За да качите нещо в космоса точно сега, ви трябва ракета. Имате нужда и от много пари, тъй като текущата скорост за извеждане на нещо в орбита е около 5000 долара за паунд (11 000 долара за кг). Но какво, ако вместо това бихте могли да премахнете ракетата и все пак да пренесете полезния си товар в космоса за под 1000 долара за паунд? Звучи като сделка, нали.
Според д-р Джон Хънтър, физик от Националната лаборатория на Лорънс Ливърмор и президент на компанията Quicklaunch, Inc., използването на водородно оръдие може да бъде билетът за евтин достъп до космоса. Точно така, платформата за „космическо оръжие“ за вмъкване на сателити, гориво и други доставки в космоса наистина може да бъде следващото голямо нещо в космическите технологии.
Може да кажете: „Пистолет за стрелба в космоса? Това звучи като нещо от Жул Верн! И ще бъдете прав: в „От Земята до Луната“ на Верн е използвано гигантско оръдие, наречено Колумбиада, за да задвижи трима от героите в историята до Луната.
„Жул Верн разбра правилно, просто трябваше да избере правилната течност“, каза Хънтър в Google Techtalk, вграден по-долу.
Ракетите са работният кон на космическите нации от десетилетия, но има няколко новодошли в играта, които тепърва започват. Космическите асансьори започват да излизат „от земята“, така да се каже – Space Elevator Games стана победител точно миналата година – като алтернативен метод за транспортиране на материали в космоса.
„Чуваме за космическите асансьори през много време и хората винаги питат: „Сродни ли сте с космическите асансьори?“, но ние не си взаимодействаме, що се отнася до технологиите.“ — каза Хънтър.
Леките газови оръдия работят почти така, както бихте очаквали да работи наистина, наистина голям пистолет: в единия край вътре на дълга тръба газ, водород, хелий или метан е под налягане до екстремно налягане, 15 000 PSI в най-голямото оръдие предложено от Хънтър. Полезният товар е в този край на оръдието, когато налягането се освободи, снарядът с форма на куршум, който държи полезния товар, се изхвърля от края. Водородът се използва поради неговата лекота. Тъй като снарядът не може да върви по-бързо от това, което го тласка вътре в оръдието, по-лекият газ – който може да пътува по-бързо – позволява на снаряда да се ускори до невероятни скорости, надвишаващи 13 000 мили в час (21 000 км/ч) .
Тези оръдия съществуват от 60-те години на миналия век, въпреки че не са виждали никаква употреба в технологията за доставка на полезен товар. Рекордното оръдие за надморска височина на снаряд беше оръдието за изследователски проект на голяма височина (HARP). Построен е от Министерството на отбраната на Съединените щати и Министерството на националната отбрана на Канада и е поставен в полигоните Юма в Аризона. Той успешно изстреля инертен снаряд Martlet-2C до 180 км (112 мили) на 12 ноември 1966 г., което все още е рекорд за височина за този тип оръдие.
Друга итерация, разработена от самия д-р Хънтър, беше Изследователски проект за супер голяма надморска височина (SHARP, почит към оригиналното оръдие) в края на 80-те години от университета Лорънс Ливърмор.
Хънтър обясни пред Universe Today чрез телефонно интервю: „И така, ето какво се случва: започнах през 1985 г. в Ливърмор и бях току-що завършил училище и ме наеха да създам електрически оръжия, което бих могъл да направя доста лесно. Но се натъкнах на един човек на коктейл, вярвате или не. Той знаеше, че работя върху пост-продукцията на спираловидни пистолети и каза: „Джон, те са страхотни, защото можеш да постигнеш 12 км/сек, където можем да стигнем само до 9 км/сек с тези газови пистолети.“ Казах: „ Какво е газов пистолет?“ Това е, което започна цялата тази топка. Както се оказва, електрическите оръдия стигат само до 5,5 км/сек, а газовите – до 11 км/сек.”
SHARP беше – и все още е – собственост на ВВС на Съединените щати. Компанията на Хънтър има петгодишен договор за използване на пистолета за тестване на изстрели, но не е настроена да прави изстрели вертикално. Първоначално SHARP е проектиран като тестов стенд за хиперзвукови двигатели за Scramjets – джетове, които се ускоряват до високи скорости, след което използват собствен специализиран двигател, за да изтласкат до 8 или 9 пъти скоростта на звука.
„Ако отиваме на разгласен кадър, където има много публичност и такива неща, ще трябва да преминем към различна система, което не би било голяма работа да изградим такава, защото бих могъл да я посветя за тази конкретна система. приложение. Ако решим да направим кадър с ВВС, това вероятно ще бъде по-малка подгрупа от хора, които биха могли да гледат кадъра. ВВС са доста внимателни как правят нещата, така че трябва да получим одобрение. Те всъщност притежават оръжието.'
Така Хънтър се зае сам да разработи комерсиално жизнеспособно оръдие, което може да доставя полезен товар на малка част от цената на конвенционалните ракети. Той и двама други учени, д-р Хари Картланд и д-р Рик Тугуд, се формират Quicklaunch, Inc .
