Για να αποκτήσετε κάτι στο διάστημα τώρα, χρειάζεστε έναν πύραυλο. Τι γίνεται όμως αν θα μπορούσατε, αντίθετα, να καταργήσετε τον πύραυλο και να συνεχίσετε να έχετε το ωφέλιμο φορτίο σας στο διάστημα, για λιγότερο από 1.000 δολάρια ανά λίβρα; Ακούγεται σαν συμφωνία, σωστά.
Σύμφωνα με τον Δρ. John Hunter, φυσικός στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore και πρόεδρος της εταιρείας Quicklaunch, Inc., η χρήση ενός πυροβόλου με υδρογόνο μπορεί να είναι το εισιτήριο για φθηνή πρόσβαση στο διάστημα. Αυτό είναι σωστό, μια πλατφόρμα διαστημικού όπλου για την εισαγωγή δορυφόρων, καυσίμων και άλλων προμηθειών στο διάστημα θα μπορούσε πραγματικά να είναι το επόμενο μεγάλο πράγμα στη διαστημική τεχνολογία.
Μπορείτε να πείτε, "Ένα όπλο για να πυροβολήσει πράγματα στο διάστημα; Ακούγεται σαν κάτι έξω από τον Jules Verne! " Και θα έχετε δίκιο: στο «Από τη Γη στη Σελήνη» του Verne χρησιμοποιήθηκε ένα γιγαντιαίο κανόνι που ονομάζεται Columbiad για να ωθήσει τρεις από τους χαρακτήρες της ιστορίας στη Σελήνη.
«Ο Jules Verne το πήρε σωστά, απλά έπρεπε να πάρει το σωστό υγρό», είπε ο Hunter σε ένα Google Techtalk, ενσωματωμένο παρακάτω.
Οι πύραυλοι αποτελούν το άλογο των εθνών που ταξιδεύουν στο διάστημα για δεκαετίες, αλλά υπάρχουν μερικοί νεοφερμένοι στο παιχνίδι που μόλις ξεκινούν. Οι διαστημικοί ανελκυστήρες αρχίζουν να ξεφεύγουν από το έδαφος, οπότε - τα Παιχνίδια Space Elevator αποδείχθηκαν νικητές μόλις πέρυσι - ως εναλλακτική μέθοδος μεταφοράς υλικών στο διάστημα.
«Ακούμε πολλές φορές για τους διαστημικούς ανελκυστήρες και οι άνθρωποι ρωτούν πάντα,« Έχετε σχέση με τους διαστημικούς ανελκυστήρες; », αλλά δεν αλληλεπιδρούμε όσο πηγαίνουν οι τεχνολογίες». Ο Χάντερ είπε.
Τα κανόνια ελαφρού αερίου λειτουργούν σχεδόν όπως θα περίμενε κανείς να λειτουργήσει ένα πραγματικά μεγάλο όπλο: στο ένα άκρο μέσα σε έναν μακρύ σωλήνα ένα αέριο, υδρογόνο, ήλιο ή μεθάνιο, πιέζεται σε ακραία πίεση, 15.000 PSI στο μεγαλύτερο κανόνι προτείνεται από τον Hunter. Το ωφέλιμο φορτίο βρίσκεται σε αυτό το άκρο του κανόνι, όταν απελευθερώνεται η πίεση, το βλήμα σε σχήμα σφαίρας που συγκρατεί το ωφέλιμο φορτίο εκτοξεύεται από το τέλος. Το υδρογόνο χρησιμοποιείται λόγω της ελαφρότητάς του. Δεδομένου ότι ένα βλήμα δεν μπορεί να πάει γρηγορότερα από αυτό που το ωθεί μέσα σε ένα κανόνι, το ελαφρύτερο αέριο - το οποίο μπορεί να ταξιδέψει γρηγορότερα - επιτρέπει την επιτάχυνση ενός βλήματος σε απίστευτες ταχύτητες, που ξεπερνούν τα 13.000 μίλια την ώρα (21.000 χλμ / ώρα) .
