Para llevar algo al espacio ahora mismo, necesitas un cohete. Pero, ¿qué pasaría si pudiera, en cambio, eliminar el cohete y aún así llevar su carga útil al espacio, por menos de $ 1,000 por libra? Suena como un trato, cierto.
Según el Dr. John Hunter, físico del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore y presidente de la compañía Quicklaunch, Inc., el uso de un cañón impulsado por hidrógeno puede ser el boleto para el acceso barato al espacio. Así es, una plataforma de "pistola espacial" para insertar satélites, combustible y otros suministros en el espacio realmente podría ser la próxima gran novedad en la tecnología espacial.
Podrías decir: “¿Un arma para disparar cosas al espacio? ¡Eso suena como algo de Julio Verne! Y tendría razón: en "De la Tierra a la Luna" de Verne, se utilizó un cañón gigante llamado Columbiad para impulsar a la Luna a tres de los personajes de la historia.
"Julio Verne lo hizo bien, solo tenía que elegir el fluido correcto", dijo Hunter en un Google Techtalk, incrustado a continuación.
Los cohetes han sido el caballo de batalla de las naciones que viajan al espacio durante décadas, pero hay algunos recién llegados al juego que recién comienzan. Los elevadores espaciales están comenzando a "despegar", por así decirlo, los Juegos de Elevadores Espaciales resultaron ganadores el año pasado, como un método alternativo para transportar materiales al espacio.
"Escuchamos sobre ascensores espaciales la mayor parte del tiempo, y la gente siempre pregunta:" ¿Está relacionado con los ascensores espaciales? ", Pero no interactuamos en lo que respecta a las tecnologías". Hunter dijo.
Los cañones de gas ligero funcionan casi como se esperaría que funcionara una pistola realmente grande: en un extremo dentro de un tubo largo, un gas, hidrógeno, helio o metano se presuriza a una presión extrema, 15,000 PSI en el cañón más grande propuesto por Hunter. La carga útil está en este extremo del cañón, cuando se libera la presión, el proyectil en forma de bala que sostiene la carga útil se expulsa por el extremo. El hidrógeno se usa debido a su ligereza. Dado que un proyectil no puede ir más rápido de lo que lo empuja dentro de un cañón, el gas más ligero, que puede viajar más rápido, permite que un proyectil se acelere a velocidades increíbles, más de 13,000 millas por hora (21,000 km / h) .
Estos cañones han existido desde la década de 1960, aunque no han visto ningún uso en la tecnología de entrega de carga útil espacial. El cañón de récord para la altitud de un proyectil fue el cañón del Proyecto de Investigación de Altas Altitudes (HARP). Fue construido por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos y el Departamento de Defensa Nacional de Canadá, y se colocó en el campo de pruebas de Yuma en Arizona. Lanzó con éxito un proyectil inerte Martlet-2C a 180 km (112 millas) el 12 de noviembre de 1966, que todavía se mantiene como el récord de altitud para este tipo de arma.
Otra iteración, desarrollada por el propio Dr. Hunter, fue el Proyecto de Investigación de Súper Gran Altitud (SHARP, un homenaje al cañón original) a fines de la década de 1980 por la Universidad Lawrence Livermore.
Hunter explicó a Space Magazine a través de una entrevista telefónica: "Entonces, esto es lo que sucede: comencé en 1985 en Livermore y acababa de salir de la escuela de posgrado y me contrataron para construir pistolas eléctricas que podría haber hecho de manera bastante directa. Pero me encontré con un chico en un cóctel, lo creas o no. Sabía que estaba trabajando en pistolas de bobina de posproducción y dijo: "John, son geniales porque puedes obtener 12 km / s donde solo podemos obtener 9 km / s con estas pistolas de gas". ¿Qué es una pistola de gas? ”Eso es lo que comenzó a rodar toda esta bola. Resulta que las pistolas eléctricas solo alcanzan los 5,5 km / sy las pistolas de gas alcanzan los 11 km / s ”.
SHARP era, y sigue siendo, propiedad de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. La compañía de Hunter tiene un contrato de cinco años para utilizar el arma para probar disparos, pero no está preparada para disparar verticalmente. SHARP se diseñó originalmente como un banco de pruebas para motores hipersónicos para scramjets: chorros que se aceleran a altas velocidades, luego usan un motor especializado propio para impulsar hasta 8 o 9 veces la velocidad del sonido.
"Si vamos a una toma publicitada, donde hay mucha publicidad y cosas así, tendríamos que ir a un sistema diferente, lo que no sería un gran problema para construir uno porque podría dedicarlo a ese particular solicitud. Si decidimos hacer el disparo con la Fuerza Aérea, probablemente será un subconjunto más pequeño de personas que podrían ver el disparo. La Fuerza Aérea tiene mucho cuidado con cómo hacen las cosas, por lo que debemos obtener la aprobación. De hecho, son dueños del arma.
Entonces Hunter se ha propuesto desarrollar un cañón comercialmente viable que puede entregar cargas útiles a una fracción del costo de los cohetes convencionales. Él y otros dos científicos, el Dr. Harry Cartland y el Dr. Rick Twogood, formaron Quicklaunch, Inc.