„Излязохме от блоковете на 30 септември, когато имахме срещата на върха за космически инвестиции. След това направих разговора в Google и след това статията за популярна наука и сега информирахме група за рисков капитал. Намираме се във „фаза на шум“ и очаквам да бъдем в тази фаза на бъркотия в продължение на шест месеца, където трябва да отидем просто да пазаруваме нашия проект. Но докато сме в тази фаза, ние все още вярваме в хардуера, така че всъщност ще имам демонстрираща потопена версия в края на февруари. По принцип ще придобие правилния наклон и ще прави удари. Това ще бъде 10-футов прототип“, каза Хънтър.
В крайна сметка Хънтър предвижда мащабно оръдие, което ще изстреля от морето близо до екватора. При изстрелване от морето пистолетът ще може да се върти и люлее, за да изстрелва лесно полезни товари в различни орбити. Да бъдеш близо до екватора е необходимо, защото там Земята се върти най-бързо, така че обектите, изстреляни от екваториална ширина, могат да получат по-висока орбита с по-малко енергия.
Критично за извеждането на полезния товар в орбита е използването на едностепенна ракета, прикрепена към снаряда за полезен товар. Тъй като се предвижда най-големият пистолет да накара пакета да върви с малко над 7 км/сек (4,3 мили/сек), е необходим усилвател за този допълнителен тласък, за да го преодолее над скоростта на бягство на Земята, която е 11,2 км/сек. (6,95 мили/сек).
Не очаквайте обаче да видите хора да се изстрелват към Луната или Марс на борда на един от снарядите, тъй като силата на изстрелване от оръдието може да бъде до 5000 Gs.
Най-голямото – и най-скъпото – оръдие би било способно да изстреля 1000-фунтови (454 кг) полезни товари в ниска земна орбита (LEO). Прогнозната цена за това оръдие е 500 милиона долара, но това е последният етап от предложената серия от оръдия, които ще започнат от малки и ще надграждат уроците, научени от всяка итерация.
След някои първоначални тестове с пистолета SHARP и моделите прототипи, ще бъде проектирана система, която е в състояние да изстреля 2-фунтови (0,9 кг) полезни товари в космоса. Хънтър изчислява, че цената на това оръдие ще бъде около 10 милиона долара и ще отнеме две години, за да започне.
„[Стартът с капацитет 2lb] всъщност е съобразен с малка ниша, която е Cubesat общност . Има смисъл, защото можем да „G-втвърдим“ кубчета. За мен това би било добра ниша, за да мога да работя с академици. Това ще бъде много забавно, защото те ще обикалят в орбита Cubesats, очевидно. В първата фаза просто ще подаваме инертни патрони и просто ще направим може би 20 изстрела в ниско пространство и ще счупим световния рекорд десет или дванадесет пъти. Във втора фаза ще обикаляме в орбита неща, които ще приемат данни и ще предават“, каза Хънтър.
Cubesats – малки спътници, които не са по-големи от литър обем (10 cm куб) и тежат по-малко от килограм – могат лесно да бъдат „G-закалени“ или направени да издържат на впечатляващите сили при изстрелване от огромно оръдие.
След като тази система беше тествана, Хънтър каза: „Първата комерсиална система ще бъде система на стойност 50 милиона долара за капацитет от 100 фунта [45 кг]. По принцип 50 милиона долара са по-малко от цената на F-15. Мисля, че това е в рамките на възможностите на много хора, особено ако сте демонстрирали фази първа и втора преди това.'
Не разбирайте Хънтър погрешно: 50 милиона долара не са по средствата на средния Джо, но за изстрелване на малки спътници в космоса това е доста малко число. Всяка мисия на космическа совалка, например, струва 450 милиона долара, а за изстрелване на комуникационен сателит говорим от 50 до 400 милиона долара.
Най-големият пистолет - с дължина 1,1 км - ще струва около 500 милиона долара и ще може да бъде конструиран в рамките на седем години, оптимално. Като се има предвид, че самият пистолет е за многократна употреба и че улавянето на водорода от всяко изстрелване на пистолета може да се направи, за да се спести разходи за гориво, цената за някой, който желае да изстреля полезен товар, ще варира между $250-$1000 на паунд.
Хънтър вече е забелязал интерес от различни предприятия, каза той.
„Има една частна компания, която ще остане поверителна. Ще ги запазим поверителни, докато димът се изчисти тук. Имахме сериозен интерес от някои хора. Възнамеряваме да увеличим значително този брой кандидати. Ще имаме повече кандидати от последния републикански конгрес, това е моята цел!”
По отношение на това дали този тип система е имала някакъв интерес от R&D в НАСА или не, Хънтър отговори: „Не сме се обърнали към НАСА и мисля, че НАСА в крайна сметка ще стане наш клиент... ще се приближи до НАСА през следващите няколко седмици.'
За повече информация относно специфичните детайли на системата за доставка на оръжие и полезен товар, гледайте Google Techtalk, вграден по-горе, или слушайте епизода от 15 януари на The Space Show, в който Хънтър се появи като гост.
Източник: Physorg , Google TechTalk, телефонно интервю с Джон Хънтър