Αυτά τα κανόνια υπάρχουν από τη δεκαετία του 1960, αν και δεν έχουν δει καμία χρήση στην τεχνολογία παράδοσης ωφέλιμου φορτίου. Το κανόνι ρύθμισης ρεκόρ για το υψόμετρο ενός βλήματος ήταν το κανόνι High-Altitude Research Project (HARP). Κατασκευάστηκε από το Υπουργείο Άμυνας των Ηνωμένων Πολιτειών και το Υπουργείο Εθνικής Άμυνας του Καναδά, και τοποθετήθηκε στο Yuma αποδεικτικό έδαφος στην Αριζόνα. Πήρε με επιτυχία ένα αδρανές βλήμα Martlet-2C στα 180 χλμ. (112 μίλια) στις 12 Νοεμβρίου 1966, το οποίο εξακολουθεί να αποτελεί το ρεκόρ υψομέτρου αυτού του τύπου όπλου.
Μια άλλη επανάληψη, που αναπτύχθηκε από τον ίδιο τον Δρ. Hunter, ήταν το Super High-Altitude Research Project (SHARP, αφιέρωμα στο αρχικό κανόνι) στα τέλη της δεκαετίας του 1980 από το Πανεπιστήμιο Lawrence Livermore.
Ο Hunter εξήγησε στο Space Magazine μέσω τηλεφωνικής συνέντευξης: «Λοιπόν, αυτό συμβαίνει: Ξεκίνησα το 1985 στο Livermore και ήμουν φρέσκος από το σχολείο και με προσέλαβαν να φτιάξω ηλεκτρικά όπλα που θα μπορούσα να είχα κάνει αρκετά απλά. Αλλά συνάντησα έναν άντρα σε ένα κοκτέιλ πάρτι, είτε το πιστεύω είτε όχι. Ήξερε ότι δούλευα σε όπλα μετά την παραγωγή και είπε, «Τζον, αυτά είναι υπέροχα επειδή μπορείτε να φτάσετε 12 χλμ / δευτερόλεπτο όπου μπορούμε να φτάσουμε μόνο στα 9 χλμ / δευτερόλεπτο με αυτά τα όπλα αερίου.» Είπα, « Τι είναι το πιστόλι αερίου; "Αυτό ξεκίνησε να κυλά όλο αυτό το μπαλάκι. Όπως αποδεικνύεται, τα ηλεκτρικά όπλα φτάνουν μόνο τα 5,5 km / s και τα όπλα αερίου φτάνουν τα 11km / s. "
Η SHARP ανήκε - και εξακολουθεί να - ανήκει στην Πολεμική Αεροπορία των Ηνωμένων Πολιτειών. Η εταιρεία Hunter έχει ένα πενταετές συμβόλαιο για τη χρήση του όπλου για τη δοκιμή πυροβολισμών, αλλά δεν είναι έτοιμο να κάνει λήψεις κάθετα. Το SHARP σχεδιάστηκε αρχικά ως δοκιμαστική βάση για υπερηχητικούς κινητήρες για scramjets - πίδακες που επιταχύνονται σε υψηλές ταχύτητες και, στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε έναν εξειδικευμένο δικό τους κινητήρα για να ωθήσει έως και 8 ή 9 φορές την ταχύτητα του ήχου.
«Αν πρόκειται να κάνουμε μια δημοσιευμένη φωτογραφία, όπου υπάρχει πολλή δημοσιότητα και πράγματα, θα πρέπει να πάμε σε ένα διαφορετικό σύστημα, το οποίο δεν θα ήταν μεγάλη υπόθεση για να φτιάξουμε ένα, γιατί θα μπορούσα να το αφιερώσω για αυτό το συγκεκριμένο εφαρμογή. Εάν αποφασίσουμε να κάνουμε τη λήψη με την Πολεμική Αεροπορία, αυτό θα είναι πιθανώς ένα μικρότερο σύνολο ατόμων που θα μπορούσαν να παρακολουθήσουν τη λήψη. Η Πολεμική Αεροπορία είναι κάπως προσεκτική στο πώς κάνουν τα πράγματα, οπότε πρέπει να λάβουμε έγκριση. Στην πραγματικότητα κατέχουν το όπλο. "
Έτσι, ο Hunter έχει επιτεθεί από μόνος του για να αναπτύξει ένα εμπορικά βιώσιμο κανόνι που μπορεί να παραδώσει ωφέλιμα φορτία σε ένα κλάσμα του κόστους των συμβατικών πυραύλων. Αυτός και δύο άλλοι επιστήμονες, ο Δρ Harry Cartland και ο Δρ Rick Twogood, ίδρυσαν τη Quicklaunch, Inc.
