เพื่อให้ได้อะไรเข้าไปในอวกาศตอนนี้คุณต้องมีจรวด แต่ถ้าคุณสามารถทำได้ให้ไปกับจรวดแทนและยังคงได้น้ำหนักบรรทุกของคุณในราคาต่ำกว่า $ 1,000 ต่อปอนด์? ฟังดูเหมือนข้อตกลงใช่ไหม
ตามที่ดร. จอห์นฮันเตอร์นักฟิสิกส์จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอเรนซ์ลิเวอร์มอร์และประธาน บริษัท Quicklaunch, Inc. กล่าวว่าการใช้ปืนใหญ่ที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนอาจเป็นตั๋วสำหรับการเข้าถึงพื้นที่ราคาถูก ถูกต้องซึ่งเป็นแพลตฟอร์ม "ปืนอวกาศ" สำหรับการแทรกดาวเทียมเชื้อเพลิงและอุปกรณ์อื่น ๆ ลงในอวกาศอย่างแท้จริงอาจเป็นเรื่องใหญ่ต่อไปในเทคโนโลยีอวกาศ
คุณอาจพูดว่า“ ปืนยิงสิ่งลงในอวกาศ? ฟังดูเหมือนบางอย่างออกจาก Jules Verne!” และคุณพูดถูก: ใน“ จากโลกสู่ดวงจันทร์” ของเวิร์นปืนใหญ่ยักษ์ที่ชื่อว่า Columbiad ถูกใช้เพื่อขับเคลื่อนตัวละครสามตัวในเรื่องนี้สู่ดวงจันทร์
“ จูลส์เวิร์นพูดถูกต้องเขาแค่ต้องเลือกของเหลวที่ถูกต้อง” ฮันเตอร์กล่าวใน Google Techtalk ซึ่งฝังอยู่ด้านล่าง
จรวดเป็นยานอวกาศของประเทศที่เดินทางมานานหลายทศวรรษ แต่มีผู้มาใหม่ไม่กี่คนที่เพิ่งเริ่มเล่นเกม ลิฟท์อวกาศเริ่มที่จะ "หลุดพ้นจากพื้นดิน" ดังนั้นเกมลิฟต์อวกาศจึงกลายเป็นผู้ชนะเมื่อปีที่แล้ว - เป็นวิธีทางเลือกในการขนย้ายวัสดุเข้าสู่อวกาศ
"เราได้ยินเกี่ยวกับลิฟต์อวกาศบ่อยครั้งและผู้คนมักถามว่า" คุณเกี่ยวข้องกับลิฟต์อวกาศหรือไม่ "แต่เราไม่ได้ติดต่อกับเทคโนโลยีเท่าที่ทำได้" ฮันเตอร์กล่าวว่า
ปืนใหญ่ก๊าซเบาทำงานเหมือนที่คุณคาดหวังว่าปืนใหญ่จริง ๆ ทำงาน: ที่ปลายด้านหนึ่งของหลอดไฮโดรเจนก๊าซฮีเลียมหรือมีเธนที่ปลายท่อยาวถูกอัดด้วยแรงดันสูงถึง 15,000 PSI ในปืนใหญ่ที่สุด เสนอโดย Hunter น้ำหนักบรรทุกอยู่ที่ส่วนท้ายของปืนใหญ่นี้เมื่อมีการปล่อยแรงดันกระสุนปืนที่มีรูปร่างคล้ายกระสุนที่บรรจุน้ำหนักบรรทุกจะถูกขับออกมาจากปลาย ไฮโดรเจนถูกนำมาใช้เนื่องจากความสว่าง เนื่องจากกระสุนปืนไม่สามารถไปได้เร็วกว่าสิ่งที่ผลักมันเข้าไปในปืนใหญ่ก๊าซที่เบากว่าซึ่งสามารถเดินทางได้เร็วขึ้นทำให้กระสุนปืนสามารถเร่งความเร็วได้อย่างไม่น่าเชื่อมากกว่า 13,000 ไมล์ต่อชั่วโมง (21,000 กม. / ชม.) .
