O companie a folosit o centrifugă uriașă pentru a arunca un proiectil în atmosfera superioară
SpinLaunch intenționează să folosească sistemul său de lansare cinetică pentru a pune rapid și ieftin pe orbită sateliți mici, iar Pentagonul este interesat.
Un start-up american de lansare spațială a demonstrat, pentru prima dată, un sistem bazat pe cinetică; acesta va putea pune pe orbită mici nave spațiale, dezvăluie The Drive.
Conceptul SpinLaunch, care parcă este desprins chiar din epoca clasică a science fiction-ului, se bazează pe o centrifugă sigilată în vid care învârte un proiectil nealimentat cu viteza de câteva ori mai mare decât cea a sunetului înainte de a-l elibera, aruncându-l în atmosfera superioară și, în cele din urmă, în orbită. În acest fel, compania cu sediul în Long Beach, California, speră să concureze cu rachetele tradiționale pentru a duce obiecte în spațiu.
Testarea unui prototip de accelerator suborbital a avut loc la finalul lunii octombrie
Primul zbor de testare al unui prototip – un așa-numit accelerator suborbital – a avut loc la Spaceport America din New Mexico pe 22 octombrie, dar compania a anunțat momentul abia pe 9 noiembrie.
Sistemul folosește o cameră cu vid în care un braț care se rotește aduce un proiectil la viteză foarte mare, fără forță de frecare, înainte de a-l arunca în atmosferă „în mai puțin de o milisecundă”, potrivit companiei, deoarece un port se deschide pentru o fracțiune secundă pentru a elibera proiectilul.
O contragreutate se rotește în direcția opusă pentru a preveni dezechilibrarea sistemului. Vidul este păstrat până când proiectilul iese printr-o membrană din partea superioară a tubului de lansare.
Deși conceptul este destul de simplu, provocarea de a-l face fiabil și să funcționeze în mod repetat este una semnificativă.
„Este o modalitate radical diferită de a accelera proiectilele și de a lansa vehicule la viteze hipersonice folosind un sistem la sol”, a declarat CEO-ul SpinLaunch, Jonathan Yaney, pentru CNBC.
SpinLaunch nu a ieșit cu nimic în evidență până la acest proiect
Yaney a înființat SpinLaunch în 2014, dar compania nu a ieșit cu nimic în evidență până acum, iar CEO-ul a spus că acest lucru s-a întâmplat acum datorită proiectului său nebunesc de lansări în spațiu.
Acceleratorul suborbital utilizat în primul test SpinLaunch este o versiune de trei ori mai mică decât a proiectului final, dar chiar și așa are peste 90 de metri înălțime, explică CEO-ul Jonathan Yaney.
Proiectilul suborbital folosit în testul inițial avea o lungime de aproximativ 3 metri și a fost accelerat la „multe mii de kilometri pe oră”, folosind aproximativ 20% din puterea acceleratorului.
SpinLaunch spune că a efectuat testul acceleratorului suborbital în octombrie, ca o modalitate de a valida conceptul de bază în ceea ce privește aerodinamica și mecanismele de eliberare. Deoarece acesta a fost doar primul test pentru concept, proiectilul a fost propulsat la o înălțime de „mii de metri”.
Proiectilul ar fi fost recuperat după zbor, vehiculele reutilizabile fiind o parte cheie a conceptului SpinLaunch. Cu toate acestea, nu este tocmai clar cum va fi recuperat proiectilul, având în vedere că videoclipurile demonstrative ale secvenței de lansare arată că acesta se desparte în cel puțin două părți.
Adăugarea unui sistem de recuperare ar adăuga volum și complexitate, dar ar putea reflecta și valoarea fiecărui proiectil, care se presupune că este fabricat din materiale exotice pentru a rezista la viteze extreme și la încălzirea cauzată de frecare.
Ce planuri de viitor are compania SpinLaunch
Compania are ca planuri de viitor adăugarea unui motor de rachetă în interiorul proiectilului pentru a permite zboruri orbitale. În acea versiune, racheta de amplificare se va aprinde numai după ce se va separa de proiectilul/vehiculul de lansare.
