Untuk mendapatkan sesuatu ke angkasa sekarang, anda memerlukan roket. Tetapi bagaimana jika anda dapat, dengan itu, menghilangkan roket itu dan masih membawa muatan anda ke ruang angkasa, dengan harga di bawah $ 1,000 satu paun? Bunyinya seperti perjanjian, betul.
Menurut Dr. John Hunter, seorang ahli fizik di Makmal Nasional Lawrence Livermore dan presiden syarikat Quicklaunch, Inc., menggunakan meriam bertenaga hidrogen mungkin merupakan tiket untuk akses murah ke angkasa. Betul, platform "senapang ruang" untuk memasukkan satelit, bahan bakar, dan bekalan lain ke ruang angkasa boleh menjadi perkara besar seterusnya dalam teknologi ruang angkasa.
Anda mungkin berkata, "Senapang untuk menembak barang ke angkasa? Kedengarannya seperti sesuatu dari Jules Verne! " Dan anda betul: di Verne "From the Earth to the Moon" sebuah meriam raksasa yang disebut Columbiad digunakan untuk mendorong tiga watak dalam cerita itu ke Bulan.
"Jules Verne benar, dia hanya harus memilih cairan yang tepat," kata Hunter dalam Google Techtalk, yang tertanam di bawah.
Roket telah menjadi tenaga kerja negara-negara yang berpengalaman di luar angkasa selama beberapa dekad, tetapi ada beberapa pendatang baru dalam permainan yang baru saja dimulakan. Lif angkasa mula turun "dari tanah", sehingga boleh dikatakan - Permainan Space Elevator ternyata menjadi pemenang tahun lalu - sebagai kaedah alternatif untuk mengangkut bahan ke angkasa.
"Kami sering mendengar mengenai lif ruang, dan orang selalu bertanya," Adakah anda berkaitan dengan lif ruang angkasa? ", Tetapi kami tidak berinteraksi sejauh teknologi." Hunter berkata.
Meriam gas ringan berfungsi hampir seperti yang anda harapkan untuk menggunakan senjata api yang sangat besar: di satu hujung tiub panjang gas, hidrogen, helium atau metana, ditekan ke tekanan yang melampau, 15,000 PSI di meriam terbesar dicadangkan oleh Hunter. Muatan berada di hujung meriam ini, ketika tekanan dilepaskan, peluru berbentuk peluru yang menahan muatan dikeluarkan keluar dari ujungnya. Hidrogen digunakan kerana ringan. Oleh kerana proyektil tidak dapat bergerak lebih cepat daripada yang mendorongnya di dalam meriam, gas yang lebih ringan - yang dapat bergerak lebih cepat - memungkinkan sebuah proyektil dipercepat ke kecepatan yang luar biasa, melebihi 13.000 batu per jam (21.000 km / jam) .
Meriam ini sudah ada sejak tahun 1960-an, walaupun belum melihat penggunaan teknologi penghantaran muatan ruang. Rakam penetapan rekod untuk ketinggian projektil adalah meriam Projek Penyelidikan Ketinggian Tinggi (HARP). Ia dibina oleh Jabatan Pertahanan Amerika Syarikat dan Jabatan Pertahanan Nasional Kanada, dan ditempatkan di tempat pembuktian Yuma di Arizona. Ia berjaya melancarkan proyektil lengai Martlet-2C sejauh 180 km (112 batu) pada 12 November 1966, yang masih merupakan catatan ketinggian untuk jenis senjata ini.
Iterasi lain, yang dikembangkan oleh Dr Hunter sendiri, adalah Projek Penyelidikan Ketinggian Tinggi (SHARP, penghormatan kepada meriam asli) pada akhir 1980-an oleh Lawrence Livermore University.