«Βγήκαμε από τα μπλοκ στις 30 Σεπτεμβρίου όταν είχαμε τη Διάσκεψη Κορυφής για τις Διαστημικές Επενδύσεις. Τότε έκανα την ομιλία στο Google και μετά στο άρθρο Popular Science και τώρα ενημερώσαμε μια ομάδα επιχειρηματικών κεφαλαίων. Βρισκόμαστε στη «φάση φασαρία» και περιμένω να βρισκόμαστε σε αυτήν τη φάση βιασύνης για έξι μήνες, όπου πρέπει να πάμε απλώς να ψωνίσουμε το έργο μας. Όμως, ενώ βρισκόμαστε σε αυτήν τη φάση, εξακολουθούμε να πιστεύουμε στο υλικό, οπότε θα έχω μια επίδειξη βυθισμένη έκδοση στα τέλη Φεβρουαρίου. Βασικά θα αποκτήσει τη σωστή κλίση και θα κάνει πλάνα. Θα είναι ένα πρωτότυπο 10 ποδιών », είπε ο Hunter.
Τελικά, ο Hunter οραματίζεται ένα μεγάλης κλίμακας κανόνι που θα εκτοξευτεί από τη θάλασσα κοντά στον ισημερινό. Κατά την εκτόξευση από τη θάλασσα, το όπλο θα μπορεί να περιστρέφεται και να περιστρέφεται για να εκτοξεύει ωφέλιμα φορτία σε διαφορετικές τροχιές εύκολα. Το να βρίσκεστε κοντά στον ισημερινό είναι απαραίτητο γιατί εκεί η Γη περιστρέφεται ταχύτερα, έτσι αντικείμενα που εκτοξεύονται από το γεωγραφικό πλάτος του ισημερινού μπορούν να αποκτήσουν υψηλότερη τροχιά με λιγότερη ενέργεια.
Κρίσιμη για την είσοδο των ωφέλιμων φορτίων σε τροχιά είναι η χρήση ενός πυραύλου ενός σταδίου που συνδέεται με το βλήμα ωφέλιμου φορτίου. Δεδομένου ότι το μεγαλύτερο πυροβόλο όπλο αναμένεται να πάρει το πακέτο με ταχύτητα πάνω από 7km / s (4,3 μίλια / δευτερόλεπτο), απαιτείται ενισχυτής για αυτήν την επιπλέον ώθηση για να το ξεπεράσει την ταχύτητα διαφυγής της Γης, που είναι 11,2 km / s (6,95 μίλια / δευτερόλεπτο).
Μην περιμένετε να δουν ανθρώπους να εκτοξεύονται στη Σελήνη ή τον Άρη πάνω σε ένα από τα βλήματα, καθώς η δύναμη εκτόξευσης από το κανόνι θα μπορούσε να φτάσει τα 5.000 Gs.
Το μεγαλύτερο - και πιο ακριβό - κανόνι θα μπορούσε να εκτοξεύσει ωφέλιμα φορτία 1.000 λιβρών σε τροχιά χαμηλής γης (LEO). Το προβλεπόμενο κόστος για αυτό το κανόνι είναι 500 εκατομμύρια δολάρια, αλλά αυτό είναι το τελευταίο στάδιο σε μια προτεινόμενη σειρά κανόνων που θα ξεκινούσε μικρά και θα βασίζονταν στα διδάγματα που αντλήθηκαν από κάθε επανάληψη.
Μετά από κάποιες αρχικές δοκιμές με τα μοντέλα SHARP και πρωτότυπα μοντέλα, θα σχεδιαστεί ένα σύστημα ικανό να εκτοξεύσει ωφέλιμα φορτία 2 λιβρών (0,9 kg) στο διάστημα. Το κόστος αυτού του κανόνι, εκτιμά ο Hunter, θα είναι περίπου 10 εκατομμύρια δολάρια και θα χρειαστούν δύο χρόνια για να ξεκινήσει.
«[Ο εκτοξευτής δυνατοτήτων 2lb] είναι στην πραγματικότητα προσαρμοσμένος σε μια μικρή θέση, που είναι η κοινότητα Cubesat. Είναι λογικό γιατί μπορούμε να «σκληραίνουμε» τα cubesats. Για μένα, αυτό θα έκανε μια ωραία θέση για να μπορέσω να συνεργαστώ με ακαδημαϊκούς. Αυτό θα είναι πολύ διασκεδαστικό γιατί προφανώς θα περιστρέφονται σε τροχιά Cubesats. Στην πρώτη φάση πρόκειται να τροφοδοτήσουμε αδρανείς γύρους και απλώς θα κάνουμε ίσως 20 βολές σε χαμηλό χώρο και θα σπάσουμε το παγκόσμιο ρεκόρ δέκα ή δώδεκα φορές. Στη δεύτερη φάση θα περιστρέφουμε σε τροχιά πράγματα που θα λαμβάνουν δεδομένα και θα μεταδίδουν », είπε ο Hunter.
