Peluncuran ke luar angkasa selalu sangat mahal. Biaya peluncuran tipikal adalah $5,000 – $10,000 USD per pon muatan. Oleh karena itu, peluncuran satelit 1,000 lb (450 kg) dapat menelan biaya hingga $10 juta USD. Sejak kami mulai meluncurkan berbagai hal ke luar angkasa, para ilmuwan telah mencari cara untuk menurunkan biaya peluncuran guna membuka batas ini bagi lebih banyak perusahaan, pemerintah, dan individu. Namun, sedikit kemajuan telah dibuat hingga saat ini.
Salah satu komponen biaya peluncuran luar angkasa adalah bahan bakar. Untuk setiap pon muatan yang diluncurkan ke orbit rendah Bumi, dibutuhkan 25-50 pon bahan bakar. Roket khas didorong oleh kombinasi hidrogen cair dan oksigen, yang keduanya harus disimpan pada suhu yang sangat rendah menggunakan banyak peralatan pendingin kriogenik. Bayangkan roket sebagai lemari es yang sangat mahal seukuran gedung tinggi.
Untuk menurunkan biaya peluncuran, salah satu pendekatan adalah membangun roket yang lebih besar. Berkat skala ekonomi, roket yang lebih besar cenderung lebih murah per ponnya daripada roket yang lebih kecil. Namun, ini hanya berjalan sejauh ini. Roket yang lebih besar dapat mengurangi biaya peluncuran per pon dengan faktor dua atau tiga, tetapi tidak lebih dari itu.
Rute yang paling menjanjikan untuk mengurangi biaya peluncuran secara substansial melibatkan solusi di mana muatan tidak perlu membawa bahan bakar selama pendakian. Ini adalah salah satu elemen paling mahal dari peluncuran roket konvensional — sebuah roket perlu membawa bahan bakar yang cukup tidak hanya untuk mendorong muatan, tetapi juga bahan bakar yang tersisa saat naik. Bagian bawah atmosfer adalah yang terpadat dan paling mahal dalam hal energi untuk dinavigasi, tetapi ini juga tempat roket itu sendiri terberat, yang memerlukan tangki bahan bakar yang sangat besar.
Ada beberapa proposal untuk peluncuran ruang angkasa tanpa bahan bakar atau bahan bakar rendah. Salah satunya adalah dengan menggunakan mesin pernapasan udara (ramjet) untuk tahap pertama pendakian, menggunakan oksigen atmosfer sebagai oksidator daripada oksigen on-board. Ini adalah pendekatan yang digunakan oleh SpaceShipOne, kapal luar angkasa pertama yang dibangun oleh perusahaan swasta. Pendekatan lain yang lebih futuristik adalah membangun akselerator elektromagnetik, atau railgun, untuk menembakkan muatan begitu cepat hingga mencapai orbit. Sayangnya, sebagian besar muatan yang ditembakkan ke orbit dari railgun akan mengalami percepatan setidaknya 100 gravitasi, cukup untuk membunuh manusia. Oleh karena itu, jika akselerator elektromagnetik dibuat untuk peluncuran luar angkasa, akselerator tersebut kemungkinan hanya akan digunakan untuk mengirim pasokan, seperti air atau baja, daripada astronot atau satelit.
Pendekatan yang lebih futuristik untuk menurunkan biaya peluncuran adalah dengan membangun lift ruang angkasa, sebuah tambatan yang membentang dari khatulistiwa ke penyeimbang yang mengorbit 36,371 km (22,600 mil) di atas Bumi. Satu-satunya bahan yang diketahui cukup kuat untuk digunakan untuk elevator semacam itu tanpa runtuh di bawah gaya gravitasi adalah karbon nanotube. Saat ini, nanotube karbon berharga sekitar $25,000 USD per kilogram, atau $25 juta USD per ton. Bahkan untuk membuat elevator ruang benih akan membutuhkan sekitar 20 ton, yang pada harga saat ini akan menelan biaya $500 juta USD. Ini cukup mahal, tetapi harga untuk nanotube turun, dan oleh banyak ilmuwan percaya membangun lift ruang angkasa bisa layak secara ekonomi pada tahun 2020.