للحصول على شيء في الفضاء الآن ، تحتاج إلى صاروخ. ولكن ماذا لو استطعت ، بدلاً من ذلك ، التخلص من الصاروخ مع الاستمرار في نقل حمولتك إلى الفضاء ، بأقل من 1000 دولار للرطل؟ تبدو صفقة ، صحيح.
وفقًا للدكتور جون هانتر ، الفيزيائي في مختبر لورانس ليفرمور الوطني ورئيس شركة Quicklaunch، Inc. ، فإن استخدام مدفع يعمل بالهيدروجين قد يكون تذكرة للوصول الرخيص إلى الفضاء. هذا صحيح ، إن منصة "مدفع الفضاء" لإدخال الأقمار الصناعية والوقود وغيرها من الإمدادات في الفضاء بصدق يمكن أن تكون الشيء الكبير التالي في تكنولوجيا الفضاء.
قد تقول ، "مسدس لإطلاق النار في الفضاء؟ هذا يبدو وكأنه شيء من جول فيرن! " وستكون على صواب: في فيلم Verne "من الأرض إلى القمر" تم استخدام مدفع عملاق يُدعى Columbiad لدفع ثلاثة من الشخصيات في القصة إلى القمر.
قال Hunter في Google Techtalk ، المضمن أدناه: "لقد قام Jul Verne بذلك بشكل صحيح ، كان عليه فقط اختيار السائل الصحيح".
كانت الصواريخ العمود الفقري للدول التي ترتاد الفضاء منذ عقود ، ولكن هناك عدد قليل من الوافدين الجدد إلى اللعبة بدأوا للتو. بدأت مصاعد الفضاء في الانطلاق "من على الأرض" ، إذا جاز التعبير - تبين أن ألعاب مصعد الفضاء فائزة العام الماضي فقط - كطريقة بديلة لنقل المواد إلى الفضاء.
"نحن نسمع عن مصاعد الفضاء في كثير من الأحيان ، والناس يسألون دائمًا ،" هل أنت مرتبط بمصاعد الفضاء؟ "، لكننا لا نتفاعل بقدر ما تذهب التقنيات". قال هنتر.
تعمل مدافع الغاز الخفيف تقريبًا كما تتوقع أن تعمل بندقية كبيرة حقًا: في أحد طرفي الأنبوب الطويل يتم ضغط الغاز أو الهيدروجين أو الهليوم أو الميثان إلى ضغط شديد ، 15000 رطل لكل بوصة مربعة في أكبر مدفع اقترحه هنتر. تكون الحمولة في نهاية المدفع ، عندما يتم تحرير الضغط ، يتم إخراج المقذوف على شكل رصاصة الذي يحمل الحمولة من النهاية. يستخدم الهيدروجين بسبب خفة وزنه. نظرًا لأن المقذوف لا يمكن أن يسير بسرعة أكبر مما يدفعه داخل مدفع ، فإن الغاز الأخف - الذي يمكنه السفر بشكل أسرع - يسمح بتسريع المقذوف بسرعات لا تصدق ، تتجاوز 13000 ميل في الساعة (21000 كم / ساعة) .
كانت هذه المدافع موجودة منذ الستينيات ، على الرغم من أنهم لم يروا أي استخدام في تكنولوجيا توصيل حمولة الفضاء. كان مدفع إعداد الرقم القياسي لارتفاع قذيفة هو مدفع مشروع البحث على ارتفاعات عالية (HARP). تم بناؤه من قبل وزارة الدفاع الأمريكية ووزارة الدفاع الوطني الكندية ، وتم وضعه في أراضي تثبت يوما في أريزونا. نجحت في دفع مقذوف خامل Martlet-2C إلى 180 كم (112 ميل) في 12 نوفمبر 1966 ، والذي لا يزال يقف كسجل الارتفاع لهذا النوع من البندقية.
تكرار آخر ، طوره الدكتور هنتر نفسه ، كان مشروع البحث فائق الارتفاع (SHARP ، تحية للمدفع الأصلي) في أواخر الثمانينيات من قبل جامعة لورانس ليفرمور.
