Pour mettre quelque chose dans l'espace en ce moment, vous avez besoin d'une fusée. Mais que se passerait-il si vous pouviez, au lieu de cela, vous débarrasser de la fusée et toujours transporter votre charge utile dans l'espace, pour moins de 1000 $ la livre? Cela ressemble à un accord, à droite.
Selon le Dr John Hunter, physicien au Lawrence Livermore National Laboratory et président de la société Quicklaunch, Inc., l'utilisation d'un canon à hydrogène pourrait être la solution pour un accès bon marché à l'espace. C'est vrai, une plate-forme de «fusil spatial» pour insérer des satellites, du carburant et d'autres fournitures dans l'espace pourrait être la prochaine grande chose dans la technologie spatiale.
Vous pourriez dire: «Un pistolet pour tirer des trucs dans l'espace? Cela ressemble à quelque chose de Jules Verne! " Et vous avez raison: dans "De la Terre à la Lune" de Verne, un canon géant appelé Columbiad a été utilisé pour propulser trois des personnages de l'histoire vers la Lune.
"Jules Verne a bien compris, il lui suffisait de choisir le bon fluide", a déclaré Hunter dans un Google Techtalk, intégré ci-dessous.
Les fusées sont le cheval de bataille des nations spatiales depuis des décennies, mais il y a quelques nouveaux venus dans le jeu qui ne font que commencer. Les ascenseurs spatiaux commencent à «décoller», pour ainsi dire - les Jeux des ascenseurs spatiaux se sont avérés un vainqueur l'année dernière - comme méthode alternative de transport de matériaux dans l'espace.
"Nous entendons parler d'ascenseurs spatiaux la plupart du temps, et les gens demandent toujours:" Êtes-vous liés aux ascenseurs spatiaux? ", Mais nous n'interagissons pas en ce qui concerne les technologies." Dit Hunter.
Les canons à gaz légers fonctionnent presque comme vous vous attendez à ce qu'un pistolet vraiment, vraiment gros fonctionne: à une extrémité à l'intérieur d'un long tube, un gaz, de l'hydrogène, de l'hélium ou du méthane, est mis sous pression à une pression extrême, 15000 PSI dans le plus grand canon proposé par Hunter. La charge utile se trouve à cette extrémité du canon, lorsque la pression est relâchée, le projectile en forme de balle qui retient la charge utile est éjecté hors de l'extrémité. L'hydrogène est utilisé en raison de sa légèreté. Puisqu'un projectile ne peut pas aller plus vite que ce qui le pousse à l'intérieur d'un canon, le gaz plus léger - qui peut voyager plus rapidement - permet d'accélérer un projectile à des vitesses incroyables, dépassant 13 000 miles par heure (21 000 km / h) .
Ces canons existent depuis les années 1960, bien qu'ils n'aient vu aucune utilisation dans la technologie de livraison de charge utile spatiale. Le canon record pour l'altitude d'un projectile était le canon du High-Altitude Research Project (HARP). Il a été construit par le ministère de la Défense des États-Unis et le ministère de la Défense nationale du Canada et placé sur le terrain d'essai de Yuma en Arizona. Il a réussi à lober un projectile inerte Martlet-2C à 180 km (112 miles) le 12 novembre 1966, qui représente toujours le record d'altitude pour ce type de canon.
Une autre itération, développée par le Dr Hunter lui-même, a été le projet de recherche à haute altitude (SHARP, un hommage au canon d'origine) à la fin des années 1980 par l'Université Lawrence Livermore.
Hunter a expliqué à Space Magazine par interview téléphonique: «Voici donc ce qui se passe: j'ai commencé en 1985 à Livermore et j'étais tout juste sorti de l'école et ils m'ont embauché pour construire des pistolets électriques que j'aurais pu faire assez facilement. Mais je suis tombé sur un gars lors d'un cocktail, croyez-le ou non. Il savait que je travaillais sur des pistolets à bobine de post-production et il a dit: `` John, c'est génial parce que vous pouvez obtenir 12 km / s où nous ne pouvons que 9 km / s avec ces pistolets à gaz. '' J'ai dit, `` Qu'est-ce qu'un pistolet à gaz? »C'est ce qui a fait rouler toute cette balle. En fait, les pistolets électriques n'atteignent que 5,5 km / s et les pistolets à gaz atteignent 11 km / s. »
SHARP était - et est toujours - la propriété de la United States Air Force. La société Hunter a un contrat de cinq ans pour utiliser le pistolet pour tester les tirs, mais il n'est pas configuré pour faire des tirs verticalement. SHARP a été initialement conçu comme banc d'essai pour les moteurs hypersoniques pour scramjets - des jets qui sont accélérés à des vitesses élevées, puis utilisent leur propre moteur spécialisé pour pousser jusqu'à 8 ou 9 fois la vitesse du son.
