不用燃料也能飞,NASA 要把火箭「掷」向太空


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不用燃料也能飞,NASA 要把火箭「掷」向太空


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通过地心后 , 他们仍在加速!让沈华北惊恐的另一件事是:他感到了重力 , 在这穿过地球的坠落过程中 , 本应自始至终是失重的 , 可他真的感到了重力!科学家的直觉很快告诉他 , 这不是重力 , 是推力 , 正是这推力使他们克服了不断增长的地球引力保持加速 。 「一定还记得凡尔纳的登月大炮吧 。 」导游突然问 。 「小时候看过的最愚蠢的一本书 。 」沈华北心不在焉地回答着 , 四下张望 , 想搞清这突然出现的怪事 。 「一点儿都不愚蠢 , 用大炮进行发射 , 是人类大规模进入太空最理想最快捷的方式 。 」「除非你想在炮弹中被压成肉浆 。 」「被压成肉浆是因为加速度太大 , 加速度太大是因为炮管太短 , 如果有足够长的炮管 , 炮弹就能以温柔的加速度射出去 , 就像您现在感觉到的一样 。 」「这么说 , 我们是在凡尔纳大炮里?」「我说过 , 它叫地球大炮 。 」
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」 。
【不用燃料也能飞,NASA 要把火箭「掷」向太空】▲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 。

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