ปืนใหญ่เหล่านี้มีมาตั้งแต่ปี 1960 แม้ว่าพวกเขาจะไม่ได้เห็นการใช้งานใด ๆ ในเทคโนโลยีการจัดส่งน้ำหนักบรรทุก ปืนใหญ่ตั้งค่าการบันทึกสำหรับระดับความสูงของกระสุนปืนคือปืนใหญ่โครงการวิจัยระดับความสูง (HARP) มันถูกสร้างขึ้นโดยกระทรวงกลาโหมของสหรัฐอเมริกาและกระทรวงกลาโหมของแคนาดาและวางไว้ในพื้นที่พิสูจน์ Yuma ในรัฐแอริโซนา มันประสบความสำเร็จในการสาดกระสุน Martlet-2C เฉื่อยไปเป็น 180 กม. (112 ไมล์) ในวันที่ 12 พฤศจิกายน 2509 ซึ่งยังคงยืนหยัดเป็นบันทึกระดับความสูงของปืนประเภทนี้
การทำซ้ำอีกครั้งซึ่งพัฒนาโดยดร. ฮันเตอร์เองก็คือโครงการวิจัยระดับความสูงระดับสูง (SHARP ซึ่งเป็นการแสดงความเคารพต่อปืนใหญ่ดั้งเดิม) ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 โดย Lawrence Lawrencemore University
ฮันเตอร์อธิบายให้นิตยสารอวกาศผ่านการสัมภาษณ์ทางโทรศัพท์“ นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้น: ฉันเริ่มต้นในปี 1985 ที่ลิเวอร์มอร์และฉันเพิ่งเรียนจบจากโรงเรียนมัธยมและพวกเขาจ้างฉันให้สร้างปืนไฟฟ้าซึ่งฉันทำได้อย่างตรงไปตรงมา แต่ฉันวิ่งเข้าไปหาผู้ชายในงานเลี้ยงค็อกเทลเชื่อหรือไม่ เขารู้ว่าฉันกำลังทำงานกับปืนคอยล์หลังการผลิตและเขาพูดว่า 'จอห์นสิ่งเหล่านี้ยอดเยี่ยมเพราะคุณสามารถรับ 12km / s ซึ่งเราสามารถทำได้เพียง 9 กม. / วินาทีกับปืนแก๊ส' ฉันพูด ' ปืนแก๊สคืออะไร 'นั่นคือสิ่งที่เริ่มต้นที่ลูกบอลกลิ้งไปหมด เมื่อปรากฎว่าปืนไฟฟ้าได้เพียง 5.5 กม. / วินาทีและปืนแก๊สได้ถึง 11 กม / วินาที”
SHARP เคยเป็นและยังคงเป็นของกองทัพอากาศสหรัฐฯ บริษัท ของฮันเตอร์มีสัญญาห้าปีในการใช้ปืนเพื่อทดสอบการยิง แต่มันไม่ได้ตั้งค่าให้ทำการยิงในแนวตั้ง ชาร์ปได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้เป็นเครื่องยนต์ทดสอบความเร็วสำหรับ scramjets - เครื่องบินไอพ่นที่เร่งความเร็วสูงแล้วใช้เครื่องมือพิเศษของตนเองเพื่อเร่งความเร็วเสียงสูงสุด 8 หรือ 9 เท่า
“ หากเรากำลังจะไปสู่การยิงที่มีการเผยแพร่และสิ่งต่าง ๆ มากมายเราจะต้องไปที่ระบบที่แตกต่างกันซึ่งจะไม่เป็นเรื่องใหญ่สำหรับการสร้างเพราะฉันสามารถอุทิศให้กับสิ่งนั้นได้ ใบสมัคร หากเราตัดสินใจที่จะยิงด้วยกองทัพอากาศนั่นอาจเป็นกลุ่มย่อยที่เล็กกว่าของคนที่สามารถดูการยิงได้ กองทัพอากาศต้องระวังว่าพวกเขาทำสิ่งต่าง ๆ อย่างไรเราจึงต้องขออนุมัติ พวกเขาเป็นเจ้าของปืนจริงๆ”
ดังนั้นฮันเตอร์จึงตัดสินใจพัฒนาปืนใหญ่ที่มีศักยภาพในเชิงพาณิชย์ซึ่งสามารถส่งมอบน้ำหนักบรรทุกได้ในราคาเพียงเศษเสี้ยวของจรวดธรรมดา เขาและนักวิทยาศาสตร์อีกสองคนคือดร. แฮร์รี่คาร์แลนด์และดร. ริคทโวกู๊ดก่อตั้ง Quicklaunch, Inc.
