Tarvitset raketin saadaksesi jotain avaruuteen heti. Mutta entä jos voisit sen sijaan hylätä raketin ja saada silti hyötykuormasi avaruuteen, alle 1000 dollarin punta? Kuulostaa paljon, totta.
Lawrence Livermore National Laboratoryn fyysikon ja Quicklaunch, Inc. -yrityksen presidentti John Hunterin mukaan vetykäyttöisen tykin käyttäminen voi olla lippu halvalle pääsylle avaruuteen. Se on totta, ”avaruusaseman” alusta satelliittien, polttoaineen ja muiden tarvikkeiden lisäämiseksi avaruuteen todella voi olla seuraava iso asia avaruusteknologiassa.
Saatat sanoa: ”Ase ampua tavaraa avaruuteen? Kuulostaa siltä, että Jules Verne olisi jotain! ” Ja olit oikeassa: Vernen ”Maasta kuuhun” -julkaisuna Columbiadia käyttävä jättiläinen tykki ajoi kolme tarinan merkkiä kuun kohti.
"Jules Verne sai sen oikein, hänen täytyi vain valita oikea neste", Hunter kertoi alla olevaan Google Techtalkiin.
Raketit ovat olleet avaruuskansakuntien työhevonen vuosikymmenien ajan, mutta peliin on tulossa muutamia tulokkaita, jotka ovat vasta alkamassa. Avaruushissit alkavat nousta "kentältä", niin sanottuna - Avaruushissin pelit osoittautuivat voittajaksi viime vuonna - vaihtoehtona materiaalien kuljettamiseen avaruuteen.
"Kuulemme avaruushisseistä paljon aikaa, ja ihmiset kysyvät aina:" Oletko liittynyt avaruushisseihin? ", Mutta emme ole vuorovaikutuksessa niin pitkälle kuin tekniikka menee." Hunter sanoi.
Kevyen kaasun tykit toimivat melkein kuin odottaisit todella, todella suuren aseen toimivan: Pitkän putken toisessa päässä kaasu, vety, helium tai metaani painetaan äärimmäiseen paineeseen, 15 000 PSI suurimmassa tykissä. ehdottanut Hunter. Hyötykuorma on tykin tässä päässä, kun paine vapautetaan, luodinmuotoinen ammus, joka pitää hyötykuorman, työntyy ulos päädystä. Vetyä käytetään sen keveyden takia. Koska ammus ei voi mennä nopeammin kuin se, joka työntää sitä tykin sisällä, kevyempi kaasu - joka voi kulkea nopeammin - sallii ammuksen kiihtymisen uskomattomaan nopeuteen, joka on yli 13 000 mailia tunnissa (21 000 km / h). .
Nämä tykit ovat olleet olemassa jo 1960-luvulta lähtien, vaikka he eivät ole nähneet mitään hyötyä avaruuden hyötykuorman toimitustekniikassa. Ennätysmallina ammuksen korkeudelle oli High-Altitude Research Project (HARP) -tykki. Sen rakensivat Yhdysvaltain puolustusministeriö ja Kanadan puolustusministeriö, ja se sijoitettiin Yuman todistusalueelle Arizonassa. Se avasi onnistuneesti inertti Martlet-2C-ammuksen 180 kilometriin (112 mailia) 12. marraskuuta 1966, mikä on edelleen tämän tyyppisen aseen korkeusrekordina.
Toinen toisto, jonka on kehittänyt tohtori Hunter itse, oli Lawrence Livermore Universityn 1980-luvun lopulla suorittama Super High-Altitude -tutkimusprojekti (SHARP, kunnianosoitus alkuperäiselle tykille).
