刘慈欣的短篇小说《地球大炮》里,想象了进入太空的另一种方式:不用火箭载人,而是将人利用地球大炮发射出去。
当然,这只是科幻小说中的畅想。但有时,艺术也能照进现实。NASA(美国国家航空航天局)计划在未来进行测试的动力太空发射系统,就像是原理类似的向太空掷铁饼。
图片来自:SpinLaunch
这种动力太空发射系统,是一种火箭的替代发射系统,由加利福尼亚州的 SpinLaunch 公司所开发。这家2014年成立的新型太空技术公司,从2015年起开发亚轨道系统,这一类似烟囱的设备便是当中的亚轨道加速器。
不同于以往基于燃料的传统火箭,SpinLaunch 开发的方法是基于地面的电动动力发射系统,借由电力驱动的巨型加速器,亚轨道加速器的设计运行速度为每小时800至 5000英里。
图片来自:SpinLaunch
与运动员们掷铁饼时的动作类似,在加速器中的飞行器会通过高速的旋转被推进至超高音速,随后再发射出去,飞向太空。SpinLaunch 系统完成第一部分的抛向高空后,第二级火箭便可以接管并将它们最终推入轨道。
图片来自:SpinLaunch
这样一来,飞行器不仅能离开地球的大气层,且与传统火箭发射相比,使用电力加速器进行推动,还能将燃料使用量减少四倍,成本降低10倍,同时每天还能将多个有效载荷送入轨道。
图片来自:SpinLaunch
目前 SpinLaunch 已经在位于新墨西哥州的基地完成了首次试飞,并且实现了可重复使用飞行器的回收,在2022年,该公司还会进行更多的测试,使用各种车辆和发射速度进行定期试飞。
SpinLaunch 的首席执行官 Jonathan Yaney (乔纳森亚尼)表示:最初是一个让空间更容易接近的创新想法,现在已经变成了一种技术成熟且改变游戏规则的发射方法。
图片来自:SpinLaunch
他还提到,SpinLaunch 正在提供独特的亚轨道飞行和高速测试服务,最近与 NASA 达成的发射协议标志着一个关键的转折点,因为 SpinLaunch 将重点从技术开发转向商业产品。
毫无疑问,比起传统燃料火箭,SpinLaunch 的系统是一种成本更低且在环境保护方面可持续的太空访问之道。不过,这种方法并不适用于载人飞行,毕竟,应该没有宇航员能够承受当中约10000G 的巨大压力。
图片来自:SpinLaunch
虽然目前这一系统只适用于重量不超过440磅(200公斤)的小型运载火箭,但也为人类的太空探索提供了新的可能,没有燃料,其实也能飞。