Чтобы получить что-то в космос прямо сейчас, вам нужна ракета. Но что, если вы могли бы вместо этого покончить с ракетой и при этом вывести свою полезную нагрузку в космос менее чем за 1000 долларов за фунт? Похоже на сделку, верно.
По словам доктора Джона Хантера, физика из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса и президента компании Quicklaunch, Inc., использование водородной пушки может стать билетом для дешевого доступа в космос. Правильно, платформа «космического оружия» для подлинного ввода в космос спутников, топлива и других предметов снабжения может стать следующей большой вещью в космической технике.
Вы можете сказать: «Пистолет для стрельбы в космос? Это звучит как что-то из Жюля Верна! И вы были бы правы: в фильме Верна «С Земли на Луну» гигантская пушка под названием «Колумбия» использовалась для продвижения трех персонажей в рассказе на Луну.
«Жюль Верн понял все правильно, ему просто нужно было выбрать правильную жидкость», - сказал Хантер в Google Techtalk, встроенном ниже.
Ракеты были рабочей лошадкой космических стран на протяжении десятилетий, но есть несколько новичков в игре, которые только начинают. Космические лифты, так сказать, начинают «отрываться от земли» - «Игры космических лифтов» в прошлом году оказались победителями - как альтернативный способ транспортировки материалов в космос.
«Мы часто слышим о космических лифтах, и люди всегда спрашивают:« Вы связаны с космическими лифтами? », Но мы не взаимодействуем с технологиями». Охотник сказал.
Легкие газовые пушки работают почти так, как вы ожидаете, что действительно очень большая пушка сработает: на одном конце длинной трубы газ, водород, гелий или метан находятся под избыточным давлением, 15 000 фунтов на квадратный дюйм в самой большой пушке. предложенный охотником. Полезная нагрузка находится на этом конце пушки, когда давление сбрасывается, пуля в форме снаряда, которая удерживает полезную нагрузку, выбрасывается из конца. Водород используется из-за его легкости. Поскольку снаряд не может двигаться быстрее, чем то, что толкает его внутрь пушки, более легкий газ - который может двигаться быстрее - позволяет разогнать снаряд до невероятных скоростей, превышающих 13 000 миль в час (21 000 км / ч) ,
Эти орудия существуют с 1960-х годов, хотя они не видели никакого применения в технологии доставки космического полезного груза. Рекордной установкой пушки для высоты снаряда была пушка Высотного исследовательского проекта (HARP). Он был построен министерством обороны США и министерством национальной обороны Канады и размещен на испытательном полигоне Юма в Аризоне. 12 ноября 1966 года он успешно сбросил инертный снаряд «Мартлет-2С» на 180 км (112 миль), что до сих пор является рекордом высоты для этого типа оружия.
Другой итерацией, разработанной самим доктором Хантером, был исследовательский проект по сверхвысокой высоте (SHARP, дань уважения оригинальной пушке) в конце 1980-х годов в университете Лоуренса Ливермора.
Хантер объяснил журналу Space Magazine по телефону: «Вот что происходит: я начал в 1985 году в Ливерморе, и я только что окончил аспирантуру, и они наняли меня для создания электрических пушек, что я мог бы сделать довольно просто. Но я столкнулся с парнем на вечеринке, верить этому или нет. Он знал, что я работаю над винтовыми пушками после производства, и сказал: «Джон, это здорово, потому что ты можешь получить скорость 12 км / с, а с этими газовыми пушками мы можем достичь только 9 км / с», - сказал я. Что за газовый пистолет? »Вот с чего весь этот мяч катится. Как оказалось, электрические пушки разгоняются до 5,5 км / с, а газовые - до 11 км / с ».
SHARP был - и до сих пор - принадлежит ВВС США. Компания Хантера имеет пятилетний контракт на использование оружия для тестирования выстрелов, но она не настроена на вертикальные выстрелы. Первоначально SHARP был спроектирован в качестве испытательного стенда для гиперзвуковых двигателей для реактивных двигателей - самолетов, которые разгоняются до высоких скоростей, а затем используют собственный специализированный двигатель для увеличения скорости звука в 8 или 9 раз.
«Если мы пойдем на публичный снимок, где много рекламы и прочего, нам придется перейти на другую систему, которая не составит большого труда для ее создания, потому что я мог бы посвятить ее именно этому применение. Если мы решим сделать выстрел с ВВС, это, вероятно, будет меньшая группа людей, которые могли бы смотреть выстрел. Военно-воздушные силы очень осторожны, как они делают вещи, поэтому мы должны получить одобрение. На самом деле они владеют оружием.
Таким образом, Хантер самостоятельно разработал коммерчески жизнеспособную пушку, которая может доставлять полезные грузы за долю от стоимости обычных ракет. Он и двое других ученых, доктор Гарри Картленд и доктор Рик Твогуд, создали Quicklaunch, Inc.
