In den 1960er Jahren starteten die Vereinigten Staaten und Kanada das High Altitude Research Project, das Methoden entwickelte, um künstliche Erdsatelliten mit “Weltraumkanonen” in niedrige Umlaufbahnen zu bringen. Sie bauten eine 406-Millimeter-Kanone mit einer Lauflänge von 40 Metern zusammen, die 180-Kilogramm-Projektile mit einer Geschwindigkeit von 3600 Metern pro Sekunde abfeuern konnte – dies reichte aus, um die Fracht auf einen suborbitalen Flug zu schicken. Diese Leistung reicht jedoch nicht aus, um Satelliten in eine erdnahe Umlaufbahn zu bringen, daher benötigte das zu sendende Projektil einen Raketenantrieb. 2014 wurde SpinLaunch in Kalifornien gegründet, das sich entschied, die Idee von vor einem halben Jahrhundert in die Realität umzusetzen. Sie will eine riesige Zentrifuge bauen, um kleine Trägerraketen hochzuschleudern und in den Himmel zu „schleudern“. Es wird erwartet, dass diese Technologie die durch herkömmliche Raketen verursachten Schäden an der Natur sowie die Kosten für den Transport von Fracht in den Weltraum verringern wird. Kürzlich hat die NASA entschieden, SpinLaunch beim Testen zu helfen.
SpinLaunch-Launcher
SpinLaunch-Verlauf
Seit seiner Gründung im Jahr 2014 hat SpinLaunch seinen Hauptsitz in einer alten Mikroprozessorfabrik in der Nähe der Google-Zentrale. Zwei Jahre später bauten Ingenieure die erste Testzentrifuge mit einem Durchmesser von 12 Metern zusammen. Nach dem Aufdrehen flogen die Granaten mit einer Geschwindigkeit von bis zu 6500 Stundenkilometern aus der Kanone. Die Idee der Vertreter des Unternehmens erschien anderen Firmen vielversprechend, dank derer sie Investitionen von Giganten wie Google Ventures, Airbus, Byers usw. anziehen konnten. Mit diesem Geld begann das Unternehmen mit dem Bau eines Hauptquartiers in der kalifornischen Stadt Long Beach und der Ausrüstung für Flüge am amerikanischen Weltraumbahnhof.
Es gibt mehrere Prototypen von SpinLaunch-Installationen
Technologie zum Starten von Satelliten in den Weltraum ohne Raketen
Die aktuellen Trägerraketen haben einen Durchmesser von etwa 35 Metern, die finale Version soll einen Umfang von 100 Metern haben. Es wird erwartet, dass das Design in der Lage sein wird, Fracht mit einem Gewicht von bis zu 200 Kilogramm in den Weltraum zu bringen. Der Lauf muss um 35 Grad relativ zum Boden geneigt sein, da es wichtig ist, dass das Projektil die Möglichkeit hat, den erforderlichen Höhenwinkel zu erreichen.
3D-Modell einer kleinen Trägerrakete in einer Zentrifuge
Das Wesen der entwickelten Technologie ist ganz einfach. Das Gehäuse des Werfers enthält eine Zentrifuge, in die eine kleine Rakete ohne die erste Stufe gestartet werden soll – sie wird zum Starten eines Flugzeugs in den Himmel verwendet, aber in diesem Fall vollständig durch einen von SpinLaunch entwickelten Mechanismus ersetzt. Nach Erreichen einer Geschwindigkeit von 8000 Stundenkilometern verlässt die Rakete die Zentrifuge durch das Rohr und durchbricht die Membran. In etwa 60 Kilometern Höhe schaltet das Flugzeug den Raketenmotor ein und schießt die Nutzlast in den erdnahen Weltraum.
Die Technologie kann besonders effektiv sein, um CubeSats in den Orbit zu bringen.
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Aussichten für den Verzicht auf vollwertige Trägerraketen
Es besteht die Hoffnung, dass die von SpinLaunch entwickelte Technologie bis zu 70 Prozent Raketentreibstoff einsparen und im Allgemeinen die Kosten für den Start von Raketen in eine erdnahe Umlaufbahn um ein Vielfaches senken wird. Eine der am meisten an Technologie interessierten Parteien ist die NASA-Luftfahrtbehörde. Es hat sich kürzlich entschieden, SpinLaunch mit einem weiteren Test des Systems zu unterstützen. Das genaue Datum ist unbekannt, aber irgendwo im Jahr 2022 werden sie eine kleine Nutzlast mit einer Geschwindigkeit von 1600 Stundenkilometern in den Himmel schießen. Die Fracht wird mit Sensoren ausgestattet, die wichtige Daten für Forscher sammeln – sie werden sorgfältig untersucht und zur Verbesserung der Technologie verwendet. Wenn alles gut geht, wird der erste offizielle Start von Satelliten mit einer Zentrifuge im Jahr 2025 stattfinden.
Demonstration der SpinLaunch-Technologie
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Im Moment werden normalerweise Ultraleichtraketen verwendet, um kleine Satelliten zu starten. Einer von ihnen ist der Electron von Rocket Lab, der je nach Gewicht der Nutzlast zwischen 4,9 Millionen und 6,6 Millionen Dollar pro Start kostet. Das Unternehmen versucht, die Startkosten durch die Wiederverwendung der ersten Stufen zu senken – sie werden bereits erfolgreich mit Fallschirmen zurückgebracht. Aber der Perfektion sind keine Grenzen gesetzt, daher wird das Unternehmen in der zweiten Aprilhälfte versuchen, Raketen mit einem Hubschrauber abzufangen. Hier können Sie mehr darüber lesen.