Para colocar algo no espaço agora, você precisa de um foguete. Mas e se você pudesse, ao invés, acabar com o foguete e ainda levar sua carga útil ao espaço, por menos de US $ 1.000 a libra? Parece um acordo, certo.
De acordo com o Dr. John Hunter, físico do Laboratório Nacional Lawrence Livermore e presidente da empresa Quicklaunch, Inc., usar um canhão movido a hidrogênio pode ser o ingresso para o acesso barato ao espaço. É isso mesmo, uma plataforma de "arma espacial" para inserir satélites, combustível e outros suprimentos no espaço genuinamente pode ser a próxima grande novidade na tecnologia espacial.
Você pode dizer: “Uma arma para atirar coisas no espaço? Parece algo de Jules Verne! E você está certo: em "From the Earth to the Moon" de Verne, um canhão gigante chamado Columbiad foi usado para impulsionar três dos personagens da história para a Lua.
"Jules Verne acertou, ele apenas teve que escolher o fluido correto", disse Hunter em um Google Techtalk, incorporado abaixo.
Os foguetes têm sido o cavalo de batalha dos países que se afastam do espaço há décadas, mas há alguns recém-chegados ao jogo que estão apenas começando. Os elevadores espaciais estão começando a "decolar", por assim dizer - os Jogos de Elevadores Espaciais venceram no ano passado - como um método alternativo de transporte de materiais para o espaço.
"Ouvimos falar de elevadores espaciais a maior parte do tempo e as pessoas sempre perguntam: 'Você está relacionado a elevadores espaciais?', Mas não interagimos na medida em que as tecnologias avançam." Hunter disse.
Os canhões de gás leve funcionam quase como se você esperasse uma arma realmente grande: em uma extremidade de um tubo longo, um gás, hidrogênio, hélio ou metano é pressurizado a uma pressão extrema, 15.000 PSI no maior canhão proposto por Hunter. A carga útil está neste extremo do canhão, quando a pressão é liberada, o projétil em forma de bala que mantém a carga útil é ejetado para fora. O hidrogênio é usado devido à sua leveza. Como um projétil não pode ir mais rápido do que o que o empurra dentro de um canhão, o gás mais leve - que pode viajar mais rápido - permite que um projétil seja acelerado a velocidades incríveis, superiores a 21.000 km / h. .
Esses canhões existem desde a década de 1960, embora não tenham sido utilizados na tecnologia de entrega de carga espacial. O canhão de recorde para a altitude de um projétil foi o canhão do Projeto de Pesquisa em Alta Altitude (HARP). Foi construído pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos e pelo Departamento de Defesa Nacional do Canadá e colocado no campo de provas de Yuma, no Arizona. Ele lançou com sucesso um projétil inerte Martlet-2C a 180 km (112 milhas) em 12 de novembro de 1966, que ainda permanece como o recorde de altitude para esse tipo de arma.
Outra iteração, desenvolvida pelo próprio Dr. Hunter, foi o Projeto de Pesquisa em Super Altitudes (SHARP, uma homenagem ao canhão original) no final dos anos 80 pela Universidade Lawrence Livermore.
Hunter explicou à Space Magazine por entrevista telefônica: “Então, eis o que acontece: eu comecei em 1985 em Livermore e estava recém-formado e eles me contrataram para construir armas elétricas, o que eu poderia ter feito de maneira bem direta. Mas eu encontrei um cara em uma festa, acredite ou não. Ele sabia que eu estava trabalhando em pistolas de pós-produção e disse: 'John, essas são ótimas porque você pode chegar a 12 km / s, onde só podemos chegar a 9 km / s com essas armas de gás'. O que é uma arma de gasolina? ”Foi o que deu início a toda essa bola rolando. Acontece que as armas elétricas atingem apenas 5,5 km / se as armas de gás atingem 11 km / s. ”
O SHARP era - e ainda é - de propriedade da Força Aérea dos Estados Unidos. A empresa de Hunter tem um contrato de cinco anos para utilizar a arma para testar tiros, mas não está configurada para fazer tiros verticalmente. O SHARP foi originalmente projetado como uma plataforma de teste para motores hipersônicos de scramjets - jatos que são acelerados a altas velocidades e, em seguida, usam um mecanismo especializado próprio para aumentar de 8 a 9 vezes a velocidade do som.
“Se formos a uma cena divulgada, onde há muita publicidade e outras coisas, teríamos que ir para um sistema diferente, o que não seria muito importante para criar uma, porque eu poderia dedicar isso a esse assunto em particular. inscrição. Se decidirmos fazer o disparo com a Força Aérea, provavelmente será um subconjunto menor de pessoas que poderiam assistir. A Força Aérea é meio cuidadosa com o modo como fazem as coisas, então precisamos obter aprovação. Eles realmente possuem a arma.
Por isso, Hunter começou a desenvolver sozinho um canhão comercialmente viável, capaz de fornecer cargas úteis por uma fração do custo dos foguetes convencionais. Ele e outros dois cientistas, Harry Cartland e Rick Twogood, formaram a Quicklaunch, Inc.