Hunter selitti Space Magazine -puhelimelle puhelinhaastattelulla: ”Joten tässä tapahtuu: Aloitin vuonna 1985 Livermoressa ja olin vasta tuoreena grad-koulusta ja he palkkasivat minut rakentamaan sähköaseita, jotka olisin voinut tehdä melko suoraviivaisesti. Mutta törmäsin kaveriin cocktailjuhlissa, usko tai älä. Hän tiesi työskentelevänni tuotantovaiheen jälkeisissä kela-aseissa ja hän sanoi: "John, ne ovat hienoja, koska voit saada 12 km / s, josta voimme saavuttaa vain 9 km / s näillä kaasupistooleilla." Sanoin, " Mikä on kaasupistooli? ”Se aloitti koko pallon liikkumisen. Kuten käy ilmi, sähköpistoolien nopeus on vain 5,5 km / s ja kaasupistoolien nopeuteen 11 km / s. ”
SHARP omisti ja on edelleen Yhdysvaltojen ilmavoimien omistuksessa. Hunterin yrityksellä on viisivuotinen sopimus aseen käytöstä laukausten testaamiseen, mutta sitä ei ole asetettu ampumaan pystysuunnassa. SHARP on alun perin suunniteltu koelaitteeksi hypersonic-moottoreille scramjets - suihkukoneille, jotka kiihdytetään suurille nopeuksille, ja käytä sitten omaa erikoistunutta moottoriaan äänenopeuden nostamiseen jopa 8 tai 9-kertaiseksi.
”Jos aiomme julkistettuun kuvaukseen, jossa on paljon julkisuutta ja tavaraa, meidän on mentävä erilaiseen järjestelmään, jota ei olisi iso rakentaa, koska voisin omistaa sen juuri kyseiselle tietylle sovellus. Jos päätämme ampua ilmavoimien kanssa, kyseessä on todennäköisesti pienempi joukko ihmisiä, jotka pystyivät katsomaan laukausta. Ilmavoimat ovat varovaisia kuinka he tekevät asioita, joten meidän on saatava hyväksyntä. He todella omistavat aseen. "
Joten Hunter on pyrkinyt kehittämään kaupallisesti kannattavaa tykkiä, joka pystyy toimittamaan hyötykuormat murto-osalla tavanomaisten rakettien kustannuksista. Hän ja kaksi muuta tutkijaa, tohtori Harry Cartland ja tohtori Rick Twogood, perustivat Quicklaunch, Inc: n.
“Pääsimme lohkoista pois 30. syyskuuta, kun meillä oli Space Investment Summit -kokous. Sitten puhuin Googlessa ja sitten Popular Science -artikkelissa, ja olemme nyt kertoneet riskipääomakonsernille. Olemme ”hälinässä” ja odotan meidän olevan tässä hälinässä kuusi kuukautta, jolloin meidän on mentävä vain ostamaan projektiamme. Mutta vaikka olemme tässä vaiheessa, uskomme silti laitteistoon, joten minulla on tosiasiallisesti demonstroiva upotettu versio helmikuun lopulla. Periaatteessa se saa oikean kaltevuuden ja tekee kuvia. Se tulee olemaan 10-jalkainen prototyyppi ”, Hunter sanoi.
Viime kädessä Hunter suunnittelee laajamittaisen tykin, joka laukaisee merestä päiväntasaajan lähellä. Käynnistettäessä merestä ase voi kääntyä ja kääntyä ympäri käynnistääkseen hyötykuormat helposti eri kiertoratalle. Päiväntasaajan lähellä oleminen on välttämätöntä, koska siellä maa pyörii nopeimmin, joten päiväntasaajan leveydeltä lähtevät esineet voivat saada korkeamman kiertoradan vähemmän energialla.
Hyödyllisten kuormien saavuttamiseksi kiertoradalla on kriittistä hyötykuorma-ammukseen kiinnitetyn yksivaiheisen raketin käyttö. Koska suurimman aseen ennustetaan kuljettavan paketin nopeudella hieman yli 7 km / s (4,3 mailia / s), tarvitaan lisäpainoa ylimääräiselle työntämiselle, jotta se pääsee maapallon poistumisnopeuden ohi, joka on 11,2 km / s. (6,95 mailia / s).
Älä odota näkeväsi ihmisiä laskeutumasta kuuhun tai Marsiin jonkin ammuksen laivalla, sillä tykin laukaisuvoima voi olla jopa 5000 Gs.
Suurin - ja kallein - tykki pystyisi käynnistämään 1 000 punnan (454 kg) hyötykuormat matalan maan kiertoradalle. Tämän tykin ennakoidut kustannukset ovat 500 miljoonaa dollaria, mutta tämä on ehdotetun tykkisarjan viimeinen vaihe, joka alkaa pienestä ja perustuu kustakin iteroinnista opittuihin oppeihin.