Hunter menjelaskan kepada Space Magazine melalui wawancara telefon, “Jadi inilah yang berlaku: Saya bermula pada tahun 1985 di Livermore dan saya baru keluar dari sekolah rendah dan mereka mengupah saya untuk membina senjata elektrik yang boleh saya lakukan dengan mudah. Tetapi saya bertemu dengan lelaki di pesta koktel, percaya atau tidak. Dia tahu saya sedang mengerjakan senapang gegelung pasca-produksi dan dia berkata, 'John, itu bagus kerana anda boleh mendapatkan 12km / s di mana kita hanya dapat mencapai 9 km / s dengan senjata api ini.' Saya berkata, ' Apa itu pistol gas? 'Itulah yang memulakan keseluruhan bola ini. Ternyata, senapang elektrik hanya mencapai 5.5 km / s dan senjata api mencapai 11km / s. "
SHARP dimiliki - dan masih dimiliki - oleh Tentera Udara Amerika Syarikat. Syarikat Hunter mempunyai kontrak lima tahun untuk menggunakan senjata api untuk menguji tembakan, tetapi ia tidak disiapkan untuk melakukan tembakan secara menegak. SHARP pada asalnya dirancang sebagai testbed untuk mesin hipersonik untuk scramjet - jet yang dipercepat hingga berkelajuan tinggi, kemudian menggunakan mesin khas mereka sendiri untuk mendorong hingga 8 atau 9 kali kelajuan suara.
"Sekiranya kita akan membuat gambar yang diiklankan, di mana terdapat banyak publisiti dan barang, kita harus pergi ke sistem yang berbeza, yang bukan masalah besar untuk membuatnya kerana saya dapat mendedikasikannya untuk yang tertentu permohonan. Sekiranya kita memutuskan untuk melakukan tembakan dengan Angkatan Udara, itu mungkin sebahagian kecil orang yang dapat menonton tembakan. Tentera Udara agak berhati-hati bagaimana mereka melakukan sesuatu sehingga kita harus mendapat persetujuan. Mereka sebenarnya memiliki pistol. "
Oleh itu, Hunter telah berusaha sendiri untuk mengembangkan meriam yang boleh digunakan secara komersil yang dapat memberikan muatan pada sebahagian kecil dari kos roket konvensional. Dia dan dua saintis lain, Dr. Harry Cartland dan Dr. Rick Twogood, membentuk Quicklaunch, Inc.
"Kami keluar dari blok pada 30 September ketika mengadakan Sidang Kemuncak Pelaburan Angkasa. Kemudian saya membuat ceramah di Google dan kemudian artikel Sains Popular dan kami kini telah memberi taklimat kepada kumpulan modal teroka. Kami berada di "fasa hiruk pikuk" dan saya mengharapkan kami berada dalam fasa kesibukan ini selama enam bulan, di mana kami harus pergi hanya membeli-belah projek kami. Tetapi semasa kita berada dalam fasa ini, kita masih mempercayai perkakasan, jadi saya sebenarnya akan mempunyai versi terendam yang menunjukkan akhir Februari. Pada dasarnya ia akan memperoleh kecenderungan yang tepat dan melakukan tembakan. Ini akan menjadi prototaip 10 kaki, "kata Hunter.
Pada akhirnya, Hunter membayangkan meriam berskala besar yang akan dilancarkan dari laut berhampiran khatulistiwa. Semasa melancarkan dari laut, senapang akan dapat berputar dan berayun untuk melancarkan muatan ke orbit yang berbeza dengan mudah. Menjadi berhampiran khatulistiwa adalah mustahak kerana di sinilah Bumi berputar paling pantas, jadi objek yang dilancarkan dari garis lintang khatulistiwa dapat memperoleh orbit yang lebih tinggi dengan lebih sedikit tenaga.
Penting untuk memasukkan muatan ke orbit adalah penggunaan roket satu tahap yang dilekatkan pada proyektil muatan. Oleh kerana senapang terbesar diproyeksikan untuk mendapatkan paket dengan kecepatan lebih dari 7km / s (4.3 mil / s), booster diperlukan untuk dorongan ekstra untuk membuatnya melewati kelajuan melarikan diri dari Bumi, yaitu 11.2 km / s (6.95 batu / s).
Jangan berharap untuk melihat manusia meluncur ke Bulan atau Marikh di atas salah satu proyektil, kerana kekuatan pelancaran dari meriam boleh mencapai 5.000 Gs.
