不用燃料也能飛,NASA 要把火箭「擲」向太空

愛範兒 於 14/04/2022 發表 收藏文章
引用通過地心後,他們仍在加速!

讓沈華北驚恐的另一件事是:他感到了重力,在這穿過地球的墜落過程中,本應自始至終是失重的,可他真的感到了重力!科學家的直覺很快告訴他,這不是重力,是推力,正是這推力使他們克服了不斷增長的地球引力保持加速。

「一定還記得凡爾納的登月大炮吧。」導遊突然問。

「小時候看過的最愚蠢的一本書。」沈華北心不在焉地回答着,四下張望,想搞清這突然出現的怪事。

「一點兒都不愚蠢,用大炮進行發射,是人類大規模進入太空最理想最快捷的方式。」

「除非你想在炮彈中被壓成肉漿。」

「被壓成肉漿是因為加速度太大,加速度太大是因為炮管太短,如果有足夠長的炮管,炮彈就能以温柔的加速度射出去,就像您現在感覺到的一樣。」

「這麼説,我們是在凡爾納大炮裏?」

「我説過,它叫地球大炮。」
劉慈欣的短篇小説《地球大炮》裏,想象了進入太空的另一種方式:不用火箭載人,而是將人利用「地球大炮」發射出去。

當然,這只是科幻小説中的暢想。但有時,藝術也能照進現實。NASA(美國國家航空航天局)計劃在未來進行測試的動力太空發射系統,就像是原理類似的「向太空擲鐵餅」。

▲圖片來自:SpinLaunch

這種動力太空發射系統,是一種火箭的替代發射系統,由加利福尼亞州的 SpinLaunch 公司所開發。這家 2014 年成立的新型太空技術公司,從 2015 年起開發亞軌道系統,這一類似煙囱的設備便是當中的亞軌道加速器。

不同於以往基於燃料的傳統火箭,SpinLaunch 開發的方法是基於地面的電動動力發射系統,藉由電力驅動的巨型加速器,亞軌道加速器的設計運行速度為每小時 800 至 5000 英里。

▲圖片來自:SpinLaunch

與運動員們擲鐵餅時的動作類似,在加速器中的飛行器會通過高速的旋轉被推進至超高音速,隨後再發射出去,飛向太空。SpinLaunch 系統完成第一部分的拋向高空後,第二級火箭便可以接管並將它們最終推入軌道。

▲圖片來自:SpinLaunch

這樣一來,飛行器不僅能離開地球的大氣層,且與傳統火箭發射相比,使用電力加速器進行推動,還能將燃料使用量減少四倍,成本降低 10 倍,同時每天還能將多個有效載荷送入軌道。

▲圖片來自:SpinLaunch

目前 SpinLaunch 已經在位於新墨西哥州的基地完成了首次試飛,並且實現了可重複使用飛行器的回收,在 2022 年,該公司還會進行更多的測試,使用各種車輛和發射速度進行定期試飛。

SpinLaunch 的首席執行官 Jonathan Yaney (喬納森·亞尼) 表示:最初是一個讓空間更容易接近的創新想法,現在已經變成了一種技術成熟且改變遊戲規則的發射方法。

▲圖片來自:SpinLaunch

他還提到,SpinLaunch 正在提供獨特的亞軌道飛行和高速測試服務,最近與 NASA 達成的發射協議標誌着一個關鍵的轉折點,因為 SpinLaunch 將重點從技術開發轉向商業產品。

毫無疑問,比起傳統燃料火箭,SpinLaunch 的系統是一種成本更低且在環境保護方面可持續的太空訪問之道。不過,這種方法並不適用於載人飛行,畢竟,應該沒有宇航員能夠承受當中約 10000G 的巨大壓力。

▲圖片來自:SpinLaunch
雖然目前這一系統只適用於重量不超過 440 磅(200 公斤)的小型運載火箭,但也為人類的太空探索提供了新的可能,沒有燃料,其實也能飛。



資料來源:愛範兒(ifanr)

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