Kosmiczny akcelerator SpinLaunch może być pierwszą ekologiczną alternatywą dla wysyłania ładunków na orbitę okołoziemską. W tej dziedzinie bowiem praktycznie nic się nie zmieniło od 65 lat, gdy na orbitę trafił radziecki Sputnik.
Kosmiczny akcelerator – jak się teraz wynosi ładunki w kosmos
Owszem, SpaceX opracował rakiety wielokrotnego użytku, a Virgin Orbit korzysta z samolotu, by wynieść rakietę na wysokość ponad 9 km i tam ją odpalić. Są to zmiany na lepsze. Jednak wciąż mówimy o rakietach uciekających ziemskiej grawitacji przez odrzut, jaki daje gaz ze spalanego paliwa.
Bo chociaż Elon Musk ogłosił w ubiegłym roku, że zamierza wytwarzać paliwo rakietowe z dwutlenku węgla „wysysanego” z powietrza, to jak na razie rakiety Falcon wykorzystują mieszankę ciekłego tlenu i nafty. A tego nie sposób uznać za rozwiązanie ekologiczne.
Kosmiczny akcelerator – jak działa technologia SpinLaunch
Teraz sytuacja może się zmienić dzięki kosmicznemu akceleratorowi. Założenie jest z pozoru proste. Urządzenie zaprojektowane przez startup SpinLaunch ma przyspieszyć pojazd zawierający satelity za pomocą ramienia z włókna węglowego obracającego się w stalowej komorze próżniowej. System obraca się tak długo, aż będzie zdolny wyrzucić ładunek z prędkością 8000 km/godz.
Zdaniem szefów firmy użycie siły odśrodkowej pozwoli wyeliminować ponad 70 procent kosztów paliwa i struktur składających się na typową rakietę nośną. Po wzniesieniu się ponad stratosferę, mały, niedrogi silnik napędowy zapewni końcową prędkość, wymaganą do wprowadzenia ładunku na orbitę i pozycjonowania go. Co ciekawe firma, wykorzystuje do budowy tego innowacyjnego systemu istniejący sprzęt przemysłowy i powszechnie dostępne materiały.
Kosmiczny akcelerator – podobny do Hyperloop?
Skoro już mowa o Elonie Musku i akceleratorach – ponad dekadę temu Musk zaczął rozwijać technologię Hyperloop, która miała stanowić naziemną alternatywę dla transportu lotniczego. Wagoniki-kapsuły miały być rozpędzane do ogromnych prędkości w specjalnych rurach, wewnątrz których obniżonoby ciśnienie. To miało zmniejszyć tarcie. Wielu spekulowało, że ten naziemny projekt Muska ma być docelowo projektem marsjańskim. W związku z tym, że atmosfera Marsa to tylko jeden procent tej ziemskiej, stworzenie tam Hyperloopa wymagałoby tylko torów. A po modyfikacji Hyperloop mógłby służyć jako wyrzutnia rakiet.
Kosmiczny akcelerator – pierwsze testy
Jednak SpinLaunch już w tej chwili dysponuje na Ziemi urządzeniem, które jest zdolne do wynoszenia ładunków na wysokość suborbitalną. W październiku 2021 r. firma wykonała z powodzeniem pierwszy taki lot testowy. Pojazd udało się rozpędzić do prędkości naddźwiękowej. Po wykonaniu zadania udało się także odzyskać sam pojazd. Od tego czasu system suborbitalny przeprowadzał regularne loty testowe z różnymi ładunkami z prędkością przekraczającą 1600 km/godz. Próby prowadzono w Spaceport America, zlokalizowanym w Nowym Meksyku.
Teraz program akceleratora przyspieszy dzięki partnerstwu z NASA. SpinLaunch podpisał w kwietniu umowę partnerską z agencją, w ramach której ma opracować, zintegrować i wysłać na wysokość suborbitalną ładunek testowy. Operacja ma dostarczyć NASA informacji na temat przyszłego komercyjnego wykorzystania akceleratora.
Kosmiczny akcelerator – ograniczenia
Jedynym poważnym problemem jest w tej chwili masa ładunku. Nawet dopiero budowany przez SpinLaunch akcelerator orbitalny ma mieć zdolność wyniesienia w przestrzeń 200 kg. To niewiele – tyle, co dwa niewielkie satelity. Z drugiej strony należąca do Rocket Lab rakieta Electron może wynieść na niską orbitę ziemską (LEO) tylko o 100 kg więcej. Podobny udźwig ma LauncherOne Virgin Orbit. Za to Falcon 9 jest w stanie jednorazowo wynieść na LEO niemal 10 ton.
Mimo to pomysł SpinLaunch jest powiewem nowości. I to nawet, jeśli weźmiemy pod uwagę, że przypomina działo kosmiczne opisane po raz pierwszy przez Juliusza Verne’a w powieści „Z Ziemi na Księżyc” z 1865 roku. Sam pomysł już raz został przetestowany. W latach 60. XX wieku powołano projekt HARP, którego celem była budowa armaty zdolnej wynosić na orbitę ładunki. Armata powstała, a w ramach testów wystrzeliła nawet ładunek na wysokość 180 km. Niestety, projekt został zawieszony, a sama konstrukcja uległa zniszczeniu. Czy pomysł SpinLaunch czeka lepszy los?
Źródło: SpinLaunch.