“Salimos de los bloques el 30 de septiembre cuando tuvimos la Cumbre de Inversión Espacial. Luego hice la charla en Google y luego el artículo de Popular Science y ahora hemos informado a un grupo de capital de riesgo. Estamos en la "fase de ajetreo" y espero que estemos en esta fase de ajetreo durante seis meses, donde tenemos que ir a comparar nuestro proyecto. Pero mientras estamos en esta fase, todavía creemos en el hardware, así que en realidad voy a tener una versión sumergida de demostración a fines de febrero. Básicamente adquirirá la inclinación correcta y hará disparos. Va a ser un prototipo de 10 pies ", dijo Hunter.
En última instancia, Hunter visualiza un cañón a gran escala que se lanzará desde el mar cerca del ecuador. Al lanzar desde el mar, el arma podrá girar y girar para lanzar cargas útiles a diferentes órbitas fácilmente. Es necesario estar cerca del ecuador porque allí es donde la Tierra gira más rápido, por lo que los objetos lanzados desde la latitud ecuatorial pueden obtener una órbita más alta con menos energía.
Crítico para poner las cargas útiles en órbita es el uso de un cohete de una sola etapa conectado al proyectil de carga útil. Dado que se proyecta que el arma más grande hará que el paquete funcione a un poco más de 7 km / s (4.3 millas / s), se necesita un refuerzo para ese empuje adicional para superar la velocidad de escape de la Tierra, que es de 11.2 km / s (6.95 millas / s).
Sin embargo, no espere ver humanos lanzándose a la Luna o Marte a bordo de uno de los proyectiles, ya que la fuerza de lanzamiento desde el cañón podría ser de hasta 5,000 Gs.
El cañón más grande, y el más caro, sería capaz de lanzar cargas útiles de 1,000 libras (454 kg) en una órbita terrestre baja (LEO). El costo proyectado para este cañón es de $ 500 millones, pero esta es la última etapa de una serie propuesta de cañones que comenzaría siendo pequeña y se basaría en las lecciones aprendidas de cada iteración.
Después de algunas pruebas iniciales con la pistola SHARP y los modelos prototipo, se diseñará un sistema que sea capaz de lanzar cargas útiles de 2 libras (0,9 kg) al espacio. El costo de este cañón, Hunter estima, será de alrededor de $ 10 millones y tomará dos años para comenzar.
“[El lanzador de capacidad de 2 lb] en realidad está diseñado para un nicho pequeño, que es la comunidad Cubesat. Tiene sentido porque podemos "endurecer G" cubesats. Para mí, eso sería un buen nicho para poder trabajar con académicos. Eso será muy divertido porque obviamente estarán orbitando Cubesats. En la Fase uno solo vamos a alimentar rondas inertes, y solo vamos a hacer quizás 20 disparos en un espacio bajo y romper el récord mundial diez o doce veces. En la fase dos estaremos orbitando cosas que tomarán datos y transmitirán ", dijo Hunter.
Los cubesats, pequeños satélites que no son más grandes que un volumen de litro (cubo de 10 cm) y pesan menos de un kilogramo, pueden ser fácilmente "endurecidos en G" o hechos para resistir las impresionantes fuerzas de ser lanzados desde un enorme cañón.
Después de que este sistema ha sido probado, Hunter dijo: “El primer sistema comercial será un sistema de $ 50 millones para una capacidad de 100 libras [45 kg]. $ 50 millones es menos que el precio de un F-15, básicamente. Creo que eso está bastante dentro del alcance de muchas personas, especialmente si ha demostrado las fases uno y dos antes de eso ".
No se equivoque Hunter: $ 50 millones no está dentro de los medios del Joe promedio, pero para lanzar pequeños satélites al espacio es un número bastante pequeño. Cada misión del transbordador espacial, por ejemplo, cuesta $ 450 millones, y para lanzar un satélite de comunicaciones estás hablando de $ 50 millones a $ 400 millones.
El cañón más grande, de 1.1 km de longitud, costaría alrededor de $ 500 millones y podría construirse en siete años, de manera óptima. Dado que el arma en sí es reutilizable, y que se podría capturar el hidrógeno de cada disparo del arma para ahorrar en costos de combustible, el costo para alguien que desee lanzar una carga útil oscilaría entre $ 250- $ 1000 por libra.
Hunter ya ha visto el interés de varias empresas, dijo.
“Ha habido una compañía privada que se mantendrá confidencial. Los mantendremos privados hasta que el humo desaparezca aquí. Hemos tenido un gran interés por parte de algunas personas. Tenemos la intención de aumentar ese número de candidatos sustancialmente. Vamos a tener más candidatos que la última convención republicana, ¡ese es mi objetivo! "
Con respecto a si este tipo de sistema ha tenido algún interés por parte de la I + D en la NASA, Hunter respondió: "No nos hemos acercado a la NASA, y creo que la NASA finalmente se convertirá en un cliente nuestro ... Voy a se acercará a la NASA en las próximas dos semanas ".
Para obtener más información sobre los detalles específicos del sistema de entrega de armas y carga útil, mire el Techtalk de Google incrustado anteriormente o escuche el episodio del 15 de enero de The Space Show, en el que Hunter apareció como invitado.
Fuente: Physorg, Google TechTalk, entrevista telefónica con John Hunter
