدفئة ثانويه نسبياً والدرع الواقي للحرارة غير مطلوب وقد تم العمل به في عدة بعثات إلى المريخ وتم إستخدامه في عدة مهمات إلى المريخ مثل مهمة مسح المريخ العالمية ومارس اوديسي ومسبار نارس ريكونيسيانس ومهمة فينيوس ماجلان.
اللاقط الهوائي يُعتبر أكثر من مناور هجومي، يقوم بالتحويل من المسار الإطنابي إلى مسار إهليجي في مدار واحد هذا يتطلب أوقية حرارية والمزيد من الملاحة الدقيقة في حال لابد أن تكون كاملة في عبور واحد خلال الجو والفرملة الطيرانية الغير متساوية لاتُوجد مشاهدة ممكنة للجو إذا كان الهدف للبقاء في مدار إذن على الأقل دفعة مناورة زائدة مطلوبة بعد اللاقط الهوائي في حالة آخرى النقطة الأقل للمدار الناتج ستبقى في الجو نتيجة إعادة الدخول النهائي.
اللاقط الهوائي لم يسبق له حتى الآن المحاولة لمهمة كوكبية لكن إعادة الإدخال تجاوز منطقة ستة ومنطقة سبعة في عودة القمر حيث مناورة اللاقط الهوائي منذ عودتهم حولوا المسار الإطنابي إلى مسار إهليجي في هذه المهمات منذ كان هناك لامحاولة لإحياء الحضيض القمري بعد الاقط الهوائي فالمدار الناتج متقاطع مع الجو وإعادة الإدخال ظهرت في الحضيض القمري المجاور.
الباليوت هو أداة كبح بسحب الهواء
المظلات حيث يمكن أن يهبط مسبار على كوكب أو قمر عبر الغلاف الجوي عادةً بعد تنقية الغلاف الجوي باستخدام درع واقي من الحرارة
الوسائد الهوائية من الممكن أن تخفف الهبوط النهائة.
الكابح أو التوقف ببساطة من تحطيم الهدف، عادةً يتم عن طريق الصدفة ومع ذلك فإن من الممكن القيام بذلك عن قصد مع التحقيق المتوقع من البقاء على قيد الحياة (انظر، على سبيل المثال، الفضاء السحيق 2) في هذه الحالة الإستقصاء المتين والنهج منخفض السرعات هي المطلوبة.
دفع الكواكب والغلاف الجوي > الطرق الإفتراضي

هي مجموعة متنوعة من تقنيات الدفع الإفتراضية تم النظر إليها ودراستها والتي تتطلب مبادئ جديدة كليا ً في الفيزياء حتى تتحق وقد لا تكون موجودة حتى الآن مثل هذه الطرق تتسم بالمضاربة وتشمل [بحاجة لمصدر].
محرك قطري (diametric drive).
محرك النقز والتحيز (Pitch drive and bias drive).
محرك الانفصال (disjunction drive).
محرك ألكوبيير (Alcubierre drive، شكل من أشكال محرك الاعوجاج).
الشراع التفاضلي (Differential sail).
الثقوب الدودية (wormhole drive)، ممكن من الناحية النظرية لكن من ناحية الممارسة العملية غير قابل للتحقق مع التكنولوجيا الحالية
تأثير وودوارد (Woodward effect).
محرك بدون رد فعل (Reactionless drives)، يكسر قانون «حفظ الزخم» من المستحيل نظرياً.
محرك إم/ يحاول الإلتفاف على قانون الحفاظ على الزخم قد يكون من المستحيل نظرياً.
صاروخ فوتون (Photon rocket)
محرك الفضاء العالي (hyperspace drive)، محرك يستند على نظرية هايم.
مكرونيوتن دافع كهرومغناطيسي (Micronewton electromagnetic thruster)، يدعي إمكانية الحصول على الدافع بالطاقة الكهرومغناطيسية عن طريق فقدان الزخم الخطي.
تم العثور على تقييم لوكالة ناسا في مارك ج ميليس في مقالة «تقييم التقدم العلمي للدفع المحتمل» (2005) وهو يقدم نظرة عامة على البحوث في وكالة ناسا في مشروع «فتوحات جديدة في فيزياء الدفع».
الاختبار

