Istoria pistoalelor spațiale de la Isaac Newton la naziștii din Paris și proiectul HARP

Noțiuni de bază în spațiu este munca grea și costisitoare. Este nevoie de o mulțime de energie pentru a trage o rachetă și a ieși din atmosfera planetei, într-o orbită de zero-gravitate. O metodă de propulsie care nu necesită 326.770 galoane de hidrogen lichid și 99.359 galoane de oxigen lichid necesară pentru a scoate Saturn V din atmosferă ar face lansarea spațiului considerabil mai accesibilă pentru NASA și companii private precum SpaceX. De aceea oamenii doresc să construiască arme spațiale. Acesta este motivul pentru care oamenii au vrut să construiască arme spațiale timp de aproape trei secole. Este o soluție logică pentru problema combustibilului, care ambelor puteri rachete și le trage în jos.

Nu, nu vorbim de blasterile laser folosite la foc la navele extraterestre ostile (deși sună cu totul epică), ci un mecanism de lansare. O adevărată arma spațială, în sensul tradițional, este mai mult ca un tun folosit pentru a face orbitalul proiectilelor pământești. Dacă ideea ar fi funcționat, racheta ar fi inutilă, deoarece nava spațială ar putea fi împinsă prin atmosferă la viteză.

"Sunete dope", spui tu. "Dar poate chiar să funcționeze?"

Ei bine, pentru o mare parte a secolului XX, oamenii au încercat să facă un pistol funcțional și nimeni nu a reușit încă. Iată o scurtă istorie a pistolului spațial și a tuturor acestor eforturi inutile de a lansa lucrurile în spațiu fără rachete.

1728: Isaac Newton inventează Arma spațială

În cartea sa Un tratat al sistemului lumii, Newton discută un scenariu ipotetic în care un tun pus pe un munte înalt poate trage obiecte în sus într-o linie dreaptă, departe de suprafața pământului, fără rezistență la aer. Experimentul cannonball demonstrează, în esență, la ce viteză ar fi nevoie să trageți ceva în aer pentru a vedea cum cădea înapoi pe Pământ, ajunge în orbită sau să scape complet de gravitația planetei și să se rătăcească în spațiu.

Desigur, există constrângeri tehnologice în construirea unui astfel de tun. Aceste constrângeri ar fi jucate în jur cu un pic mai mult de un secol mai târziu …

1865: Jules Verne împușcă Luna

În romanul său De la Pământ la Lună, faimosul scriitor de science fiction povesteste o poveste despre o societate mica a unui pasionat de arme si incercarea de a construi o arma spatiala care sa lanseze oamenii pe lună. Câmpul spațial Columbia de la Columbia este de aproape 900 de picioare și are o lungime de 60 de metri, iar în timp ce lansează cu adevărat trei astronauti în spațiu, cu aproximativ 400.000 de kilograme de bumbac împușcat, soarta lor este lăsată necunoscută (până la continuarea, bineînțeles).

Cartea a fost, în esență, prima descriere a unui pistol spațial - deși omul de știință rus Konstantin Tsiolkovsky ar scrie o lucrare în 1903, care ar determina un pistol realist să curgă imposibil de mult și ar supune acestor astronauți din cartea la aproximativ 22000 g de accelerare.

Cu alte cuvinte, acei săraci astronauti ar fi vaporizați instantaneu, chiar dacă acel lucru ar putea fi construit.

1918: Nemții au lovit Stratosfera din Paris

În timpul Primului Război Mondial, Germania a folosit principiile unui tun cu rază lungă de acțiune pentru a construi arma de la Paris - un tun grotesc de mare care ar putea bombarda Parisul de la aproximativ 75 de mile depărtare. Cojile trase de pe acest pistol au fost capabile să ajungă în stratosferă, pentru prima oară când obiectele create de om ar putea face așa de înaltă. Asta ar fi o mare realizare dacă scopul nu ar fi acela de a ucide alte persoane, dar etapele hei - reperele sunt repere.

Un dezavantaj al acestei capacități a fost totuși faptul că operatorii de la Gun de Paris trebuiau să țină cont de efectul Coriolis (rotația Pământului) în calculele traiectoriei.

La sfârșitul primului război mondial, arma de la Paris a fost dezmembrată și distrusă de soldații germani pentru a preveni capturarea de către forțele aliate, iar astfel de arme au fost ulterior interzise prin Tratatul de la Versailles.

1944: Nazii au incendiat V-3 Supergun

În timpul celui de-al doilea război mondial, Hitler a împins un program cunoscut sub numele de arme V, care au fost concepute pentru a ataca Marea Britanie ca răspuns la raidurile cu bombă asupra Germaniei. Al treilea dintre aceste arme a fost tunul V-3, codificat cu pompa de înaltă presiune sau HDP.

Proiectele au cerut un tun lung de 65 de metri îndreptat direct la Londra. Hitler a vrut să construiască 25 dintre aceste mașini de moarte, dar forțele aeriene regale au reușit să bombardeze instalația unde erau construite în iulie 1944. Două arme mai scurte au fost construite de SS, iar forțele germane au reușit să înceapă să ardă cochilii în oraș din Luxemburg. Nu au fost eficiente. V-3-urile mai mici au fost dezmembrate după război și au fost luate în SUA pentru teste suplimentare, înainte de a fi aruncate în 1948.

