Один из способов удешевления космических полетов - это отказ от использования горючего. А что, если вместо продолжительного управляемого горения по пути в космос, мы сделаем один огромный взрыв в самом начале на Земле? Для этого, конечно, понадобится много взрывчатки. Не стоит думать, что такой метод будет дешевым. Речь идет о пушке длиной от сотни до тысячи метров, с диаметром ствола свыше 3 метров, забитой тоннами взрывчатки. Но есть и плюсы: никакие части такой установки не выбрасывают, топливо не нужно расходовать на транспортировку себя же.
Такой идее было посвящено по меньшей мере два государственных проекта с серьезным финансированием, об одном их которых мы поговорим в конце этой статьи.
Но есть 2 весомых недостатка:
Во-первых, происходит сильнейший взрыв, а значит нам нужна такая камера, которая могла бы выдержать периодически повторяющиеся взрывы большого количества веществ.
Во-вторых, ощущения человека были бы не самыми приятными, точнее их не было бы вообще, вас просто бы размазало от чрезмерного ускорения.
Когда мы едем в лифте, то чувствуем небольшое давление. Например, на американских горках можно испытать в 5 раз большее ускорение. Тренированный человек, не потеряв сознание, может выдержать перегрузку, превышающую ускорение лифта в 10-20 раз. Сильное продолжительное ускорение также может быть смертельным.
В космической пушке ускорение будет в 5-10 тыс. раз больше, чем в лифте. Ничто мягкое, включая человека, не выдержит такое.
Но не все так печально, можно отправлять различное сырье - пластмассу, металлы, воду, говядину.
Пусть пушка и не самый лучший путь к исследованию космического пространства, но её сочетание с орбитальной космической фабрикой достаточно интересная идея - то есть мы отправляем на орбиту сырье, строим на ней космический корабль и отправляемся в путешествие. Но для изнеженных созданий, как люди, все равно придется доставлять их до орбиты средствами вроде ракет.
Если, например, разработать пушку с небольшими последовательными взрывами, то можно попробовать и перевести человека. Недостаток в том, что из уже очень сложной системы нам нужно будет построить систему еще сложнее и дороже.
Еще один из вариантов - это использование электромагнитной подушки. Такой поезд нужно поместить в вакуумную трубу порядка 150 км, затем разогнать до той же взрывчатой скорости. Плюс в чистоте и легкости повторного использования, а недостаток в том, что сверхдлинная труба и материалы обойдутся во много раз дороже.
Но главная беда не в цене, а в том что снаряд должен перейти из вакуума в атмосферу на гиперзвуковой скорости.
Самые сильные торнадо, зарегистрированные на Земле, двигались со скоростью 400 км/ч, а наша скорость, позволяющая добраться до орбиты, должна превышать это значение в 50-100 раз. От такого соударения о воздух, снаряд будет буквально воспламеняться. В итоге появляется не только сильное сопротивление, но и взрыв, что не очень хорошо для груза.
На высоте порядка 40 км атмосфера резко становится менее плотной. Есть решение - соорудить высокий тоннель, но мы не умеем строить такие конструкции (самая высокая постройка - Бурдж-Халифа в Дубае высотой около 800 м). Если бы и могли построить, то это стоило бы огромных вложений.
Однако попытки реализовать данный способ предпринимаются. Имеются два варианта с интересными названиями: слингатрон и ракетные сани.
Слингатрон - это магнитная пушка на спиральных рельсах.
Вроде бы интересная концепция, но хотя бы теоретически, она сможет работать, если установить её на вершину Эвереста, ведь всю дорогу ему нужно преодолевать сопротивление более плотной атмосферы.
Ракетные сани как бы тоже представляют собой магнитную пушку, но в ней ускоряется не сам снаряд, а салазки, на которые ставится ракетоноситель. Они движутся очень быстро, и при выходе в разряженную среду происходит запуск двигателей ракеты. Все это в совокупности дает экономию топлива.
Такие методы можно использовать в тандеме с прямоточными и гиперзвуковыми двигателями (о которых я писал в предыдущей статье). Но все эти гибридные системы усложняют конструкцию, а эффективность может быть не столь очевидна.
Надеюсь, эти очерки вам понравились. Всем хорошего настроения!