SpinLaunch vymrští testovací vozidlo kilometry do vzduchu. Nakonec je to vrhne téměř až na oběžnou dráhu
Pro dnešní komerční vesmírné společnosti poskytující služby vypouštění na oběžnou dráhu je název hry jednoduchý: „udělejte to levněji“. Aby snížili náklady na vypouštění nákladu do vesmíru a podpořili komercializaci Low Earth Orbit (LEO), podnikatelé se obrátili na vše od opakovaně použitelných raket a 3-D tisku až po vozidla se vzletem a výškové balóny. A přesto existuje jeden koncept, který skutečně vypadá jako něco z jiného světa!
Tento koncept je známý jako hmotnostní urychlovač, systém kinetické energie, který je alternativou k chemickým raketám. v nejnovější zprávy , společnost zabývající se komerčními prostory SpinLaunch provedl svůj první startovací test Suborbitální urychlovač poprvé. Úspěch tohoto vertikálního testu je zásadním odrazovým můstkem k vytvoření společnosti Orbital Launch System (OLS), který bude brzy provádět pravidelné starty užitečného zatížení.
V roce 2018 Universe Today informoval o tom, jak to měli SpinLaunch a její generální ředitel Jonathan Yaney vyjít z „neviditelného režimu “ a hledali financování série A. Podle 2019 , společnost prorazila na svém testovacím zařízení na Spaceport America, následovala stavba suborbitálního urychlovače. Suborbitální akcelerátor s průměrem 33 metrů (108 stop) je nejvyšším nástrojem svého druhu na světě a jeho stavba stála asi 38 milionů dolarů.
Umělcovo ztvárnění vnitřku kinetického odpalovacího systému SpinLaunch a jeho dlouhého tmavého lana. Kredit: SpinLaunch
Systém je modelem v měřítku jedné třetiny systému OLS, který je v současné době ve vývoji a spoléhá se na stejné komponenty. Stejně jako OLS, i Suborbital Accelerator využívá vakuově utěsněnou odstředivku k roztočení rakety a poté ji katapultuje do vesmíru rychlostí až 8 000 km/h (5 000 mph). Rotační kinetická energie pochází z pozemní elektřiny poskytované sluncem a větrem (což by eliminovalo uhlíkovou stopu startů raket).
Jakmile raketa dosáhne výšky zhruba 61 000 m (200 000 stop), raketa zapálí své motory, aby dosáhla rychlosti 28 200 km/h (17 500 mph) a dosáhla nízké oběžné dráhy (LEO). Pokud bude tento systém úspěšný, výrazně sníží související náklady a energii na odesílání užitečného zatížení do vesmíru a zároveň zvýší frekvenci startů. Podle projekcí OLS sníží náklady na jednotlivé vypuštění vesmíru 20krát (méně než 500 000 USD).
Od 60. let 20. století NASA zkoumá tuto technologii jako alternativu ke startům raket. I když nebyla nikdy použita, NASA pokračovala ve vývoji této technologie prostřednictvím Marshall Space Flight Center a Kennedy Space Center. Zde inženýři pracovali na konceptech jako je Systém magnetické levitace (MagLev). k vypouštění kosmických letadel horizontálně pomocí scramjetů na elektrifikované trati.
Test SpinLaunch proběhl 22. říjnand2021, kde byl spuštěn suborbitální akcelerátor (technologický demonstrátor) v letovém testovacím zařízení společnosti – na adrese Kosmodrom Amerika v pouštích Nového Mexika. Pro tento test byl suborbitální akcelerátor napájen až na 20 % své celkové kapacity a údajně vypustil 3 metry (10 stop) pasivní projektil do výšky „desítek tisíc stop“ (viz video níže).
Scott McLaughlin, výkonný ředitel Spaceport America, byl svědkem úspěšného zkušebního startu. Jak uvedl, jak řekl Aerospace Testing International :
„Za něco málo přes dva roky, a to i přes potíže s Covid-19, dokázala společnost SpinLaunch uvést své stránky k životu a provést jejich první provozní spuštění ve velkých nadmořských výškách. Jsme za ně velmi šťastní a očekáváme, že budou v nadcházejících letech významnými přispěvateli k rostoucímu leteckému ekosystému Nového Mexika.“
S tímto prvním testem bude SpinLaunch pokračovat ve vývoji svého plnohodnotného urychlovače, který bude měřit 100 metrů (328 stop) v průměru a bude schopen vypustit užitečné zatížení v rozsahu 20 až 200 kg (44 až 440 liber). Typ užitečného zatížení, který si představují, zahrnuje různé druhy satelitů, vesmírná solární pole a moduly elektrického pohonu.
Společnost testovala svá reakční kola s vysokou gramáží – která zahrnovala 12m (~40 stop) variantu – s několika typy užitečného zatížení a hlášeno že i „neupravené chytré telefony, akční kamery a objektivy dalekohledů přežily bez poškození“. Současně společnost také pracuje na způsobech, jak „zpevnit“ družice pro podmínky vysoké g spojené s kinetickými starty. Jak uvádějí na svých webová stránka :
„SpinLaunch konstruuje řadu účinných satelitních podvozků, které nevyžadují více než 10% nárůst hmotnosti ve srovnání s těmi, které jsou navrženy pro tradiční startovací prostředí. Satelitní struktury optimalizované pro prostředí high-g jsou snadno analyzovány pomocí modelování konečných prvků s předpověďmi, které se těsně shodují s testováním v reálném světě, což umožňuje rychlou iteraci a vývoj. Čistým výsledkem je řada konstrukčních součástí, které jsou připraveny k použití s malým nebo žádným dopadem na hmotnost nebo náklady.“
Za méně než deset let komerční vesmírný sektor výrazně zvýšil přístup do vesmíru. Klíčem k tomu všemu bylo využití nových technologií a inovací tak, aby bylo možné získat a znovu použít boostery, satelity mohly být menší a mohly být použity nové třídy vesmírných vozidel a metody startu. Podíváme-li se na příští desetiletí, naše přítomnost ve vesmíru poroste exponenciálně díky dalším průlomům v technologii motorů, pohonných hmot a vědě o materiálech.
Může dokonce přijít den, kdy chemické rakety již nebudou nutné k tomu, abychom se dostali do vesmíru, i když mohou být stále užitečné. Ironicky řečeno, budoucnost vesmíru se může spoléhat na kinetiku a další metody startu, které nespadají do raketové rovnice, přesně té věci, která nás do vesmíru dostala na prvním místě! Ale taková byla vždy povaha raketových posilovačů. Jsou to doručovací mechanismy a nejsou určeny k tomu, aby nás doprovázely, jakmile se osvobodíme od Země.
Další čtení: Aerospace Testing Int. , SpinLaunch