“ เราได้ออกจากบล็อกเมื่อวันที่ 30 กันยายนเมื่อเรามีการประชุมการลงทุนด้านอวกาศ จากนั้นฉันได้พูดคุยกับ Google และจากบทความวิทยาศาสตร์ยอดนิยมและตอนนี้เราได้บรรยายกลุ่มทุนร่วม เราอยู่ใน "เฟสเร่งรีบ" และฉันคาดหวังว่าเราจะอยู่ในช่วงเร่งรีบนี้เป็นเวลาหกเดือนซึ่งเราต้องไปเพียงซื้อโครงการของเรารอบ ๆ แต่ในขณะที่เราอยู่ในขั้นตอนนี้เรายังคงเชื่อมั่นในฮาร์ดแวร์ดังนั้นฉันจะต้องแสดงเวอร์ชันที่จมอยู่ใต้น้ำในปลายเดือนกุมภาพันธ์ โดยทั่วไปแล้วจะได้รับความชอบที่เหมาะสมและทำการยิง มันจะเป็นต้นแบบ 10 ฟุต” ฮันเตอร์กล่าว
ในที่สุดฮันเตอร์วาดภาพปืนใหญ่ขนาดใหญ่ที่จะยิงจากทะเลใกล้เส้นศูนย์สูตร ในการยิงจากทะเลปืนจะสามารถหมุนและเหวี่ยงไปรอบ ๆ เพื่อส่งน้ำหนักไปยังวงโคจรที่แตกต่างกันได้อย่างง่ายดาย การอยู่ใกล้กับเส้นศูนย์สูตรนั้นเป็นสิ่งจำเป็นเพราะที่ซึ่งโลกหมุนรอบตัวเร็วที่สุดดังนั้นวัตถุที่ปล่อยออกมาจากละติจูดเส้นศูนย์สูตรจะได้รับวงโคจรที่สูงขึ้นด้วยพลังงานที่น้อยลง
สิ่งสำคัญในการรับน้ำหนักบรรทุกเข้าสู่วงโคจรคือการใช้จรวดระยะเดียวที่ติดอยู่กับกระสุนปืนน้ำหนักบรรทุก เนื่องจากปืนที่ใหญ่ที่สุดถูกคาดการณ์ว่าจะให้บรรจุภัณฑ์ที่ความเร็วน้อยกว่า 7km / s (4.3 ไมล์ / วินาที) จำเป็นต้องมีผู้สนับสนุนในการผลักพิเศษนั้นเพื่อให้ผ่านพ้นความเร็วการหลบหนีของโลกซึ่งคือ 11.2 km / s (6.95 ไมล์ / วินาที)
อย่าคาดหวังว่าจะเห็นมนุษย์เปิดตัวไปยังดวงจันทร์หรือดาวอังคารบนหนึ่งในขีปนาวุธ แต่เนื่องจากพลังการยิงจากปืนใหญ่อาจสูงถึง 5,000 Gs
ปืนใหญ่ที่ใหญ่ที่สุดและแพงที่สุดจะสามารถยิงน้ำหนัก 1,000 ปอนด์ (454 กิโลกรัม) ไปสู่วงโคจรต่ำของโลก (LEO) ค่าใช้จ่ายที่คาดการณ์สำหรับปืนใหญ่นี้คือ $ 500 ล้าน แต่นี่เป็นขั้นตอนสุดท้ายในชุดปืนใหญ่ที่เสนอซึ่งจะเริ่มต้นเล็ก ๆ และสร้างบทเรียนที่เรียนรู้จากการทำซ้ำแต่ละครั้ง
หลังจากการทดสอบเบื้องต้นด้วยปืนของชาร์ปและแบบจำลองต้นแบบระบบที่สามารถเปิดตัวเพย์โหลด 2 ปอนด์ (0.9 กก.) สู่อวกาศได้รับการออกแบบ ค่าใช้จ่ายของปืนใหญ่ Hunter คาดว่าจะอยู่ที่ประมาณ $ 10 ล้านและใช้เวลาสองปีในการกลิ้ง
“ [ตัวเรียกใช้ความสามารถ 2lb] ได้รับการปรับแต่งให้เข้ากับช่องเล็ก ๆ ซึ่งเป็นชุมชน Cubesat มันสมเหตุสมผลเพราะเราสามารถ“ G-harden” cubesats สำหรับฉันแล้วนั่นจะเป็นช่องทางที่ดีในการทำงานกับนักวิชาการ นั่นจะสนุกมากเพราะพวกมันกำลังโคจรรอบลูกบาศก์อย่างชัดเจน ในขั้นตอนที่หนึ่งเราจะป้อนรอบเฉื่อยและเราจะทำ 20 นัดในพื้นที่ต่ำและทำลายสถิติโลกเป็นสิบหรือสิบสองครั้ง ในขั้นตอนที่สองเราจะโคจรรอบ ๆ สิ่งที่จะใช้ข้อมูลและจะส่งสัญญาณ” ฮันเตอร์กล่าว