تختبر أنظمة دفع المركبة الفضائية أولاً بشكل ثابت على سطح الأرض داخل نطاق الغلاف الجوي، ولكن العديد من الأنظمة تتطلب فجوة فارغة للاختبار بشكل تام، وتختبر الصواريخ عادةً على مرفق اختبار محرك الصواريخ بشكل جيد وبعيداً عن الإسكان والمباني الأخرى لأسباب أمنية، وتعتبر محركات أيون أقل خطراً وتتطلب القليل من السلامة وعادةً الفجوة الفارغة الكبيرة هي المتطلبة فقط.
ويمكن إيجاد أشهر موقع اختبار ثابت في مرافق اختبار الصواريخ الأرضية، وبعض الأنظمة لا يمكن اختبارها على الأرض بشكل كاف ويمكن استخدام اختبار إطلاق الصواريخ في موقع الإطلاق.
للإستزادة

السفر بين النجوم
ميكانيكا مدارية
صاروخ
ساتل
شراع شمسي
محرك دفع بلازما
الهندسة الفلكية
رسم خيالي لفكرة "شراع الشمس".
رسم يظهر علاقة نسب الكتلة مع السرعة النهائية كما يفهم من معادلة الصاروخ
تتغير نسبة كفاءة محرك ردة الفعل مع سرعة العادم وسرعة المركبة وذلك لأن طاقة تنتقل عبر العادم. وهذا ما يسمى بطاقة الدفع.
رسم تخطيطي لكفاءة دفع أنية (اللون الأزرق) والكفاءة الكلية لمركبة تتسارع من الوقوف (اللون الأحمر) كنسبة مئوية من كفاءة المحرك.
امتحان تشغيل محرك كيسترل لمركبة سبايس أكس
محرك اختباري يعمل بتسارع الأيونات مستخدما قوة إلكتروستاتيكية
دراسات وكالة ناسا للشراع الشمسي. يصل عرض الشراع إلى نصف كيلومتر.
تجربة ناجع لفكرة المركبة الخفيفة، نوع من أنواع الدفع باشعة ٫ات طاقة.
نسخة تجريبية لنظام أكياس الهواء لمركبة باثفايندر المتجهة للمريخ
الوصول الحر للوسائط المتعددة المتنقلة

حرية الوصول إلى الوسائط المتعددة المتنقلة (بالإنجليزية: Freedom of Mobile Multimedia Access اختصاراً FOMA)‏ هو اسم العلامة التجارية للخدمات النظام العالمي للاتصالات المتنقلة القائم على الاتصالات السلكية واللاسلكية في شبكات الجيل الثالث التي توفرها مزود خدمة الاتصالات السلكية واللاسلكية اليابانية إن تي تي دوكومو (إن تي تي دوكومو) وهي مزود خدمة اتصالات ياباني ويعتبر من أكبر شركات الاتصالات في العالم. وهو من أول مشغل للخدمة والتي عرفت عالميا ب النظام العالمي للاتصالات المتنقلة اختصارا ل نظام الاتصالات المتنقلة العالمي نظام الاتصالات المتنقل العالمي، كما يقدم خدمات سرعة النفاذ للحزم - هسبا المعروفة ب FOMA High Speed والتي توفر سرعة انزال تصل حتى 7.2 ميغابيت للثانية وسرعة تحميل تصل حتى 5.7 ميغابيت للثانية.
تاريخيا