أوضح هنتر لمجلة الفضاء عبر مقابلة هاتفية ، "إليكم ما يحدث: لقد بدأت في عام 1985 في ليفرمور وكنت حديثي التخرج من المدرسة العليا ووظفوني لبناء أسلحة كهربائية كان يمكنني القيام بها بشكل مباشر. لكنني صادفت رجلًا في حفلة كوكتيل ، صدق أو لا تصدق. كان يعلم أنني أعمل على بنادق لفائف ما بعد الإنتاج ، وقال ، "جون ، هذه رائعة لأنه يمكنك الحصول على 12 كم / ثانية حيث يمكننا فقط الوصول إلى 9 كم / ثانية باستخدام بنادق الغاز هذه". ما هو بندقية الغاز؟ "هذا ما بدأ هذه الكرة برمتها تدور. كما اتضح ، فإن البنادق الكهربائية تصل إلى 5.5 كم / ثانية فقط وبنادق الغاز تصل إلى 11 كم / ثانية ".
كانت SHARP - ولا تزال - مملوكة من قبل القوات الجوية للولايات المتحدة. تمتلك شركة Hunter عقدًا مدته خمس سنوات لاستخدام البندقية لاختبار الطلقات ، ولكن لم يتم إعدادها للقيام بالطلقات رأسيًا. تم تصميم SHARP في الأصل كاختبار للمحركات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت في محركات التشويش - الطائرات التي يتم تسريعها إلى سرعات عالية ، ثم استخدام محرك متخصص خاص بها لدفع ما يصل إلى 8 أو 9 أضعاف سرعة الصوت.
"إذا كنا ذاهبين إلى لقطة إعلانية ، حيث يوجد الكثير من الدعاية والأشياء ، فسنضطر إلى الانتقال إلى نظام مختلف ، لن يكون من الصعب إنشاء نظام لأنني قد أخصصه لذلك تطبيق. إذا قررنا القيام بالتصوير مع القوات الجوية ، فربما تكون هذه مجموعة فرعية أصغر من الأشخاص الذين يمكنهم مشاهدة اللقطة. إن القوات الجوية حريصة إلى حد ما على كيفية قيامها بالأمور ، لذا يتعين علينا الحصول على الموافقة. إنهم في الواقع يمتلكون البندقية. "
لذا فقد قام Hunter بمحاولة تطوير مدفع قابل للتطبيق تجاريًا يمكنه نقل حمولات بجزء بسيط من تكلفة الصواريخ التقليدية. قام هو وعلمان آخران ، الدكتور هاري كارتلاند والدكتور ريك توغود ، بتشكيل شركة Quicklaunch.
لقد خرجنا من الكتل في 30 سبتمبر عندما عقدنا قمة الاستثمار الفضائي. ثم تحدثت في Google ثم مقالة العلوم الشعبية وقمنا بإطلاع مجموعة رأس المال الاستثماري. نحن في "مرحلة صخب" وأتوقع أن نكون في مرحلة صخب لمدة ستة أشهر ، حيث يتعين علينا الذهاب فقط لتسوق مشروعنا. ولكن بينما نحن في هذه المرحلة ، ما زلنا نؤمن بالأجهزة لذا سأحصل فعليًا على نسخة عرضية مغمورة في أواخر فبراير. سيحصل بشكل أساسي على الميل الصحيح والقيام بالطلقات. قال هنتر: "سيكون نموذجًا أوليًا يبلغ ارتفاعه 10 أقدام".
في نهاية المطاف ، يتصور هنتر مدفعًا واسع النطاق سيتم إطلاقه من البحر بالقرب من خط الاستواء. عند إطلاقها من البحر ، ستكون البندقية قادرة على الدوران والتأرجح لإطلاق حمولات إلى مدارات مختلفة بسهولة. يُعد الاقتراب من خط الاستواء أمرًا ضروريًا لأن هذا هو المكان الذي تدور فيه الأرض بأسرع ما يمكن ، وبالتالي يمكن للأجسام التي يتم إطلاقها من خط العرض الاستوائي الحصول على مدار أعلى بطاقة أقل.
من المهم إدخال الحمولات في المدار هو استخدام صاروخ أحادي المرحلة متصل بقذيفة الحمولة. نظرًا لأن أكبر مسدس يُتوقع أن يبدأ تشغيل الحزمة بسرعة تزيد قليلاً عن 7 كم / ثانية (4.3 ميل / ثانية) ، فإن هناك حاجة إلى تعزيز للدفع الإضافي لتجاوز سرعة الهروب للأرض ، والتي تبلغ 11.2 كم / ثانية (6.95 ميل / ث).
لا تتوقع أن يرى البشر ينطلقون إلى القمر أو المريخ على أحد المقذوفات ، على الرغم من أن قوة الإطلاق من المدفع يمكن أن تصل إلى 5000 جيجا.