1966: Proiectul HARP se oprește

După cel de-al doilea război mondial, cursa spațială a început să se concentreze, iar tehnologia din spatele lansării lucrurilor sa schimbat de la artilerie la rocketrie. În 1961, Statele Unite și Canada au creat în comun Proiectul HARP (Proiect de Cercetare în Altitudine Ridicată) cu scopul de a crea un sistem de lansare fără rachete, cu costuri reduse.

HARP a fost în esență punctul culminant al anilor în valoare de lucru de Gerald Bull, un inginer balistic, care pionierise noțiunea de a trage avioane din arme. Bull și partenerii săi au reușit să convingă nava americană să-i furnizeze un pistol de pușcă de calibru de 16 inci, de 50 de calibru, și a început să lucreze la o distanță de zbor pe aeroportul Seawell din Barbados. În 1966, proiectul sa mutat la Yuma, Arizona, unde pistolul (extins la 100 de calibre) a reușit să declanșeze un proiectil de 400 de kilograme Martlet 2 la o viteză de 7.000 de picioare pe secundă.

Proiectilul a făcut-o scurt în spațiu, la o altitudine de 110 mile. Este un record pentru proiectile lansate de arme, care păstrează până în ziua de azi.

Constrângerile bugetare au forțat în curând anularea HARP. Bull sa întors la Highwater (cu situl de lansare din Barbados, de asemenea, sub proprietatea lui), și a fondat Space Research Corporation.

1985: Proiectul SHARP se oprește

Guvernul S.U.A. A demarat proiectul Super High Altitude Research (SHARP) în 1985 la laboratorul național Lawrence Livermore. Scopul era de a trage obiecte în atmosferă printr-o pistă cu gaze de lumină în două trepte - care ar ajuta țara să primească sateliți în orbită.

O pistol de gaze ușoare funcționează principiile eșantionului unui pistol cu ​​piston de arc - în cazul în care un piston forțează un fluid de lucru gazos printr-un butoi pentru a accelera un proiectil afară într-o anumită direcție. În acest caz, pistonul este de fapt alimentat de o reacție chimică, iar fluidul de lucru este un gaz mai ușor, cum ar fi heliul sau hidrogenul. Proiectul SHARP a început atunci când un om de știință numit John Hunter a realizat că un pistol de gaze ar fi mult mai bun la lansarea de proiectile la viteze mari decât o pistă electromagnetică.

Un prototip a fost construit cu succes în 1992. Cu o lungime de aproximativ 426 de metri, sistemul ar putea trage un obiect la o treime din viteza necesară pentru a obține ceva în spațiu. Testarea de succes a dus la planuri de a construi Jules Verne Launcher, care ar fi lăudat un baraj uluitor de 2,2 mile lungime. Construirea unui astfel de dispozitiv ar fi costat miliarde de dolari, iar guvernul a fost mai puțin entuziasmat de alocarea acestui tip de bani companiei SHARP.

1988: Gerald Bull merge la muncă pentru Saddam

Între timp, după ce HARP a fost închis, Bull a devenit interesat de asigurarea muncii cu alte țări prin noua sa țară și a început să lucreze ca consultant de artilerie în anii '70. Aceasta a inclus o pedeapsă în închisoare după ce a fost condamnat pentru tranzacții ilegale cu arme. Când a fost eliberat, sa mutat la Bruxelles și a început să lucreze cu China și, mai ales, cu Irakul.

În 1988, el a decis că este momentul potrivit pentru a termina ceea ce a început demult: construirea unui pistol de spațiu de lucru. El a reușit să-l convingă pe dictatorul irakian Saddam Hussein să finanțeze Proiectul Babylon, crearea unui tun de 511 de metri lungime capabil să pună un orbită de 4400 de lire.

Primul prototip a fost mai modest - de 150 de metri lungime, capabil să tragă un obiect la o distanță de 466 de mile distanță. Al doilea supergun construit, "Big Babylon", trebuia să fie mai aproape de lungimea propusă inițial. Cu toate acestea, Bull a fost asasinat în martie 1990 (probabil de către agenții israelieni Mossad) și nu a fost niciodată finalizat.

2009: Cursa privată a pistoalelor spațiale

John Hunter nu a renunțat cu adevărat la obiectivul de a construi un pistol spațial. În 2009, a înființat o companie numită Quicklaunch pentru a construi un pistol cu ​​lungimea de 3.600 de metri lungime, în cea mai mare parte scufundat sub apă, care ar arunca obiecte în spațiu utilizând hidrogen și metan la aproximativ 5000 Gs. Lansarea este menită să înlocuiască prima etapă a unei rachete înainte ca o navă spațială să poată utiliza un alt sistem de propulsie pentru a face restul distanței din atmosfera planetei. Compania estimează lansări pentru a ajunge la aproximativ 1.100 de dolari pe kilogram (de patru ori mai puțin decât o lansare SpaceX Falcon 9 și de 13 ori mai puțin decât o lansare a Atlas V de la NASA).

Cu toate acestea, Hunter a părăsit compania Quicklaunch în 2012, iar compania pare că a dispărut de atunci.

Așadar, pentru a recapita: Aproape 300 de ani după ce Newton a pus prima dată conceptul de pistol spațial, nu avem nici un pistol spațial.