Cubesats - μικροί δορυφόροι που δεν είναι μεγαλύτεροι από όγκο λίτρων (10cm κύβος) και ζυγίζουν λιγότερο από ένα κιλό - μπορούν εύκολα να «σκληρυνθούν με G» ή να αντέξουν τις εντυπωσιακές δυνάμεις που εκτοξεύονται από ένα τεράστιο κανόνι.
Μετά τη δοκιμή αυτού του συστήματος, ο Hunter είπε: «Το πρώτο εμπορικό σύστημα πρόκειται να είναι ένα σύστημα 50 εκατομμυρίων δολαρίων για ικανότητα 100 κιλών [45 κιλά]. 50 εκατομμύρια δολάρια είναι λιγότερο από την τιμή ενός F-15, βασικά. Νομίζω ότι αυτό είναι αρκετά μέσα από πολλούς ανθρώπους, ειδικά αν έχετε δείξει τις φάσεις ένα και δύο πριν από αυτό. "
Μην κάνετε λάθος τον Hunter: 50 εκατομμύρια δολάρια δεν είναι μέσα στα μέσα του μέσου Joe, αλλά για την εκτόξευση μικρών δορυφόρων στο διάστημα που είναι ένας πολύ μικρός αριθμός. Κάθε αποστολή διαστημικού λεωφορείου, για παράδειγμα, κοστίζει 450 εκατομμύρια δολάρια και για την εκτόξευση ενός δορυφόρου επικοινωνιών μιλάτε 50 εκατομμύρια έως 400 εκατομμύρια δολάρια.
Το μεγαλύτερο όπλο - μήκους 1,1 χιλιομέτρων - θα είχε περίπου 500 εκατομμύρια δολάρια και θα μπορούσε να κατασκευαστεί εντός επτά ετών, με τον καλύτερο δυνατό τρόπο. Δεδομένου ότι το ίδιο το όπλο είναι επαναχρησιμοποιήσιμο και ότι η λήψη υδρογόνου από κάθε πυροδότηση του πυροβόλου όπλου θα μπορούσε να γίνει για εξοικονόμηση κόστους καυσίμου, το κόστος για κάποιον που επιθυμεί να ξεκινήσει ωφέλιμο φορτίο κυμαίνεται μεταξύ 250 και 1000 $ ανά λίβρα.
Ο Hunter έχει ήδη δει ενδιαφέρον από διάφορες επιχειρήσεις, είπε.
«Υπήρξε μια ιδιωτική εταιρεία που θα παραμείνει εμπιστευτική. Θα τους κρατήσουμε ιδιωτικούς έως ότου ο καπνός καθαριστεί εδώ. Είχαμε σοβαρό ενδιαφέρον από ορισμένα άτομα. Σκοπεύουμε να αυξήσουμε σημαντικά αυτόν τον αριθμό υποψηφίων. Θα έχουμε περισσότερους υποψηφίους από την τελευταία δημοκρατική σύμβαση, αυτός είναι ο στόχος μου! "
Όσον αφορά το κατά πόσον αυτός ο τύπος συστήματος είχε κάποιο ενδιαφέρον από την Ε & Α στη NASA, ο Hunter απάντησε: «Δεν έχουμε πλησιάσει τη NASA και νομίζω ότι η NASA πρόκειται τελικά να γίνει πελάτης μας… Θα πάω να πλησιάσει τη NASA τις επόμενες δύο εβδομάδες. "
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις συγκεκριμένες λεπτομέρειες του συστήματος παράδοσης όπλου και ωφέλιμου φορτίου, παρακολουθήστε το Google Techtalk που είναι ενσωματωμένο παραπάνω ή ακούστε το επεισόδιο της 15ης Ιανουαρίου του The Space Show, στο οποίο ο Hunter εμφανίστηκε ως επισκέπτης.
Πηγή: Physorg, Google TechTalk, τηλεφωνική συνέντευξη με τον John Hunter
