K tomu, abyste právě teď dostali něco do vesmíru, potřebujete raketu. Ale co kdybyste místo toho mohli odstranit raketu a stále dostat své užitečné zatížení do vesmíru, za méně než 1 000 USD za libru? Zní to jako obchod, správně.
Podle dr. Johna Huntera, fyzika v Lawrence Livermore National Laboratory a prezidenta společnosti Quicklaunch, Inc., může použití vodíkového děla být vstupenkou na levný přístup do vesmíru. Je pravda, že „vesmírná zbraň“ platforma pro skutečné vkládání satelitů, paliva a dalších zásob do vesmíru by mohla být další velkou věcí ve vesmírné technologii.
Dalo by se říct: „Zbraň, která střílí věci do vesmíru? To zní jako něco z Jules Verne! “ A měli byste pravdu: ve Verneově „Ze Země na Měsíc“ bylo použito obří dělo zvané Columbiada k pohonu tří postav v příběhu na Měsíc.
"Jules Verne měl pravdu, musel si vybrat správnou tekutinu," řekl Hunter v Google Techtalk, vložené níže.
Rakety byly po mnoho desetiletí pracovním prostorem vesmírných národů, ale ve hře je teprve několik nováčků. Vesmírné výtahy se začínají „dostat ze země“, říkají - hry Space Elevator Games se v loňském roce staly vítězem - jako alternativní způsob přepravy materiálů do vesmíru.
"O vesmírných výtazích slyšíme hodně času a lidé se vždy ptají:" Máte vztah k vesmírným výtahem? ", Ale pokud jde o technologie, neinteragujeme." Řekl Hunter.
Kanóny lehkého plynu fungují téměř jako byste očekávali, že opravdu, opravdu velká zbraň bude fungovat: na jednom konci uvnitř dlouhé trubice je plyn, vodík, helium nebo metan pod tlakem na extrémní tlak, 15 000 PSI v největším kanónu navrhl Hunter. Užitečné zatížení je na tomto konci děla, když je tlak uvolněn, střela ve tvaru kulky, která drží užitečné zatížení, je vypuštěna z konce. Vodík se používá kvůli své lehkosti. Protože projektil nemůže jít rychleji, než co ho tlačí uvnitř děla, lehčí plyn - který může cestovat rychleji - umožňuje zrychlení střely na neuvěřitelné rychlosti, přesahující 13 000 km / h (21 000 km / h) .
Tato děla se pohybují již od šedesátých let, ačkoli v technologii dodávek užitečných nákladů do vesmíru neviděla žádné využití. Kanón pro nastavení záznamu pro výšku střely byl kanón HARP (High-Altitude Research Project). Byl postaven Ministerstvem obrany Spojených států a Kanadským ministerstvem národní obrany a umístěn v osadě Yuma v Arizoně. 12. listopadu 1966 úspěšně trefila inertní projektil Martlet-2C na 180 km (112 mil), což je stále rekordní výška pro tento typ zbraně.
Další iterací, kterou vyvinul sám Dr. Hunter, byl výzkumný projekt Super High-Altitude Research (SHARP, pocta původnímu dělu) koncem 80. let Lawrence Livermore University.
Hunter vysvětlil časopisu Space Magazine telefonním rozhovorem: „Tak to se děje: Začal jsem v roce 1985 v Livermore a byl jsem čerstvý ze střední školy a najali mě, abych stavěl elektrické zbraně, které jsem mohl udělat docela jednoduše. Ale narazil jsem na chlapa na koktejlové párty, věř tomu nebo ne. Věděl, že pracuji na postprodukčních vinutých kanálech, a řekl: „Johne, to je skvělé, protože můžete dostat 12 km / s, kde můžeme s těmito plynovými zbraněmi dosáhnout jen 9 km / s.“ Co je to plynová puška? “To je to, co začalo celou tuhle kuličku. Jak se ukázalo, elektrické zbraně dosahují pouze 5,5 km / sa plynové zbraně až 11 km / s. “
SHARP byl - a stále je - vlastněn letectvem Spojených států. Hunterova společnost má pětiletou smlouvu na použití pistole pro testování výstřelů, ale není nastavena tak, aby střílela svisle. SHARP byl původně navržen jako testovací plocha pro hypersonické motory pro scramjety - trysky, které jsou zrychleny na vysoké rychlosti, poté pomocí vlastního vlastního motoru posouvají až 8 nebo 9krát rychleji než zvuk.
"Pokud se chystáme na publicitu, kde je spousta publicity a věcí, museli bychom jít do jiného systému, který by nebyl velký problém postavit, protože bych to mohl věnovat tomuto konkrétnímu aplikace. Pokud se rozhodneme udělat výstřel s letectvem, pravděpodobně to bude menší skupina lidí, kteří by mohli výstřel sledovat. Letectvo je opatrné, jak dělají věci, takže musíme získat souhlas. Vlastně vlastní zbraň. “
Hunter se tedy sám rozhodl vyvinout komerčně životaschopné dělo, které dokáže dodat užitečná zatížení za zlomek ceny konvenčních raket. On a dva další vědci, Dr. Harry Cartland a Dr. Rick Twogood, vytvořili Quicklaunch, Inc.