“Saímos do quarteirão em 30 de setembro quando tivemos a Cúpula de Investimentos Espaciais. Depois conversei no Google e no artigo Popular Science e agora informamos um grupo de capital de risco. Estamos na "fase de agitação" e espero que estejamos nessa fase de agitação por seis meses, onde temos que ir apenas comprar nosso projeto. Mas enquanto estamos nessa fase, ainda acreditamos em hardware, então eu vou ter uma versão submersa demonstrativa no final de fevereiro. Basicamente, ele adquirirá a inclinação certa e fará disparos. Será um protótipo de três metros e meio ”, disse Hunter.
Por fim, Hunter prevê um canhão em grande escala que será lançado do mar perto do equador. Ao lançar a partir do mar, a arma será capaz de girar e girar para lançar facilmente cargas úteis para diferentes órbitas. Estar perto do equador é necessário porque é onde a Terra está girando mais rapidamente, para que objetos lançados da latitude equatorial possam obter uma órbita mais alta com menos energia.
Crítico para colocar as cargas em órbita é o uso de um foguete de estágio único anexado ao projétil de carga. Como a maior arma é projetada para fazer com que o pacote alcance um pouco mais de 7 km / s (4,3 milhas / s), é necessário um reforço para esse impulso extra para ultrapassar a velocidade de escape da Terra, que é de 11,2 km / s (6,95 milhas / s).
Não espere ver humanos sendo lançados para a Lua ou Marte a bordo de um dos projéteis, pois a força de lançamento do canhão pode chegar a 5.000 Gs.
O maior - e mais caro - canhão seria capaz de lançar cargas de 454 kg em uma órbita de baixa terra (LEO). O custo projetado para esse canhão é de US $ 500 milhões, mas este é o último estágio de uma série proposta de canhões que começariam pequenos e se baseariam nas lições aprendidas em cada iteração.
Após alguns testes iniciais com os modelos de armas e protótipos SHARP, será projetado um sistema capaz de lançar cargas úteis de 2 libras (0,9 kg) no espaço. O custo deste canhão, estima Hunter, será de cerca de US $ 10 milhões e levará dois anos para começar.
“[O lançador de capacidade de 2lb] é realmente adaptado para um pequeno nicho, que é a comunidade Cubesat. Faz sentido porque podemos "endurecer em G" cubesats. Para mim, isso seria um bom nicho para poder trabalhar com acadêmicos. Isso será muito divertido, porque eles estarão orbitando o Cubesats, obviamente. Na primeira fase, vamos apenas alimentar inertes, e talvez fazer 20 tiros no espaço baixo e quebrar o recorde mundial dez ou doze vezes. Na segunda fase, estaremos orbitando coisas que pegam dados e transmitem ”, disse Hunter.
Cubesats - pequenos satélites que não são maiores que um volume de litro (cubo de 10 cm) e pesam menos de um quilograma - podem ser facilmente "endurecidos em G" ou feitos para suportar as forças impressionantes de serem lançados de um enorme canhão.
Depois que esse sistema foi testado, Hunter disse: “O primeiro sistema comercial será um sistema de US $ 50 milhões para capacidade de 45 kg. US $ 50 milhões é menor que o preço de um F-15, basicamente. Acho que isso significa muitas pessoas, principalmente se você demonstrou as fases um e dois antes disso. "
Não erre Hunter: US $ 50 milhões não estão dentro do alcance médio de Joe, mas por lançar pequenos satélites no espaço, que é um número bem pequeno. Cada missão de ônibus espacial, por exemplo, custa US $ 450 milhões e, para lançar um satélite de comunicações, você está falando de US $ 50 milhões a US $ 400 milhões.
A maior arma - com 1,1 km de comprimento - custaria cerca de US $ 500 milhões e poderia ser construída dentro de sete anos, de maneira ideal. Dado que a arma em si é reutilizável e que a captura do hidrogênio de cada disparo da pistola poderia ser feita para economizar em custos de combustível, o custo para alguém que desejasse lançar uma carga útil varia entre US $ 250 e US $ 1000 por libra.
Hunter já viu o interesse de várias empresas, disse ele.
“Houve uma empresa privada que permanecerá confidencial. Vamos mantê-los em sigilo até que a fumaça se esvai aqui. Tivemos um grande interesse de algumas pessoas. Pretendemos aumentar esse número de candidatos substancialmente. Teremos mais candidatos do que a última convenção republicana, esse é o meu objetivo! "
Com relação à questão de saber se esse tipo de sistema teve ou não interesse pela pesquisa e desenvolvimento na NASA, Hunter respondeu: “Não abordamos a NASA e acho que a NASA acabará se tornando um cliente nosso… vou se aproximar da NASA nas próximas semanas. "
Para saber mais sobre os detalhes específicos do sistema de entrega de armas e carga útil, assista ao Google Techtalk incorporado acima ou ouça o episódio de 15 de janeiro do The Space Show, no qual Hunter apareceu como convidado.
Fonte: Physorg, Google TechTalk, entrevista por telefone com John Hunter