سيكون المدفع الأكبر والأغلى تكلفة قادرًا على إطلاق حمولة 1000 رطل (454 كجم) في مدار أرضي منخفض (LEO). تبلغ التكلفة المتوقعة لهذا المدفع 500 مليون دولار ، ولكن هذه هي المرحلة الأخيرة من سلسلة مدافع مقترحة ستبدأ صغيرة وتستند إلى الدروس المستفادة من كل تكرار.
بعد بعض الاختبارات الأولية باستخدام مسدس SHARP ونماذج النموذج الأولي ، سيتم تصميم نظام قادر على إطلاق حمولة 2 رطل (0.9 كجم) في الفضاء. تقدر تكلفة هذا المدفع ، حسب تقديرات Hunter ، بنحو 10 ملايين دولار وستستغرق عامين حتى يتم تدويرها.
"تم تصميم [قاذفة سعة 2 رطل] في الواقع لمكان صغير ، وهو مجتمع Cubesat. هذا منطقي لأنه يمكننا "مكعبات G-harden". بالنسبة لي ، من شأنه أن يجعل مكانة جميلة لتكون قادرة على العمل مع الأكاديميين. سيكون هذا كثيرًا من المرح لأنهم يدورون حول المكعبات بشكل واضح. في المرحلة الأولى ، سنقوم فقط بتغذية جولات خاملة ، وسنقوم فقط بإجراء 20 لقطة في مساحة منخفضة وكسر الرقم القياسي العالمي عشر أو اثني عشر مرة. قال هانتر: "في المرحلة الثانية ، سنقوم بدوران الأشياء التي ستأخذ البيانات وستنقل".
المكعبات - الأقمار الصناعية الصغيرة التي لا يزيد حجمها عن حجم اللتر (10 سم مكعب) وتزن أقل من كيلوغرام - يمكن بسهولة "G -صلب" ، أو صنعها لتحمل القوى الرائعة للإطلاق من مدفع ضخم.
قال هانتر بعد اختبار هذا النظام ، "سيكون أول نظام تجاري هو نظام بقيمة 50 مليون دولار لقدرة 100 رطل [45 كجم]. 50 مليون دولار أقل من سعر طائرة F-15 ، بشكل أساسي. أعتقد أن هذا في حدود الكثير من وسائل الناس ، خاصة إذا كنت قد عرضت المرحلتين الأولى والثانية قبل ذلك ".
لا تفهم هنتر بشكل خاطئ: 50 مليون دولار ليست في حدود متوسط جو ، ولكن لإطلاق الأقمار الصناعية الصغيرة في الفضاء وهو رقم صغير جدًا. كل مهمة مكوك فضائي ، على سبيل المثال ، تكلف 450 مليون دولار ، ولإطلاق قمر صناعي للاتصالات ، تتحدث 50 مليون دولار إلى 400 مليون دولار.
أكبر مدفع - طوله 1.1 كم - سيصل إلى حوالي 500 مليون دولار وسيكون قادرًا على بنائه في غضون سبع سنوات ، على النحو الأمثل. بالنظر إلى أن البندقية نفسها قابلة لإعادة الاستخدام ، وأن التقاط الهيدروجين من كل إطلاق للبندقية يمكن القيام به لتوفير تكاليف الوقود ، فإن تكلفة الشخص الذي يرغب في إطلاق حمولة تتراوح بين 250 إلى 1000 دولار للرطل.
وقال إن هنتر شهد بالفعل اهتمامًا من شركات مختلفة.
"كانت هناك شركة خاصة واحدة ستبقى سرية. سنبقيها خاصة حتى يختفي الدخان هنا. لقد كان لدينا اهتمام جاد من بعض الناس. نحن عازمون على زيادة هذا العدد من المرشحين بشكل كبير. سيكون لدينا مرشحين أكثر من المؤتمر الجمهوري الأخير ، هذا هو هدفي! "
فيما يتعلق بما إذا كان هذا النوع من النظام لديه أي اهتمام من البحث والتطوير في وكالة ناسا أم لا ، "أجاب هانتر ،" لم نقترب من وكالة ناسا ، وأعتقد أن وكالة ناسا ستصبح في نهاية المطاف عميلًا لنا ... نقترب من وكالة ناسا في الأسبوعين المقبلين. "
للحصول على مزيد من المعلومات حول التفاصيل المحددة لنظام توصيل البندقية والحمولة ، شاهد Google Techtalk المضمنة أعلاه ، أو استمع إلى حلقة 15 يناير من برنامج The Space Show ، التي ظهر فيها Hunter كضيف.
المصدر: Physorg ، Google TechTalk ، مقابلة هاتفية مع John Hunter