Cubesats - ดาวเทียมขนาดเล็กที่มีขนาดไม่เกินปริมาตรลิตร (10 ซม. ลูกบาศก์) และมีน้ำหนักน้อยกว่าหนึ่งกิโลกรัม - สามารถ“ G-hardened” ได้ง่ายหรือทำให้ทนต่อแรงที่น่าประทับใจจากการเปิดตัวของปืนใหญ่
หลังจากที่ระบบนี้ผ่านการทดสอบแล้ว Hunter กล่าวว่า“ ระบบการค้าครั้งแรกจะมีค่าใช้จ่าย 50 ล้านดอลลาร์สำหรับความสามารถ 100 ปอนด์ [45 กิโลกรัม] $ 50 ล้านนั้นน้อยกว่าราคาของ F-15 โดยทั่วไป ฉันคิดว่ามันค่อนข้างจะอยู่ในความหมายของคนส่วนใหญ่โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าคุณแสดงให้เห็นถึงขั้นตอนที่หนึ่งและสองก่อนหน้านั้น”
อย่าเข้าใจผิดฮันเตอร์: $ 50 ล้านนั้นไม่ได้อยู่ในค่าเฉลี่ยของโจ แต่สำหรับการปล่อยดาวเทียมขนาดเล็กสู่อวกาศซึ่งมีจำนวนน้อย ตัวอย่างเช่นภารกิจกระสวยอวกาศแต่ละอันมีค่าใช้จ่าย 450 ล้านดอลลาร์และเพื่อส่งดาวเทียมสื่อสารคุณกำลังพูดถึง 50 ล้านถึง 400 ล้านดอลลาร์
ปืนที่ใหญ่ที่สุด - ความยาว 1.1 กม. - วิ่งได้ประมาณ 500 ล้านเหรียญและสามารถสร้างได้ภายในเจ็ดปี เนื่องจากปืนนั้นสามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้และการจับไฮโดรเจนจากการยิงปืนแต่ละครั้งสามารถทำได้เพื่อประหยัดค่าเชื้อเพลิงค่าใช้จ่ายสำหรับคนที่ต้องการเริ่มต้นการบรรจุจะอยู่ในช่วงระหว่าง $ 250 - $ 1,000 ต่อปอนด์
ฮันเตอร์ได้เห็นความสนใจจากผู้ประกอบการหลายแห่งแล้วเขากล่าว
“ มี บริษัท เอกชนแห่งหนึ่งที่จะยังคงเป็นความลับอยู่ เราจะรักษาความเป็นส่วนตัวจนกว่าควันจะจางลงที่นี่ เราได้รับความสนใจอย่างจริงจังจากบางคน เราตั้งใจที่จะเพิ่มจำนวนผู้สมัครให้มากขึ้น เราจะมีผู้สมัครมากกว่าการประชุมพรรครีพับลิกันครั้งสุดท้ายนั่นคือเป้าหมายของฉัน!”
เกี่ยวกับว่าระบบประเภทนี้มีความสนใจจากการวิจัยและพัฒนาที่ NASA หรือไม่ Hunter ตอบว่า“ เราไม่ได้เข้าหา NASA และฉันคิดว่า NASA จะกลายเป็นลูกค้าของเราในที่สุด…ฉันจะไป จะเข้าใกล้นาซ่าในอีกไม่กี่สัปดาห์ข้างหน้า”
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับรายละเอียดเฉพาะของปืนและระบบนำส่งน้ำหนักบรรทุกให้ดู Google Techtalk ที่ฝังอยู่ด้านบนหรือฟังตอน The Space Show วันที่ 15 มกราคมซึ่ง Hunter ปรากฏในฐานะแขก
ที่มา: Physorg, Google TechTalk สัมภาษณ์ทางโทรศัพท์กับ John Hunter
