Um jetzt etwas ins All zu bringen, braucht man eine Rakete. Aber was wäre, wenn Sie stattdessen die Rakete abschaffen und Ihre Nutzlast für weniger als 1.000 USD pro Pfund in den Weltraum bringen könnten? Klingt nach einem Deal, richtig.
Laut Dr. John Hunter, Physiker am Lawrence Livermore National Laboratory und Präsident der Firma Quicklaunch, Inc., könnte die Verwendung einer wasserstoffbetriebenen Kanone das Ticket für einen billigen Zugang zum Weltraum sein. Richtig, eine "Space Gun" -Plattform zum Einbringen von Satelliten, Treibstoff und anderen Hilfsgütern in den Weltraum könnte die nächste große Sache in der Weltraumtechnologie sein.
Sie könnten sagen: „Eine Waffe, um Sachen in den Weltraum zu schießen? Das klingt nach etwas aus Jules Verne! “ Und Sie haben Recht: In Vernes "Von der Erde zum Mond" wurde eine riesige Kanone namens "Kolumbiade" verwendet, um drei der Charaktere in der Geschichte zum Mond zu treiben.
"Jules Verne hat es richtig gemacht, er musste nur die richtige Flüssigkeit auswählen", sagte Hunter in einem Google Techtalk, der unten eingebettet ist.
Raketen sind seit Jahrzehnten das Arbeitstier der Raumfahrtnationen, aber es gibt einige Neulinge im Spiel, die gerade erst anfangen. Weltraumaufzüge beginnen sozusagen „vom Boden abzuheben“ - die Weltraumaufzugsspiele haben sich erst letztes Jahr als Gewinner herausgestellt - als alternative Methode, um Materialien in den Weltraum zu transportieren.
"Wir hören oft von Weltraumaufzügen und die Leute fragen immer:" Sind Sie mit Weltraumaufzügen verwandt? ", Aber wir interagieren nicht, was die Technologien betrifft." Sagte Hunter.
Leichtgaskanonen funktionieren fast so, wie man es von einer wirklich sehr großen Waffe erwarten würde: An einem Ende eines langen Rohrs wird ein Gas, Wasserstoff, Helium oder Methan auf einen extremen Druck von 15.000 PSI in der größten Kanone unter Druck gesetzt vorgeschlagen von Hunter. Die Nutzlast befindet sich an diesem Ende der Kanone. Wenn der Druck abgelassen wird, wird das kugelförmige Projektil, das die Nutzlast hält, aus dem Ende ausgeworfen. Wasserstoff wird wegen seiner Leichtigkeit verwendet. Da ein Projektil nicht schneller fliegen kann als das, was es in einer Kanone vorantreibt, ermöglicht das leichtere Gas - das sich schneller bewegen kann -, dass ein Projektil auf unglaubliche Geschwindigkeiten von mehr als 21.000 km / h beschleunigt wird. .
Diese Kanonen gibt es seit den 1960er Jahren, obwohl sie in der Technologie zur Lieferung von Nutzlasten im Weltraum keine Verwendung gefunden haben. Die Rekordkanone für die Höhe eines Projektils war die HARP-Kanone (High-Altitude Research Project). Es wurde vom US-Verteidigungsministerium und dem kanadischen Verteidigungsministerium gebaut und auf dem Yuma-Testgelände in Arizona platziert. Am 12. November 1966 wurde ein inertes Martlet-2C-Projektil erfolgreich auf 180 km (112 Meilen) geschleudert, was immer noch als Höhenrekord für diesen Waffentyp gilt.
Eine weitere von Dr. Hunter selbst entwickelte Iteration war das Super High-Altitude Research Project (SHARP, eine Hommage an die ursprüngliche Kanone) Ende der 1980er Jahre von der Lawrence Livermore University.
