Εκτόξευση διαστημικών σκαφών από...σιδηρόδρομο σχεδιάζει η Κίνα

Θα χρειαζόμαστε ολοένα και μεγαλύτερους και ισχυρότερους πυραύλους καθώς οι φιλοδοξίες της Ανθρωπότητας επεκτείνονται πέρα από τη χαμηλή γήινη τροχιά, αλλά η κατασκευή αυτών των οχημάτων εκτόξευσης δεν είναι απλή υπόθεση. Η SpaceX έχει καταστρέψει αρκετούς πυραύλους καθώς εργάζεται για την ολοκλήρωση του Starship και το χρονοδιάγραμμα της NASA για το Space Launch System συνεχίζει να απομακρύνεται. Η Κίνα εξερευνά μια διαφορετική διαδρομή προς το Σύμπαν, μια διαδρομή που εγκαταλείφθηκε από τη NASA πριν από χρόνια. Οι μηχανικοί της χώρας κατασκευάζουν ένα γιγάντιο ηλεκτρομαγνητικό railgun που θα μπορούσε μια μέρα να στείλει αστροναύτες σε τροχιά χωρίς σχεδόν καθόλου καύσιμα.

Η είσοδος σε τροχιά δεν σημαίνει μόνο να ανέβεις ψηλά - πρέπει επίσης να επιτύχεις υψηλές ταχύτητες. Η ταχύτητα διαφυγής της Γης είναι περίπου 11,2 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο, αλλά ένα όχημα δεν χρειάζεται να φτάσει αυτή την ταχύτητα. Καθώς οι πύραυλοι αναχωρούν από τη Γη, ταξιδεύουν προς τα πάνω επιταχύνοντας. Σε ένα ορισμένο ύψος, η έλξη της βαρύτητας μειώνεται και η συνεχής ώθηση του πυραύλου τον ωθεί σε μια σταθερή τροχιά. Ωστόσο, δεν υπάρχει κανένας κανόνας που να λέει ότι πρέπει να χρησιμοποιηθεί πυραυλοκινητήρας για να ξεκινήσει αυτό το ταξίδι.

 Σύμφωνα με δημοσίευμα της εφημερίδας South China Morning Post, η κρατική εταιρεία China Aerospace Science and Industry Corporation (CASIC) κατασκεύασε στην επαρχία Shanxi μια σιδηροδρομική γραμμή χαμηλού κενού μήκους 2 χιλιομέτρων. Το πρωτότυπο μπορεί να επιταχύνει ένα ωφέλιμο φορτίο στα 1,6 Mach και πιθανώς στα 5 Mach. Πολλές από τις δυσλειτουργίες που οδηγούν σε αποτυχίες εκτόξευσης λαμβάνουν χώρα κοντά στην αρχή της πτήσης, όταν οι κινητήρες λειτουργούν στη μέγιστη ώθηση. Έτσι, ένα κανόνι railgun θα μπορούσε να είναι ένας πολύ πιο αξιόπιστος τρόπος για να σταλεί ένα διαστημικό σκάφος στο δρόμο του.

Ακόμη και στην υψηλότερη ταχύτητά του, το σχεδιαζόμενο railgun δεν είναι αρκετά ισχυρό για να στείλει ένα διαστημόπλοιο σε τροχιά. Αφού αφήσει πίσω του την πίστα του railgun, ένα όχημα θα πρέπει να αναφλέξει τους πυραυλοκινητήρες του για να συνεχίσει να επιταχύνει προς τα πάνω για να φτάσει σε ταχύτητα διαφυγής. Ωστόσο, θα χρειαστούν πολύ λιγότερα καύσιμα και ώθηση για να τεθεί σε τροχιά με την πρόσθετη ισχύ του railgun.

Στη δεκαετία του 1990, η NASA πειραματίστηκε με ένα railgun μήκους 18 μέτρων για την εκτόξευση διαστημικών σκαφών, αλλά η περιορισμένη χρηματοδότηση και μια σειρά από τεχνικά ζητήματα ώθησαν την υπηρεσία να εγκαταλείψει το σχέδιο. Τα πιο πρόσφατα πειράματα με στρατιωτικά railguns δεν πήγαν πολύ καλύτερα. Η ομάδα CASIC διαπίστωσε ότι το railgun της πρέπει να απελευθερώσει το διαστημικό σκάφος με απίστευτες ταχύτητες για να αντικαταστήσει πλήρως έναν εκτοξευτήρα πρώτου σταδίου - η NASA φέρεται να υποτίμησε αυτή την ταχύτητα. Υπάρχουν επίσης προβλήματα με τα "συγκρουόμενα ωστικά κύματα" όταν το όχημα σπάει το φράγμα του ήχου τόσο κοντά στο έδαφος. Παρ' όλα αυτά, η εταιρεία ελπίζει ότι μπορεί να λύσει τα προβλήματα.

Το επόμενο βήμα είναι να επεκταθεί ο διάδρομος των railguns κατά περίπου πέντε φορές. Αυτό θα επιτρέψει στο ωφέλιμο φορτίο να φτάσει σε πολύ υψηλότερες ταχύτητες και μια πιο ήπια καμπύλη επιτάχυνσης θα μπορούσε να το καταστήσει ασφαλές για επανδρωμένες αποστολές.

[via]