«Мы вышли из блоков 30 сентября, когда у нас был саммит по космическим инвестициям. Затем я выступил с докладом в Google, а затем со статьей «Популярная наука», и теперь мы проинформировали группу венчурного капитала. Мы находимся в «фазе суеты», и я ожидаю, что мы находимся в этой фазе суеты в течение шести месяцев, когда нам нужно просто ходить по магазинам вокруг нашего проекта. Но пока мы находимся на этом этапе, мы все еще верим в аппаратное обеспечение, поэтому у меня действительно будет демонстрационная версия в конце февраля. Это в основном приобретет правильный наклон и сделает выстрелы. Это будет 10-футовый прототип », - сказал Хантер.
В конечном счете, Хантер представляет крупномасштабную пушку, которая запустится с моря вблизи экватора. При запуске с моря пушка сможет поворачиваться и поворачиваться, чтобы легко запускать полезные грузы на различные орбиты. Нахождение вблизи экватора необходимо, потому что именно там Земля вращается быстрее всего, поэтому объекты, запущенные с экваториальной широты, могут получить более высокую орбиту с меньшим количеством энергии.
Для выведения полезных нагрузок на орбиту критически важно использование одноступенчатой ракеты, прикрепленной к снаряду полезной нагрузки. Поскольку предполагается, что самая большая пушка будет развивать скорость чуть более 7 км / с (4,3 миль / с), для этого дополнительного толчка необходима ракета-носитель, чтобы преодолеть скорость сброса Земли, которая составляет 11,2 км / с. (6,95 миль / с).
Не ожидайте, что люди будут запускаться на Луну или Марс на борту одного из снарядов, так как сила запуска из пушки может достигать 5000 Гс.
Самая крупная - и самая дорогая - пушка будет способна запускать полезные грузы весом 1000 фунтов (454 кг) на околоземную орбиту (LEO). Предполагаемая стоимость этой пушки составляет 500 миллионов долларов, но это последний этап в предлагаемой серии пушек, которая должна начинаться с малого и опираться на уроки, извлеченные из каждой итерации.
После некоторых первоначальных испытаний с использованием пистолета SHARP и его прототипов будет разработана система, способная запускать в космос полезные грузы весом 2 фунта (0,9 кг). По оценкам Хантера, стоимость этой пушки составит около 10 миллионов долларов, и на ее развертывание уйдет два года.
«[Средство запуска 2 фунта] на самом деле предназначено для небольшой ниши, которая представляет собой сообщество Cubesat. Это имеет смысл, потому что мы можем «затвердеть» кубами. Для меня это было бы хорошей нишей для работы с учеными. Это будет очень весело, потому что они будут вращаться вокруг Cubesats, очевидно. На первом этапе мы просто собираемся проводить инертные раунды, и мы просто собираемся сделать, возможно, 20 выстрелов в низкое пространство и побить мировой рекорд десять или двенадцать раз. На втором этапе мы будем вращаться вокруг объектов, которые будут принимать данные и передавать их », - сказал Хантер.
Кубесаты - маленькие спутники, которые не превышают объем в литр (куб 10 см) и весят менее килограмма - могут быть легко «закалены» или изготовлены так, чтобы противостоять внушительным силам запуска из огромной пушки.
После того, как эта система была протестирована, Хантер сказал: «Первая коммерческая система станет системой стоимостью 50 миллионов долларов за 45 фунтов. 50 миллионов долларов меньше, чем цена F-15. Я думаю, что это довольно многим, особенно если вы продемонстрировали фазы один и два до этого ».
Не поймите Хантера неправильно: 50 миллионов долларов - это не для среднего Джо, а для запуска в космос небольших спутников, что довольно мало. Например, каждая миссия космического челнока стоит 450 миллионов долларов, а для запуска спутника связи вы говорите от 50 до 400 миллионов долларов.
Самая большая пушка длиной 1,1 км будет стоить около 500 миллионов долларов, и ее можно будет построить в течение семи лет оптимальным образом. Принимая во внимание, что само оружие можно использовать многократно, и что захват водорода при каждой стрельбе из пистолета может быть осуществлен с целью экономии затрат на топливо, стоимость того, кто желает запустить полезную нагрузку, будет колебаться в диапазоне от 250 до 1000 долларов за фунт.
Охотник уже видел интерес со стороны различных предприятий, сказал он.
«Была одна частная компания, которая останется конфиденциальной. Мы будем держать их в секрете, пока дым не рассеется. У нас был серьезный интерес со стороны некоторых людей. Мы намерены существенно увеличить это количество кандидатов. У нас будет больше кандидатов, чем на последнем республиканском съезде, это моя цель! »
Относительно того, имел ли этот тип системы какой-либо интерес со стороны НИОКР в НАСА, Хантер ответил: «Мы не обращались в НАСА, и я думаю, что НАСА в конечном итоге станет нашим клиентом… Я собираюсь в ближайшие пару недель подойти к НАСА ».
Чтобы узнать больше о конкретных деталях системы доставки оружия и полезных грузов, посмотрите Google Techtalk, встроенный выше, или послушайте эпизод «Космическое шоу» от 15 января, на котором Хантер выступил в качестве гостя.
Источник: Physorg, Google TechTalk, телефонное интервью с Джоном Хантером.
