Как работи технологията за изстрелване на спътници в космоса без използване на ракети?

През 60-те години на миналия век САЩ и Канада стартираха проектаизследвания на голяма надморска височина, в рамките на които разработват методи за изстрелване на изкуствени спътници на Земята в ниски орбити с помощта на "космически оръдия". Те сглобиха 406-милиметрово оръдие с дължина на цевта 40 метра, способно да изстрелва 180-килограмови снаряди със скорост 3600 метра в секунда - това беше достатъчно, за да бъде изпратен товарът в суборбитален полет. Но тази мощност не е достатъчна за изстрелване на спътници в околоземна орбита, така че изпращаният снаряд се нуждае от ракетен двигател. През 2014 г. в Калифорния е основана SpinLaunch, която решава да превърне идеята отпреди половин век в реалност. Тя иска да построи огромна центрофуга, за да завърти малки ракети-носители и да ги „хвърли“ в небето. Очаква се тази технология да намали щетите, причинени на природата от конвенционалните ракети, както и да намали разходите за изпращане на товари в космоса. Наскоро НАСА реши да помогне на SpinLaunch с тестване.

Спин стартер

История на SpinLaunch

От основаването си през 2014 г. централатаSpinLaunch се намираше в стара фабрика за микропроцесори близо до централата на Google. Две години по-късно инженерите сглобяват първата тестова центрофуга с диаметър 12 метра. След развъртане снарядите излетяха от оръдието със скорост до 6500 километра в час. Идеята на представителите на компанията изглеждаше обещаваща за други фирми, благодарение на което те успяха да привлекат инвестиции от такива гиганти като Google Ventures, Airbus, Byers и така нататък. С тези пари компанията започва изграждането на централа в калифорнийския град Лонг Бийч и оборудване за полети на космодрума Америка.

Има няколко прототипа на SpinLaunch инсталации

Технология за изстрелване на сателити в космоса без ракети

Сегашните пускови установки имат диаметър около35 метра, окончателната версия трябва да има обиколка от 100 метра. Очаква се дизайнът да може да изстреля в космоса товар с тегло до 200 килограма. Цевта трябва задължително да е наклонена под 35 градуса спрямо земята, защото е важно снарядът да може да получи необходимия ъгъл на повдигане.

3D модел на малка ракета-носител в центрофуга

Същността на разработената технология е доста проста.Корпусът на пусковата установка съдържа центрофуга, в която се предвижда изстрелване на малка ракета без първа степен - тя се използва за изстрелване на самолет в небето, но в този случай е напълно заменена от механизъм, разработен от SpinLaunch. След достигане на скорост от 8000 километра в час, ракетата напуска центрофугата през цевта, пробивайки мембраната. На височина около 60 километра самолетът включва ракетния двигател и изстрелва полезния товар в околоземното пространство.

Технологията може да бъде особено ефективна за изстрелване на cubesats в орбита.

Вижте също: Какво се случва, ако GPS сателитната навигационна система спре да работи?

Перспективи за изоставяне на пълноценни ракети-носители

Надяваме се, че компаниятаТехнологията SpinLaunch ще спести до 70 процента от ракетното гориво и като цяло ще намали многократно разходите за изстрелване на ракети в ниска околоземна орбита. Една от най-заинтересованите от технологиите страни е аерокосмическата агенция НАСА. Наскоро реши да помогне на SpinLaunch с още един тест на системата. Точната дата не е известна, но някъде през 2022 г. ще изстрелят малък полезен товар в небето със скорост от 1600 километра в час. Товарът ще бъде оборудван със сензори, които ще събират важни данни за изследователите – те ще бъдат внимателно проучени и използвани за подобряване на технологията. Ако всичко върви добре, първото официално изстрелване на спътници с помощта на центрофуга ще се проведе през 2025 г.

Демонстрация на технологията SpinLaunch

Ако се интересувате от новините за науката и технологиите, се абонирайте за нашия телеграма. Там ще намерите обяви за последните новини от нашия сайт!

В момента за изстрелване на малки спътнициобикновено се използват ултралеки ракети. Един от тях е Electron на Rocket Lab, който струва между 4,9 милиона и 6,6 милиона долара за всяко изстрелване, в зависимост от теглото на полезния товар. Компанията се опитва да намали разходите за изстрелвания чрез повторно използване на първите степени - те вече се връщат успешно с помощта на парашути. Но няма ограничение за съвършенството, така че през втората половина на април компанията ще се опита да хване ракети с хеликоптер. Можете да прочетете повече за това тук.