Potrivit rapoartelor anterioare, proiectilul va plana timp de aproximativ un minut, înainte ca racheta să pornească la o altitudine de aproximativ 61 de kilometri.
Cu toate acestea, componenta rachetei nu este o necesitate pentru punerea unui obiect pe orbită, explică compania pe site-ul său: „Deoarece sateliții lansați cinetic ies din atmosferă fără o rachetă, SpinLaunch permite un viitor în care pot fi lansate constelații de sateliți și încărcături utile spațiale cu emisii zero în cele mai importante straturi ale atmosferei.”
Compania susține că aceste tipuri de zboruri ar putea începe în curând, cu planuri pentru aproximativ 30 de zboruri de testare suborbitale în următoarele șase până la opt luni. După acestea, compania speră să treacă la lansarea orbitală.
În acest moment SpinLaunch spune că a finalizat aproximativ 90 la sută din studiile de reducere a riscurilor referitoare la sistemul de mărime întreagă, în timp ce lucrează pentru finalizarea designului său.
Ideea din spatele SpinLaunch poate fi într-adevăr „îndrăzneață și nebună”, dar dacă poate fi pe deplin dezvoltată, tehnologia ar părea să ofere avantaje majore față de sistemele tradiționale de lansare spațială.
O astfel de lansare implică costuri și complexitate mai mici
Astăzi, o rachetă care livrează o sarcină utilă pe orbită constă în principal din combustibil, ca masă, reducând dimensiunea încărcăturii ce poate fi transportată. SpinLaunch, în schimb, are în vedere o rachetă mult mai mică, care transportă mai puțin combustibil, dar o sarcină utilă proporțional mai mare.
În prezent, compania estimează că vehiculul său orbital va livra o sarcină utilă de aproximativ 181 de kilograme pe orbită.
Odată ce vehiculul orbital este gata, SpinLaunch spune că va trebui să plece din Spaceport America și să caute o instalație de lansare spațială care să poată susține „zeci de lansări pe zi”, conform lui Yaney.
Ritmul rapid al lansărilor fără utilizarea de rachete complexe mari, va reduce, la rândul său, costurile de punere pe orbită a încărcăturilor. Compania susține că creșterea vitezei dată de accelerator are ca rezultat o reducere de patru ori a combustibilului necesar pentru a ajunge pe orbită și o reducere de zece ori a costurilor.
Și alte companii dezvoltă proiecte similare
Aceleași ținte – viteza și simplitatea cu care se pot duce sarcini utile mici pe orbită, cu necesități de combustibil mult redusă – se regăsesc și în cadrul inițiativei Green Launch, care adoptă o abordare diferită, folosind „lansatoare de impuls” la sol pentru a înlocui un prima etapă a rachetei tradiționale.
În vara, Green Launch a efectuat teste în poligonul din Arizona Yuma Proving Ground al armatei americane, folosind unele dintre echipamentele rămase de la High Altitude Research Project (HARP) din anii 1960.
Firma SpinLaunch a strâns până acum 110 milioane de dolari de la mai mulți investitori și vizează în mod direct piața comercială, dar tehnologia complet dezvoltată ar putea avea și aplicații militare. Există deja interesul Pentagonului pentru companie, un contract fiind semnat cu Defense Innovation Unit în 2019.
Greutatea limitată pe care o poate purta sistemul, chiar și în forma sa de vehicul orbital, înseamnă că SpinLaunch nu va putea duce obiecte mai mari pe orbită. Multe rachete tradiționale de lansare spațială au sarcina utilă măsurată în tone, nu în kilograme
Cu toate acestea, este posibil ca SpinLaunch să îndeplinească în continuare multe dintre cerințele U.S. Air Force, precum și ale Space Force și ale Missile Defense Agency, care au nevoie să ducă în spațiu din ce în ce mai mulți sateliți mici.
