Green Launch展示高超音速太空砲據稱從地面到軌道只需10分鐘
據New Atlas報導,火箭昂貴、複雜,對環境不利,而且偶爾會爆炸–因此替代性發射技術正在湧現,以減少其使用。本週早些時候,SpinLaunch公司展示了其出色的動能發射系統,該系統在真空室中用長長的碳纖維臂將火箭旋轉到難以置信的速度,然後以高達或超過6馬赫的速度向天空釋放。現在,Green Launch展示了一種簡單得多的方法,該公司稱其技術可以讓運載火箭和堅固耐用的電子貨物以幾乎三倍的速度離開地面,而且周轉時間更快。
這一次,它基本上是一個巨大的氫動力脈衝發射砲。
Green Launch公司首席運營官和首席科學官John W. Hunter 博士在大約30年前指導了勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的超高空研究項目(SHARP)計劃,並在此過程中領導了世界上最大和最強大的”氫氣沖力發射器”的開發。
這實際上是一個長管子,裡面裝滿了氫氣,並混有氦氣和氧氣,前面有一個射彈。當這種氣體大砲被發射時,氣體極速膨脹,彈丸在後面受到巨大的衝擊。SHARP計劃在1992年建造並測試了一個400英尺(122米)的脈衝發射器,打破了所有軌道炮式電動發射器的能量和速度記錄,並以高達9馬赫的速度發射有效載荷(包括高超音速的噴氣式試驗發動機)。
Green Launch業務發展總監Eric Robinson說,這種方法的規模遠遠大於像SpinLaunch系統那樣的旋轉加速器。
“用氫氣推進劑發射的射彈的記錄是11.2公里/秒(32.7馬赫),”他在一封電子郵件中告訴New Atlas。“我們計劃將我們的發射速度限制在6公里/秒(17.5馬赫),以延長可重複使用的時間並防止槍管的磨損。”
與SpinLaunch系統一樣,Green Launch將需要發射一枚小型的二級火箭,給它一個最後的加速,並將它引導到正確的軌道。但是,由於氫氣炮的發射速度要快得多,這種火箭可以大大地縮小和減輕重量。
Green Launch公司估計,所涉及的加速力將達到約30,000G的峰值,而且它有一個足夠簡單的測試,以確定一塊電子元件是否能夠承受這種分流:用環氧樹脂將元件粘在高爾夫球上,然後用三根木頭捶打它。
該公司說,這產生了類似的加速度,甚至對許多現成的電子元件也不構成問題。小型、堅固的衛星應該是沒有問題的。
Green Launch公司說,成本將是最低的–也許是把有效載荷放在火箭上的成本的十分之一。此外,放棄一級火箭可以消除一大堆燃燒的燃料和相關的排放物,因為氫氣燃燒乾淨,只排放水和產生非常大的爆炸聲。這也將使衛星星座所有者有能力將風險分散到多次發射中,而不是在一次火箭爆炸中損失200顆衛星。
氫氣炮可以每60-90分鐘發射一次,將其高超音速彈丸送上天空,它將“在一分鐘內穿透大氣層並脫去氣溶膠殼”。300-1000公里(186-621英里)的低地球軌道可在兩小時內抵達,有些則更快。Robinson說:“你的衛星和物資可以在10分鐘內進入軌道。”
該公司已經建造了一個54英尺(16.5米)的概念驗證發射管,就在去年聖誕節前,該團隊在亞利桑那州的尤馬試驗場將其垂直向上瞄準,進行首次垂直試射,實現了“超過3馬赫”的砲口速度,並將彈丸射入平流層。今年晚些時候,該團隊的目標是提高速度,使彈丸足以越過地球上空100公里(62英里)的卡門線,並進入被稱為太空的起點。
Robinson說:“我們目前的合作者和客戶包括加州大學舊金山分校和哈佛大學的一個國家科學基金會贊助的項目。我們將在30公里和100公里之間的中間層取樣,以確定同位素氣體含量。這對地球的能量預算有很大影響,並為全世界的氣候科學家提供物理數據。Green Launch是獨一無二的,能夠在對氣球來說太高、對衛星來說太低的高度對地球的大氣層進行活檢。探空火箭的成本要高得多,而且污染嚴重。”
“基於我們最近在尤馬試驗場的成功,”他繼續說,“我們正在為我們的亞軌道然後是第一軌道系統進入新一輪的開發。”