Гигантская водородная пушка будет запускать в космос ракеты и спутники
Некоторым компаниям удается воплотить на практике простые и действенные методы, которые, по словам специалистов, могут запускать ракеты-носители и электронные грузы повышенной прочности почти в три раза быстрее, чем уже существующие аналоги. Например, с помощью огромной газовой пушки.
Главный операционный директор Green Launch и главный научный сотрудник доктор Джон У. Хантер руководили программой сверхвысотных исследований (SHARP) в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса около 30 лет назад. Команда под его началом занималась созданием крупнейшей и мощнейшей на тот момент «водородной импульсной пусковой установки».
Космическая пушка
По сути, это длинная трубка, заполненная водородом со смешанными гелием и кислородом, в которую вставляется снаряд. Когда пушка стреляет, газы чрезвычайно быстро расширяются, и снаряд получает сильный удар в заднюю часть. В рамках программы SHARP в 1992 году была построена и испытана 122-метровая импульсная пусковая установка, которая побила все рекорды электрической пусковой установки типа рельсотрона по энергии и скорости, а также запускала полезную нагрузку (включая испытательные гиперзвуковые ГПВРД) с начальной скоростью до 9 Маха.
Этот подход, по словам Эрика Робинсона, директора по развитию бизнеса Green Launch, масштабируется гораздо лучше, чем вращающийся ускоритель, такой как система SpinLaunch.
«Рекорд для снаряда, запущенного с водородным топливом, составляет 11,2 км/с (32,7 Маха)», — сообщил он в интервью порталу New Atlas. «Мы планируем ограничить скорость пуска до 6 км/сек (17,5 Маха), чтобы расширить возможности повторного использования и предотвратить износ ствола».
Снаряд Green Launch должен будет запускать небольшую двухступенчатую ракету, чтобы придать ей последний импульс ускорения и направить на правильную орбиту. Но поскольку водородная пушка запустит ее намного быстрее, сама ракета также может быть значительно меньше и легче, чем современные аппараты.
Перегрузка и оценка рисков
По оценкам Green Launch, задействованные силы ускорения достигнут пика примерно в 30 000 G, а достаточно простой тест позволяет определить, сможет ли электроника выдержать такие перегрузки: достаточно приклеить компонент к мячу для гольфа с помощью эпоксидной смолы и ударить по нему деревянным бруском. По словам представителей компании, это обеспечивает аналогичный уровень ускорения и, разумеется, не представляет проблемы даже для многих уже готовых на сегодня электронных компонентов. Соответственно, с помощью газовой пушки можно выводить на орбиту и малые спутники, у которых будет хотя бы минимальная защита.
Green Launch также уверяет, что стоимость проекта будет минимальной — может быть, десятая часть стоимости пуска современной ракеты. Кроме того, отказ от первой ступени ракеты избавляет от большого количества сгоревшего топлива и связанных с ним выбросов, поскольку водород сгорает чисто и выделяет только воду и очень много тепла. Это также позволит владельцам созвездий распределить риски на несколько запусков, а не терять 200 спутников в результате взрыва одной лишь ракеты-носителя.
Водородная пушка может запускать объекты на орбиту каждые 60-90 минут, отправляя снаряд в небо с гиперзвуковой скоростью. Там тело «проникает в атмосферу в течение минуты и сбрасывает свою аэродинамическую оболочку». Низкие околоземные орбиты на высоте от 300 до 1000 км могут быть достигнуты менее чем за два часа, а некоторые намного быстрее. «Ваши спутники и припасы могут быть на орбите через 10 минут», — уверяет Робинсон.
Компания построила 16,5-метровую экспериментальную пусковую трубу, и незадолго до Рождества прошлого года направила ее вертикально вверх на испытательном полигоне Юна в Аризоне. Во время первого выстрела снаряд достиг начальной скорости свыше 3 Махов и улетел далеко в стратосферу.