În plus, promisiunea de a putea duce rapid sateliți în spațiu ar putea avea un interes deosebit pentru armată, care se confruntă din ce în ce mai mult cu realitatea că sateliții săi mai mari ar fi vulnerabili la o gamă în creștere de amenințări, cinetice și de altă natură, în cazul unui conflict cu alt stat.
Care este utilitatea unui astfel de sistem de lansare
Este de imaginat faptul că conceptul SpinLaunch ar putea fi o modalitate ideală de a duce pe orbită sateliți mai mici și mai puțin complexi, în timp scurt, în cazul în care constelația existentă de sateliți ar fi scoasă din funcțiune sau compromisă în alt mod.
Și constelațiile formate din mulțimi de sateliți care creează o rețea ce acoperă planeta vor deveni o prioritate la fel de mare ca pentru Department of Defense în următorii ani ca și sateliții tradiționali, mult mai mari și mai puțin numeroși.
Același lucru este valabil și pentru aplicațiile spațiale comerciale. Acest concept pare ideal pentru a sprijini astfel de eforturi.
De asemenea, trebuie să remarcăm că acest concept, chiar și în forma sa mai mică, ar putea avea în mod clar și alte aplicații militare. Artileria cu rază ultra-lungă și capabilitățile de luptă, în special cele care pot lovi de la distanță ținte în intervale scurte de timp, se numără printre prioritățile principale ale armatei americane.
Nu este nevoie de multă imaginație pentru a vedea cum acest tip de aparat ar putea oferi o astfel de soluție, aruncând un focos pe distanțe lungi în atmosferă. Asta nu înseamnă că SpinLaunch ar avea vreo legătură cu un astfel de concept, dar pare vădit atractiv în ceea ce privește aplicațiile armate.
Deși în cadrul Department of Defense există în mod clar un apetit tot mai mare de a investiga potențialul unor noi modalități de punere pe orbită a încărcăturilor militare, SpinLaunch nu este singurul start-up implicat. Cu mai puțin de un an în urmă, Aevum a organizat o lansare online pentru Ravn X Autonomous Launch Vehicle
Aceasta este gândită ca o dronă reutilizabilă care va transporta o rachetă care va lansa, la rândul său, o sarcină utilă mică, cum ar fi un satelit, pe orbită joasă.
Atât conceptele SpinLaunch, cât și Aevum pretind că oferă soluții care sunt, în linii mari, mai simple, mai ieftine și mai flexibile decât rachetele tradiționale lansate de pe rampele de lansare.
În mod clar, companiile trebuie, de asemenea, să aibă încredere că propunerile lor ar reduce costul metodelor de lansare aeriană în comparație cu Northrop Grumman Stargazer sau Virgin Orbit LauncherOne, care folosesc avioane adaptate pentru a lansa rachete care, la rândul lor, pun mici sateliți pe orbită.
Pentagonul folosește deja Stargazer pentru a lansa încărcături experimentale sau secrete. Desigur, SpinLaunch implică o infrastructură fixă, ca o platformă de lansare tradițională, deci îi lipsește mobilitatea și flexibilitatea inerente alternativelor de lansare din aer. SpinLaunch spune că se așteaptă să facă lansări pentru primii clienți la sfârșitul anului 2024.
Apărând aproape de nicăieri, cu un concept asemănător cu ceva din science fiction, este tentant să ne îndoim de viabilitatea SpinLaunch, dar compania și-a dorit în mod clar un concept inovator pentru lansarea rapidă a sateliților mici în spațiu, la costuri reduse.
Dacă vom vedea sau nu în curând o epocă în care structurile masive asemănătoare unui disc vor domina și vor acționa ca mijloc principal de acces către spațiu rămâne în aer.
Vă recomandăm să citiți și:
Noi imagini cu suprafața planetei Marte, publicate de China. Ce semnifică, de fapt, fotografiile
Cercetătorii vor ca NASA să accelereze procesul de aducere pe Pământ a mostrelor de roci de pe Marte
Gaura neagră supermasivă din galaxia noastră ar putea transmite emisii radio către Pământ