"Dostali jsme se z bloků 30. září, když jsme měli Summit o vesmírných investicích." Poté jsem hovořil na Googlu a poté na článku Popular Science a nyní jsme informovali skupinu rizikového kapitálu. Jsme v „rušné fázi“ a očekávám, že budeme v této rušné fázi po dobu šesti měsíců, kde musíme jít jen nakupovat náš projekt. Ale zatímco jsme v této fázi, stále věříme v hardware, takže na konci února budu mít demonstrační ponořenou verzi. V podstatě získá správný sklon a střílí. Bude to prototyp 10 stop, “řekl Hunter.
Nakonec Hunter představí velkorozměrové dělo, které bude vypuštěno z moře poblíž rovníku. Při vypouštění z moře se zbraň bude moci otáčet a otáčet kolem, aby snadno vypustila užitečná zatížení na různé oběžné dráhy. Být blízko rovníku je nezbytné, protože tam Země otáčí nejrychleji, takže objekty vypuštěné z rovníkové šířky mohou získat vyšší orbitu s menší energií.
Pro dosažení užitečného zatížení na oběžné dráze je rozhodující použití jednostupňové rakety připojené k projektilu užitečného zatížení. Vzhledem k tomu, že se předpokládá, že největší zbraň bude dodávat balíček s rychlostí přes 7 km / s (4,3 mil / s), je pro tento extra tlak nutný posilovač, aby se dostal přes únikovou rychlost Země, která je 11,2 km / s. (6,95 mil / s).
Neočekávejte však, že na palubu jednoho z projektilů budou lidé startovat na Měsíc nebo Mars, protože síla odpálení z děla by mohla být až 5 000 Gs.
Největší - a nejdražší - dělo by bylo schopné vypustit užitečnou hmotnost 1 000 liber (454 kg) na orbitu nízké Země (LEO). Předpokládané náklady na toto dělo jsou 500 milionů dolarů, ale toto je poslední fáze navrhované série děl, která by začala malá a navazovala na zkušenosti získané z každé iterace.
Po několika počátečních zkouškách s modely zbraní a prototypů SHARP bude navržen systém schopný vypustit do vesmíru užitečnou hmotnost 2 kg (0,9 kg). Náklady na toto dělo, odhaduje Hunter, se budou pohybovat kolem 10 milionů dolarů a bude trvat dva roky, než se rozběhnou.
„[Spouštěč 2lb schopností] je ve skutečnosti přizpůsoben malému výklenku, kterým je komunita Cubesat. Dává to smysl, protože můžeme „tvrdnout“ krychle. Pro mě by to bylo pěkné místo pro práci s akademiky. Bude to hodně legrace, protože budou samozřejmě obíhat Cubesats. V první fázi se chystáme nakrmit inertní kola a my prostě uděláme možná 20 výstřelů do nízkého prostoru a desetkrát až dvanáctkrát prolomíme světový rekord. Ve druhé fázi budeme obíhat věci, které budou brát data a přenášet, “řekl Hunter.
Cubesats - malé satelity, které nejsou větší než litr objemu (10cm krychle) a váží méně než kilogram - lze snadno „zatvrdit“ G nebo vydržet působivé síly vypouštění z obrovského děla.
Poté, co byl tento systém otestován, Hunter řekl: „Prvním komerčním systémem bude systém 50 milionů dolarů na 100 kilogramů [45 kg]. 50 milionů dolarů je v podstatě nižší než cena F-15. Myslím, že to docela znamená mnoho lidí, zvláště pokud jste před tím předvedli jednu a dvě fáze. “
Nenechte se Huntera mýlit: 50 milionů dolarů není v prostředcích průměrného Joea, ale za vypuštění malých satelitů do vesmíru je to docela malé číslo. Například každá raketoplánová mise stojí 450 milionů dolarů a na spuštění komunikačního satelitu mluvíte 50 až 400 milionů dolarů.
Největší kanón o délce 1,1 km by poběhl asi 500 milionů dolarů a optimálně by jej bylo možné vyrobit během sedmi let. Vzhledem k tomu, že samotná zbraň je opakovaně použitelná a že zachytávání vodíku z každého odpálení zbraně by mohlo být provedeno za účelem úspory nákladů na palivo, náklady pro někoho, kdo si přeje spustit užitečnou hmotnost, by se pohybovaly v rozmezí 250 až 1 000 $ za libru.
Hunter již viděl zájem z různých podniků, řekl.
„Existuje jedna soukromá společnost, která zůstane důvěrná. Budeme je udržovat v soukromí, dokud se zde nezmizí kouř. Od některých lidí jsme měli vážný zájem. Máme v úmyslu podstatně zvýšit tento počet kandidátů. Budeme mít více kandidátů než poslední republikánská úmluva, to je můj cíl! “
Pokud jde o to, zda tento typ systému měl zájem o výzkum a vývoj v NASA nebo ne, Hunter odpověděl: „Nemáme přístup k NASA, a myslím, že NASA se nakonec stane našim klientem ... jdu do blížíme se k NASA v příštích několika týdnech. “
Další informace o konkrétních podrobnostech systému dodávek zbraní a užitečného nákladu naleznete v části Google Techtalk vložené výše nebo si můžete poslechnout patnáctou epizodu The Space Show, na které se Hunter objevil jako host.
Zdroj: Physorg, Google TechTalk, telefonický rozhovor s Johnem Hunterem
