В ближайшем будущем нам потребуются более крупные и мощные ракеты, поскольку амбиции человечества уже давно вышли за пределы низкой околоземной орбиты, но разработка таких ракет-носителей — непростая задача. Компания SpaceX взорвала немало ракет во время разработки проекта Starship, а планы НАСА по строительству "Системы космического запуска" постоянно переносятся из-за различных проблем. Китай в свою очередь изучает альтернативный способ запуска космических кораблей в космос, от которого НАСА отказалось много лет назад. Китайские инженеры строят гигантскую электромагнитную рельсовую пушку, которая в будущем сможет отправлять космонавтов на орбиту, почти не используя топливо.
Для выхода на орбиту недостаточно просто подняться очень высоко вверх – также требуется развить большую скорость. Чтобы преодолеть притяжение Земли, нужна первая космическая скорость, которая примерно равна 11,2 км/с или около 40 000 км/ч, однако космическому аппарату не обязательно достигать именно этой скорости при идеальных обстоятельствах. Когда ракеты покидают поверхности Земли, они движутся вверх с невероятным ускорением. На определённой высоте сила притяжения уменьшается, и продолжающаяся тяга ракетных двигателей выводит её на устойчивую орбиту. Однако не существует ни одного правила, согласно которому для начала этого путешествия необходимо использовать только ракетный двигатель.
Согласно сообщению South China Morning Post, государственная Китайская корпорация аэрокосмической науки и промышленности (CASIC) построила в провинции Шаньси двухкилометровую рельсовую пушку с низким вакуумом. Прототип может разогнать полезную нагрузку до 1,6 Маха и, возможно, даже до 5 Махов. Большинство неполадок из-за которых происходят взрывы ракет, случаются в начале полёта, когда двигатели работают на максимальной тяге. Поэтому рельсотрон может стать гораздо более надёжным способом отправки космического корабля в космос.
Первая ступень ракеты-носителя Super Heavy компании Starship оснащена 33 двигателями Raptor, но если бы она запускалась на рельсотроне, то они вообще не понадобились бы.
Стоит отметить, что даже на максимальной скорости, которую сможет передать рельсовая пушка космическому аппарату, ее будет недостаточно, чтобы вывести космический корабль на орбиту. Покинув рельсотронную колею, транспортному средству придется запустить ракетные двигатели для дальнейшего разгона до первой космической скорости. Однако, благодаря начальному ускорению от рельсотрона, для достижения орбиты потребуется значительно меньше топлива и тяги.
В 1990-х годах НАСА экспериментировала с 15-метровой рельсовой пушкой для запуска космических кораблей, но из-за ограниченного финансирования и множества технических проблем агентству пришлось свернуть этот проект. Недавние эксперименты с военными рельсотронами также не принесли большого успеха. Команда CASIC обнаружила, что для полной замены первой ступени ракеты-носителя её рельсотрон должен разгонять космический корабль до невероятных скоростей. По всей видимости, специалисты НАСА знали про это и не смогли спроектировать устойчивую конструкцию. Также существуют проблемы с ударными волнами, когда аппарат преодолевает звуковой барьер на малом расстоянии от земли. Тем не менее, китайская компания надеется, что сможет решить эти проблемы.
Следующим шагом станет увеличение длины рельсотрона примерно в пять раз. Это позволит полезной нагрузке достигать гораздо более высоких скоростей, а более плавное ускорение сможет обезопасить пилотируемые полёты. В целом, рельсотрон - это амбициозный проект, который может стать ключом к будущему космических путешествий. Эта технология может сделать вывод людей на орбиту более доступным, безопасным и эффективным, открывая новые возможности для освоения космоса.