Joidenkin alustavien testien jälkeen SHARP-aseilla ja prototyyppimalleilla suunnitellaan järjestelmä, joka kykenee lähettämään 2-punnan (0,9 kg) hyötykuormat avaruuteen. Hunter arvioi, että tämän tykin kustannukset ovat noin 10 miljoonaa dollaria, ja sen kuluminen kestää kaksi vuotta.
”[2lb: n kantoraketti] on todella räätälöity pieneen markkinarakoon, joka on Cubesat-yhteisö. Se on järkevää, koska voimme “kovettaa” kuutiot. Minusta se tekisi mukavan kapean tilaisuuden työskennellä tutkijoiden kanssa. Se tulee olemaan hauskaa, koska tietenkin ne kiertävät Cubesatsia. Ensimmäisessä vaiheessa aiomme syöttää vain inerttejä kierroksia ja teemme vain 20 laukausta huonoon tilaan ja rikkoa maailmanennätys kymmenen tai kaksitoista kertaa. Toisessa vaiheessa kiertämme asioita, jotka ottavat tietoa ja välittävät ”, Hunter sanoi.
Cubesats - pienet satelliitit, joiden tilavuus ei ole suurempi kuin litra (10 cm: n kuutio) ja painavat alle kilogramman - voidaan helposti “karkaista” tai valmistaa kestämään vaikuttavat voimat, jotka saadaan laukaistua valtavasta tykistä.
Kun tämä järjestelmä on testattu, Hunter sanoi: ”Ensimmäinen kaupallinen järjestelmä tulee olemaan 50 miljoonan dollarin järjestelmä 100 kilon [45 kg] kapasiteettia varten. 50 miljoonaa dollaria on pohjimmiltaan vähemmän kuin F-15: n hinta. Mielestäni se on melko monien ihmisten sisällä ”, varsinkin jos olet osoittanut vaiheet yksi ja kaksi ennen sitä.”
Älä ymmärrä Hunteria väärin: 50 miljoonaa dollaria ei ole keskimääräisen Joe-varojen varassa, mutta pienten satelliittien laukaisemiseksi avaruuteen, jonka määrä on melko pieni. Jokainen avaruussukkula-operaatio esimerkiksi maksaa 450 miljoonaa dollaria, ja viestintäsatelliitin käynnistämiseksi puhut 50–400 miljoonaa dollaria.
Suurin - 1,1 km: n pituinen - ase olisi noin 500 miljoonaa dollaria ja se pystyttäisiin rakentamaan optimaalisesti seitsemän vuoden kuluessa. Koska itse ase on uudelleenkäytettävä ja vedyn sieppaaminen jokaisesta aseen ampumisesta voitaisiin tehdä polttoainekustannusten säästämiseksi, hyötykuorman käynnistävän henkilön kustannukset olisivat välillä 250–1 000 dollaria puntaa kohti.
Hunter on jo nähnyt kiinnostuksen eri yrityksiltä, hän sanoi.
”On ollut yksi yksityinen yritys, joka pysyy luottamuksellisena. Pidämme heidät yksityisinä, kunnes savu poistuu täältä. Jotkut ihmiset ovat kiinnostaneet meitä vakavasti. Aiomme lisätä tätä ehdokkaiden määrää huomattavasti. Meillä on enemmän ehdokkaita kuin viimeisimmässä tasavallan konventissa, se on minun tavoitteeni! "
Kysymykseen siitä, onko tämän tyyppisillä järjestelmillä ollut kiinnostusta NASA: n tutkimus- ja kehitystyöstä, Hunter vastasi: ”Emme ole lähestyneet NASA: ta, ja luulen, että NASA: sta tulee viime kädessä meidän asiakkaamme… Aion lähestyä NASAa parin seuraavan viikon aikana. ”
Lisätietoja aseen ja hyötykuorman jakelujärjestelmän yksityiskohdista on yllä olevassa Google Techtalk -sivustossa tai kuuntelemalla The Space Show -sivun 15. tammikuuta jaksoa, jossa Hunter esiintyi vieraana.
Lähde: Physorg, Google TechTalk, puhelinhaastattelu John Hunterin kanssa