Hunter erklärte dem Space Magazine per Telefoninterview: "Also, hier ist was passiert: Ich habe 1985 in Livermore angefangen und war frisch von der Schule und sie haben mich beauftragt, elektrische Waffen zu bauen, was ich ziemlich einfach hätte tun können." Aber ich habe auf einer Cocktailparty einen Typen getroffen, ob Sie es glauben oder nicht. Er wusste, dass ich an Spulenpistolen nach der Produktion arbeite, und er sagte: 'John, die sind großartig, weil man 12 km / s erreichen kann, wo wir mit diesen Gaspistolen nur 9 km / s erreichen können.' Ich sagte: ' Was ist eine Gaspistole? «Das brachte den ganzen Ball ins Rollen. Wie sich herausstellt, erreichen die elektrischen Pistolen nur 5,5 km / s und die Gaspistolen 11 km / s. “
SHARP war und ist im Besitz der United States Air Force. Die Firma von Hunter hat einen Fünfjahresvertrag über die Verwendung der Waffe zum Testen von Schüssen, ist jedoch nicht für vertikale Schüsse ausgelegt. SHARP wurde ursprünglich als Prüfstand für Hyperschallmotoren für Scramjets entwickelt - Jets, die auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt werden und dann mit einem eigenen Spezialmotor die 8- oder 9-fache Schallgeschwindigkeit erreichen.
„Wenn wir zu einer publizierten Aufnahme gehen wollen, in der es viel Werbung und so gibt, müssten wir zu einem anderen System gehen, was keine große Sache wäre, um eines zu bauen, weil ich es für diesen bestimmten Zweck verwenden könnte Anwendung. Wenn wir uns entscheiden, den Schuss mit der Luftwaffe zu machen, wird dies wahrscheinlich eine kleinere Gruppe von Leuten sein, die den Schuss sehen könnten. Die Luftwaffe ist ziemlich vorsichtig, wie sie die Dinge macht, also müssen wir die Genehmigung einholen. Sie besitzen tatsächlich die Waffe. "
Deshalb hat Hunter sich selbständig gemacht, um eine kommerziell tragfähige Kanone zu entwickeln, die Nutzlasten zu einem Bruchteil der Kosten herkömmlicher Raketen liefern kann. Er und zwei weitere Wissenschaftler, Dr. Harry Cartland und Dr. Rick Twogood, gründeten Quicklaunch, Inc.
„Wir sind am 30. September aus den Blöcken herausgekommen, als wir den Space Investment Summit hatten. Dann habe ich bei Google und dann im Artikel über Populärwissenschaft gesprochen und wir haben jetzt eine Risikokapitalgruppe informiert. Wir befinden uns in der „Hektikphase“ und ich gehe davon aus, dass wir uns sechs Monate in dieser Hektikphase befinden, in der wir einfach unser Projekt einkaufen müssen. Aber während wir uns in dieser Phase befinden, glauben wir immer noch an Hardware, daher werde ich Ende Februar eine demonstrierende Unterwasserversion haben. Es wird im Grunde die richtige Neigung bekommen und Schüsse machen. Es wird ein 10-Fuß-Prototyp sein “, sagte Hunter.
Letztendlich stellt sich Hunter eine großflächige Kanone vor, die vom Meer in der Nähe des Äquators abgefeuert wird. Beim Start vom Meer aus kann die Waffe schwenken und schwingen, um Nutzlasten problemlos auf verschiedene Umlaufbahnen zu bringen. Die Nähe zum Äquator ist notwendig, da sich dort die Erde am schnellsten dreht, sodass Objekte, die aus dem äquatorialen Breitengrad gestartet werden, eine höhere Umlaufbahn mit weniger Energie erhalten können.
Entscheidend für den Transport der Nutzlasten in die Umlaufbahn ist die Verwendung einer einstufigen Rakete, die am Nutzlastprojektil angebracht ist. Da die größte Waffe projiziert wird, um das Paket mit etwas mehr als 7 km / s (4,3 Meilen / s) zum Laufen zu bringen, wird ein Booster für diesen zusätzlichen Schub benötigt, um die Fluchtgeschwindigkeit der Erde zu überwinden, die 11,2 km / s beträgt (6,95 Meilen / s).
Erwarten Sie jedoch nicht, dass Menschen an Bord eines der Projektile zum Mond oder Mars starten, da die Startkraft der Kanone bis zu 5.000 G betragen kann.
