За последние десятилетия для многих компаний и исследовательских институтов стал актуальным вопрос о выводе собственных спутников и грузов на околоземную орбиту. К сожалению, далеко не все могут себе позволить настолько дорогое удовольствие. Помимо спутника, который ещё необходимо разработать и создать, потребуется заплатить баснословную сумму за доставку. Вполне вероятно, что в ближайшее время этот вопрос решится при помощи орбитальной катапульты.

Вопросы доставки

Вывод грузов на околоземную орбиту постепенно превращается в насущный и очень болезненный вопрос. В ближайшие годы будет организована целая орбитальная инфраструктура, принадлежащая коммерческим компаниям, поэтому проблема приобретает всё более острый характер. Основная её причина – высокая цена, и снизить её не так просто. В цену запуска на орбиту включается стоимость самой ракеты, её двигателей и топлива, которого необходимо неимоверное количество. Причём объём полезного груза очень ограничен, поскольку его место занимает то самое топливо: ведь его тоже нужно поднять, получается своеобразный замкнутый круг, к тому же очень дорогой. Конечно, делаются попытки уменьшить стоимость запуска, например, SpaceX использует многоразовые ступени и экономит на создании дорогостоящих двигателей, но это не решает вопроса с топливом. В то время как промышленные предприятия и автопроизводители снижают выбросы в атмосферу, здесь они только наращиваются.

Разобраться с этими насущными проблемами решили в компании SpinLaunch. Её инженеры с 2015 года работают над созданием установки, которая позволит намного удешевить вывод груза на орбиту и при этом в несколько раз сократить расход ракетного топлива. По мнению разработчиков, отличной альтернативой ракете станет «космическая» катапульта.

В космос из пушки

Основная трудность для выхода на орбиту заключается в достижении определённой скорости, именно на это тратится столько топлива. Хоть ракета и является не очень хорошим решением, но другого способа вырваться за пределы действия гравитации Земли изобрести так и не удалось, а исследователи никогда не прекращали попытки создать альтернативный метод. Инженеры из SpinLaunch решили сделать это при помощи катапульты. Работу над своим проектом они начали в 2015 году, но до сих пор не публиковали никаких материалов и даже не упоминали о существовании такого проекта.

По замыслу разработчиков, способ доставки должен совмещать в себе низкую стоимость и сравнительную экологическую безопасность. Для этого решено было отказаться от использования общепринятых ракетных двигателей, поскольку они расходуют слишком много топлива и сами стоят дорого. Согласно воплощаемому инженерами проекту, вывод носителя на околоземную орбиту будет осуществляться в два этапа. На первом носитель будет достигать верхних слоёв атмосферы за счёт придания ему углового ускорения. Проще говоря, его раскрутят и буквально выбросят вертикально вверх. Для этого специально построили катапульту, состоящую из круглой камеры, ротора, противовеса и пусковой трубы. Сам носитель помещается в обтекаемый аэродинамический снаряд и при помощи штанги крепится к ротору. Чтобы уменьшить сопротивление во время раскручивания и увеличить скорость, из камеры откачивается воздух, а сохранением устойчивости занимается противовес, вращающийся в обратную сторону. Как только носитель достигает заданной скорости, он вылетает через пусковую трубу вертикально вверх, прорывая защитную мембрану, сохраняющую внутри вакуум.

Второй этап разгона – это уменьшенный вариант ракетного двигателя. Он будет гораздо меньшего размера, поэтому стоимость его изготовления тоже будет гораздо ниже. Двигатель сработает в верхних слоях атмосферы, поэтому его усилий будет вполне достаточно, чтобы вывести носитель на околоземную орбиту. Как ожидают специалисты, топлива на этот манёвр также потребуется сравнительно немного, всего около 25% от используемого сейчас. Тем не менее это должно сократить стоимость одного запуска в 10 раз, а их можно будет проводить по нескольку раз в день.

Текущее состояние

В компании SpinLaunch заговорили о проекте только по одной причине: уже была готова тестовая установка, предназначенная для испытаний. Конечно, она гораздо меньше, чем предполагаемая величина рабочей установки и составляет примерно треть от неё. Как заявили представители компании, они собирались проверить основные принципы, на которых была построена вся теория, а также посмотреть на поведение носителя при старте. Испытания были проведены на собственной базе компании Spaceport America, которая находится в Нью-Мексико, и завершились успешно. В дальнейшем разработчики планируют доставлять на орбиту полезную нагрузку весом до 180 килограмм. Что будет с этим проектом дальше, пока не известно, но в него уже успели вложить немалые средства, а среди инвесторов находится и военное ведомство США.

Как заявили специалисты из SpinLaunch, при помощи этой системы на околоземную орбиту можно будет выводить грузы разных видов, включая и электронное оборудование. По их мнению, ускорение в камере не сможет повредить платы и электронные компоненты, изготовленные по современным технологиям. Как ожидают в компании, первые коммерческие запуски они смогут сделать уже в конце 2024 года.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!