До орбиты Земли за 10 минут: компания Green Launch разрабатывает гиперзвуковую космическую пушку для запуска ракет-носителей

0

До орбиты Земли за 10 минут: компания Green Launch разрабатывает гиперзвуковую космическую пушку для запуска ракет-носителей

Green Launch позиционирует себя как лидер в запуске полезных нагрузок с большой гибкостью азимута, графика и с минимально стоимостью. Строить ракеты дорого, они сложные, вредны для окружающей среды и не безопасны на 100%. Появляются альтернативные технологии запуска для сокращения их использования. Например, разрабатывается кинетическая система запуска SpinLaunch, которая раскручивает ракету до невероятных скоростей на конце длинного рычага из углеродного волокна в вакуумной камере, а затем запускает ее в небо со скоростью до 6 Махов.

Green Launch же использует более простой подход, за счет которого ракеты-носители можно запустить в космос почти в три раза быстрее и для выполнения работ требуется меньше времени. По своей сути, это огромная газовая пушка.

Главный операционный директор и главный научный сотрудник Green Launch доктор Джон У. Хантер руководил программой сверхвысотных исследований (SHARP) в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса 30 лет назад и также был главной разработки крупнейшей и самой мощной в мире «водородной импульсной пусковой установки».

Если упростить ее устройство, то это длинная трубка, заполненная водородом со смесью гелия и кислорода, а снаряд перед ней. Когда эта газовая пушка стреляет, газы чрезвычайно быстро расширяются, и снаряд получает сильный толчок. В рамках программы SHARP в 1992 году была построена и испытана 122-метровая импульсная пусковая установка, которая побила все рекорды электрических пусковых установок рельсотронного типа по энергии и скорости, а также запускала полезную нагрузку (включая испытательные гиперзвуковые прямоточные воздушно-реактивные двигатели) с начальной скоростью до 9 Махов.

«Рекорд для снаряда, запущенного с водородным топливом, составляет 11,2 км/с (32,7 Маха). Мы планируем ограничить скорость пуска до 6 км/сек (17,5 Маха), чтобы расширить возможности повторного использования и предотвратить износ ствола)», — сообщил New Atlas Эрик Робинсон, директора по развитию бизнеса Green Launch.

Как и в случае с системой SpinLaunch, Green Launch потребуется запустить небольшую вторую ступень ракеты, чтобы придать ей последний импульс ускорения и вывести на правильную орбиту. А поскольку водородная пушка запустит ее намного быстрее, такая ракета может быть значительно меньше и легче.

По оценкам Green Launch, задействованные силы ускорения достигнут пика примерно в 30 000 G. По словам представителей компании, это не представляет проблемы даже для многих готовых электронных компонентов. Небольшие защищенные спутники тоже должны справиться. В Green Launch считают, что стоимость запуска будет минимальной — около 1/10-й цены размещения нагрузки на ракете.

Водородная пушка может запускаться каждые 60-90 минут, отправляя свой гиперзвуковой снаряд в небо, где он «попадает в атмосферу в течение минуты и сбрасывает свою аэродинамическую оболочку». На достижение низкой околоземной орбиты на высоте от 300 до 1000 км потребуется менее чем 2 часа, а некоторые. Спутники и полезная нагрузка могут быть на орбите через 10 минут.

Компания уже построила 16,5-метровую экспериментальную пусковую пушку, и в конце прошлого года провела вертикальные испытания на полигоне Юна в Аризоне. В ходе первого выстрела удалось добиться начальной скорости, превышающей 3 Маха. Снаряд улетел далеко в стратосферу. Позднее в этом году команда планирует увеличить скорость до такой степени, чтобы снаряд смог пересечь линию Кармана на высоте 100 км над Землей и войти в так называемое начало космоса.

«Нашими нынешними сотрудниками и заказчиками являются Калифорнийский университет и Гарвард в рамках проекта, спонсируемого NSF. Мы будем брать пробы мезосферы на расстоянии от 30 до 100 км, чтобы определить содержание изотопного газа. Это имеет большое значение для энергетического баланса Земли и предоставляет физические данные для климатологов всего мира», — добавил Робинсон.

Он заявил об успехе на испытательном полигоне Юма, поэтому Green Launch приступила к новому этапу разработки суборбитальной, а затем первой орбитальной системы.

Тестовый запуск, снятый со скоростью 12 500 кадров в секунду.

А это видео без замедления.

Тестирование вертикального запуска.