Die größte - und teuerste - Kanone wäre in der Lage, Nutzlasten mit einem Gewicht von 454 kg (1.000 Pfund) in eine erdnahe Umlaufbahn (LEO) zu bringen. Die prognostizierten Kosten für diese Kanone betragen 500 Millionen US-Dollar. Dies ist jedoch die letzte Phase einer vorgeschlagenen Reihe von Kanonen, die klein anfangen und auf den Lehren aus jeder Iteration aufbauen würden.
Nach einigen ersten Tests mit der SHARP-Pistole und den Prototypmodellen wird ein System entwickelt, mit dem Nutzlasten mit einem Gewicht von 0,9 kg in den Weltraum gebracht werden können. Die Kosten für diese Kanone werden nach Schätzungen von Hunter rund 10 Millionen US-Dollar betragen und es wird zwei Jahre dauern, bis sie in Gang kommen.
„[Der 2lb Capability Launcher] ist eigentlich auf eine kleine Nische zugeschnitten, nämlich die Cubesat-Community. Es ist sinnvoll, weil wir Cubesats „G-härten“ können. Für mich wäre das eine schöne Nische, um mit Akademikern zusammenarbeiten zu können. Das wird eine Menge Spaß machen, weil sie natürlich Cubesats umkreisen werden. In Phase eins werden wir nur träge Runden füttern, und wir werden vielleicht 20 Schüsse auf engstem Raum machen und den Weltrekord zehn- oder zwölfmal brechen. In Phase zwei werden wir Dinge umkreisen, die Daten aufnehmen und übertragen “, sagte Hunter.
Cubesats - kleine Satelliten, die nicht größer als ein Liter Volumen (10 cm Würfel) sind und weniger als ein Kilogramm wiegen - können leicht „G-gehärtet“ werden oder den beeindruckenden Kräften standhalten, aus einer riesigen Kanone abgefeuert zu werden.
Nachdem dieses System getestet wurde, sagte Hunter: „Das erste kommerzielle System wird ein 50-Millionen-Dollar-System für 45 kg sein. 50 Millionen Dollar sind im Grunde genommen weniger als der Preis eines F-15. Ich denke, das liegt in der Mitte vieler Leute, besonders wenn Sie zuvor die Phasen eins und zwei demonstriert haben. "
Verstehen Sie Hunter nicht falsch: 50 Millionen US-Dollar gehören nicht zum Durchschnitt von Joe, aber für den Start kleiner Satelliten in den Weltraum ist das eine ziemlich kleine Zahl. Jede Space-Shuttle-Mission kostet beispielsweise 450 Millionen US-Dollar. Für den Start eines Kommunikationssatelliten sprechen Sie von 50 bis 400 Millionen US-Dollar.
Die größte Waffe - 1,1 km lang - würde etwa 500 Millionen US-Dollar kosten und könnte innerhalb von sieben Jahren optimal gebaut werden. Angesichts der Tatsache, dass die Waffe selbst wiederverwendbar ist und dass der Wasserstoff bei jedem Schuss der Waffe aufgefangen werden könnte, um Kraftstoffkosten zu sparen, würden die Kosten für jemanden, der eine Nutzlast starten möchte, zwischen 250 und 1000 USD pro Pfund liegen.
Hunter habe bereits Interesse von verschiedenen Unternehmen gesehen, sagte er.
„Es gab ein privates Unternehmen, das vertraulich behandelt wird. Wir werden sie privat halten, bis der Rauch hier klar wird. Wir hatten ernsthaftes Interesse von einigen Leuten. Wir beabsichtigen, diese Anzahl von Kandidaten erheblich zu erhöhen. Wir werden mehr Kandidaten haben als die letzte republikanische Versammlung, das ist mein Ziel! "
In Bezug darauf, ob diese Art von System Interesse an der Forschung und Entwicklung bei der NASA hatte oder nicht, antwortete Hunter: „Wir haben uns nicht an die NASA gewandt, und ich denke, die NASA wird letztendlich ein Kunde von uns… ich werde es tun Ich werde mich in den nächsten Wochen an die NASA wenden. “
Weitere Informationen zu den spezifischen Details des Waffen- und Nutzlast-Liefersystems finden Sie im oben eingebetteten Google Techtalk oder in der Episode The Space Show vom 15. Januar, in der Hunter als Gast auftrat.
Quelle: Physorg, Google TechTalk, Telefoninterview mit John Hunter