Meriam terbesar - dan paling mahal - mampu melancarkan muatan 1.000 paun (454 kg) ke Orbit Bumi Rendah (LEO). Kos yang diproyeksikan untuk meriam ini adalah $ 500 juta, tetapi ini adalah peringkat terakhir dalam siri meriam yang dicadangkan yang akan mulai kecil dan berdasarkan pelajaran yang diperoleh dari setiap lelaran.
Setelah beberapa ujian awal dengan senjata SHARP dan model prototaip, sistem yang mampu melancarkan muatan 2-pon (0,9 kg) ke angkasa akan dirancang. Kos meriam ini, Hunter menganggarkan, akan sekitar $ 10 juta dan mengambil masa dua tahun untuk dilancarkan.
"[Peluncur kemampuan 2lb] sebenarnya disesuaikan dengan ceruk kecil, yang merupakan komuniti Cubesat. Ini masuk akal kerana kita dapat "G-harden" cubesats. Bagi saya, itu akan menjadikan niche bagus untuk dapat bekerjasama dengan akademik. Itu akan sangat menggembirakan kerana mereka pasti mengorbit Cubesats. Pada Tahap pertama, kami hanya akan memberi makan dalam putaran lengai, dan kami hanya akan melakukan 20 tangkapan ke ruang rendah dan memecahkan rekod dunia sepuluh atau dua belas kali. Pada fasa kedua kita akan mengorbit perkara yang akan mengambil data dan akan dihantar, ”kata Hunter.
Cubesats - satelit kecil yang tidak lebih besar daripada isipadu liter (10cm kiub) dan berat kurang dari satu kilogram - dapat dengan mudah "G-hardened", atau dibuat untuk menahan kekuatan mengagumkan yang dilancarkan dari meriam besar.
Setelah sistem ini diuji, Hunter berkata, “Sistem komersial pertama akan menjadi sistem $ 50 juta untuk kemampuan 100-pound [45 kg]. $ 50 juta lebih rendah daripada harga F-15, pada dasarnya. Saya rasa ini cukup banyak, terutamanya jika anda telah menunjukkan fasa satu dan dua sebelum itu. "
Jangan salah Hunter: $ 50 juta tidak sesuai dengan rata-rata Joe, tetapi untuk melancarkan satelit kecil ke ruang angkasa yang jumlahnya cukup kecil. Setiap misi ulang-alik ruang angkasa, misalnya, menelan belanja $ 450 juta, dan untuk melancarkan satelit komunikasi, anda berbicara $ 50 juta hingga $ 400 juta.
Pistol terbesar - sepanjang 1.1km - akan berjalan sekitar $ 500 juta dan akan dapat dibina dalam masa tujuh tahun, secara optimum. Memandangkan pistol itu sendiri dapat digunakan kembali, dan pengambilan hidrogen dari setiap tembakan senjata dapat dilakukan untuk menjimatkan kos bahan bakar, biaya untuk seseorang yang ingin melancarkan muatan berkisar antara $ 250- $ 1000 per pound.
Hunter telah melihat minat dari pelbagai perusahaan, katanya.
"Ada satu syarikat swasta yang akan tetap dirahsiakan. Kami akan merahsiakannya sehingga asap menghilang di sini. Kami mempunyai minat serius dari beberapa orang. Kami berhasrat untuk meningkatkan jumlah calon dengan banyak. Kami akan mempunyai lebih banyak calon daripada konvensyen republik terakhir, itulah tujuan saya! "
Berkenaan dengan apakah sistem jenis ini mempunyai kepentingan dari R&D di NASA, Hunter menjawab, "Kami belum mendekati NASA, dan saya rasa NASA akhirnya akan menjadi pelanggan kami ... Saya akan akan mendekati NASA dalam beberapa minggu ke depan. "
Untuk lebih banyak maklumat mengenai perincian khusus sistem pengiriman senjata dan muatan, tonton Google Techtalk yang tertanam di atas, atau dengarkan episod 15 Januari The Space Show, di mana Hunter muncul sebagai tetamu.
Sumber: Physorg, Google TechTalk, temu ramah telefon dengan John Hunter