قامت ان تي تي دوكومو بتطوير ال النظام العالمي للاتصالات المتنقلة والذي هو شكل من أشكال DS-CDMA أو Direct Sequence CDMA وقد كان ذلك في أواخر التسعينات من القرن المنصرم. ولاحقا بعد ذلك تم الموافقة عليه من قبل ITU الاتحاد الدولي للاتصالات.
NTT DoCoMo بالأصل خططت لتشغيل أول شبكة عالميا للجيل الثالث في مايو 2001، بالبداية سجلت تحت مسمى Frontier of Mobile Multimedia Access FOMA ولكن في مايو 2001 أجلت NTT DoCoMo الإطلاق الواسع النطاق للشبكة حتى أكتوبر من نفس العام، مدعية بأنها لم تختبر كامل البنية التحتية للشبكة وستبدأ كبداية تجربية فقط في مايو مع 4000 مشترك فقط. وبعد ذلك قامت بتغيير مسمى الخدمة ليصبح Freedom of Mobile multimedia Access. وفي وفي حزيران من نفس العام اشتكى المشتركون المجربون للخدمة هواتفهم النقالة والتي لا تمتلك عمر بطاريات كاف للخدمة وقد تعطلت في الكثير من الأحيان وأن تغطية الشبكة غير كاف، وأن هناك بعض القضايا الأمنية داخل الهاتف نفسه ونتيجة لذلك قامت بسحب 1500 جهاز في حزيران. وفي أكتوبر 2001 قامت NTT DoCoMo باطلاق الخدمة بنجاح في طوكيو ويوكاهاما.
كانت الخدمة الأولى للجيل الثالث في العالم وقد كانت NTT DoCoMo من أوائل الشركات التي تبنتها، ولكن واجهتها قلة عمر البطارية وتمركز الخدمة في وسط المدن الأكبر في اليابان وفي أول سنتان للخدمة كانت بشكل أساسي تجربية للشركات التي قامت بتبنيها ولشركات تطوير الاتصالات.
الا أن NTT DoCoMo لم تنتظر الانتهاء من وضع مواصفات الجيل الثالث في ما يسمى الإصدار 99 أو Release 99 specification، وكان في البداية شبكتهم غير متوافقة مع مواصفات ال UMTS. وفي عام 2004 قامت NTT DoCoMo بعمل تحديثات واسعة في شبكتها للتوافق بشكل كامل بنسبة 100% مع هواتف UMTS. وفي مارس 2004 حققت مبيعات شاملة ضخمة، وفي سبتمبر 2007 وصل عدد مشتركين شبكتها إلى 40 مليون مشترك.
محطات

قامت ان تي تي دوكومو بتقديم علامات تجارية وميزات واسعة لل FOMA مصممة خصيصا للسوق اليابانية. ومحطات الفوما تختلف عن محططات يو مي تي اس الغربي في عدة جوانب، منها على سبيل المثال:
-	البنية المعيارية للقوائم وعملية الشحن.
-	ميزات يابانية خاصة مثل وضع -I-Keitai أو Osaifu أو ما يسمى ب (المحفظة الإلكترونية).
-	الدعم المتعدد والذي يتضمن Band VI على تردد 800 ميغاهيرتز من أجل شبكات الفوما في النماذج الجديدة.
-	لا دعم للفوما لعمليات الأوضاع المزدوجة مع شبكات ال GSM/EDGE، باستثناء بعض النماذج والتي توصف بالجناح العالمي.
الترددات المخصصة للفوما

في المناطق الحضرية ذو الكثافة السكانية تستخدم فوما على ترددات UMTS 2100 ميغاهيرتز، والتي تم تخصيصها بالأصل لخدمات ال IMT-2000 في جميع أنحاء العالم، الا في الأمريكيتين.
و من أجل تحسين التغطية في المناطق الريفية والجبلية، ان تي تي دوكومو خدمة فوما في نطاق ترددات 800 ميغاهيرتز والمخصصة بالأصل لخدمة الجيل الثاني بشبكات PDC اليابانية والتي تقابل شبكات ال GSM في العالم. والتي تتوافق مع UMTS band VI والشبيهة ب band V المستخدمة في الولايات المتحدة. وهذه الخدمات الموسعة سجلت تجاريا ب FOMA Plus-Area.