美國設想打造地球大炮:直接發射貨物上太空
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美國物理學家建議用大炮把有效載荷射入軌道
據物報道,Quicklaunch公司的科學家約翰-亨特提議用一門1.1公里長的大炮把貨物射入軌道。他表示,這種方法的費用大約是每磅(453.59克)250美元,與目前利用火箭把貨物送進軌道所需的每磅5000美元相比,節省了很多開支。
亨特與其他兩位科學家一起組建了這家公司,他根據三人以前在加利福尼亞州勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室(LLNL)進行的研究,提出了這個計劃。1992年,亨特和他的同事們點燃一尊用來進行超音速發動機啟動試驗的大炮。它的活塞(由沼氣驅動)迅速壓縮氫氣,使這尊超大號大炮的炮管發生膨脹,把“子彈”發射出去。
Quicklaunch的設計已經用燃燒天然氣的燃燒系統取代了由沼氣驅動的活塞。這個燃燒系統給氫氣加熱到1430攝氏度,使氣體的壓力增加500%。然後操作員打開閥門,使高温高壓氫氣進入1100米長的大炮炮管裏。進入炮管的氣體急劇膨脹,把貨物發射出去,送入太空。一旦有效載荷升入空中,炮管一端的隔板會快速閉合,收集氫氣進行重複利用。有效載荷發射升空後,一個小型火箭引擎會把它送入低地球軌道。
據亨特估計,這種新大炮膛內的壓力能以每秒6公里的速度發射450克有效載荷。這一過程可產生5000G的重力,因此它只適用於發射加固的衞星(strengthened satellite)和火箭燃料。亨特表示,不能用該系統發射人類,因為從大炮裏發射出去的人,“強大的壓力會使他的身體縮小一半”,會使他立刻斃命。亨特表示,該系統產生的高温會很快消失,貨物會在100秒內迅速恢復正常温度。他還表示,這些貨物必須經過特殊設計,以便最外層能燃燒掉。
亨特建議在赤道附近發射“Quicklauncher”,因為在這裏地球的旋轉速度相對更快,這對有效載荷進入太空有幫助。大炮要飄浮在490米的空中,並用壓艙物對它進行固定。操作員可以根據需要旋轉它的方向,把有效載荷送入不同軌道。亨特打算2月在水箱裏對一個3米長的模型進行試驗,如果Quicklaunch能籌集到所需的5億美元,他們還將在7年內製成一尊實際尺寸的大炮。
雖然這是很大一筆費用,但是從長遠來看,它可以節省更多的資金,因為大炮可以重複利用。採用這種方法,可以大大降低維護國際空間站所需的費用。去年10月,他們在美國波士頓舉行的太空投資峯會上提出了這一計劃
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