"Si nous allons à un plan médiatisé, où il y a beaucoup de publicité et des trucs, nous devrions aller vers un système différent, ce qui ne serait pas un gros problème pour en construire un parce que je pourrais le dédier à ce particulier application. Si nous décidons de faire le tournage avec l'Air Force, ce sera probablement un plus petit sous-ensemble de personnes qui pourraient regarder le tournage. L'Air Force fait en quelque sorte attention à la façon dont elle fait les choses, nous devons donc obtenir l'approbation. Ils possèdent en fait l'arme. "
Hunter a donc décidé de mettre au point un canon commercialement viable qui peut fournir des charges utiles à une fraction du coût des fusées conventionnelles. Lui et deux autres scientifiques, le Dr Harry Cartland et le Dr Rick Twogood, ont formé Quicklaunch, Inc.
«Nous sommes sortis des blocs le 30 septembre lorsque nous avons eu le Space Investment Summit. Ensuite, j'ai fait un discours à Google, puis à l'article sur la science populaire et nous avons maintenant informé un groupe de capital-risque. Nous sommes dans la «phase hustle» et je m'attends à ce que nous soyons dans cette phase hustle pendant six mois, où nous devons aller simplement magasiner notre projet. Mais pendant que nous sommes dans cette phase, nous croyons toujours au matériel, donc je vais en fait avoir une version submergée de démonstration fin février. Il acquiert essentiellement la bonne inclinaison et effectue des prises de vue. Ce sera un prototype de 10 pieds », a déclaré Hunter.
En fin de compte, Hunter envisage un canon à grande échelle qui sera lancé depuis la mer près de l'équateur. En décollant de la mer, le canon pourra pivoter et se balancer pour lancer facilement des charges utiles sur différentes orbites. Être près de l'équateur est nécessaire parce que c'est là que la Terre tourne le plus vite, donc les objets lancés à partir de la latitude équatoriale peuvent obtenir une orbite plus élevée avec moins d'énergie.
L'utilisation d'une fusée à un étage fixée au projectile de charge utile est essentielle pour mettre les charges utiles en orbite. Étant donné que le plus gros canon devrait faire fonctionner le paquet à un peu plus de 7 km / s (4,3 miles / s), un booster est nécessaire pour cette poussée supplémentaire pour le faire dépasser la vitesse d'échappement de la Terre, qui est de 11,2 km / s. (6,95 miles / s).
Ne vous attendez pas à voir des humains se lancer sur la Lune ou sur Mars à bord de l'un des projectiles, car la force de lancement à partir du canon pourrait atteindre 5 000 G.
Le canon le plus gros - et le plus cher - serait capable de lancer des charges utiles de 1 000 livres (454 kg) sur une orbite terrestre basse (LEO). Le coût prévu de ce canon est de 500 millions de dollars, mais il s'agit de la dernière étape d'une série de canons proposée qui commencerait petit et s'appuierait sur les enseignements tirés de chaque itération.
Après quelques tests initiaux avec le pistolet SHARP et les modèles prototypes, un système capable de lancer des charges utiles de 2 livres (0,9 kg) dans l’espace sera conçu. Le coût de ce canon, selon Hunter, sera d'environ 10 millions de dollars et prendra deux ans pour démarrer.
«[Le lanceur de capacité de 2 lb] est en fait adapté à un petit créneau, à savoir la communauté Cubesat. Cela a du sens car nous pouvons «durcir au G» les cubesats. Pour moi, cela ferait une belle niche pour pouvoir travailler avec des universitaires. Ce sera très amusant car ils seront en orbite autour de Cubesats, évidemment. Dans la phase un, nous allons simplement alimenter des balles inertes, et nous allons peut-être faire 20 tirs dans un espace bas et battre le record du monde dix ou douze fois. Dans la phase deux, nous serons en orbite autour de choses qui prendront des données et les transmettront », a déclaré Hunter.
Les Cubesats - de petits satellites dont le volume ne dépasse pas un litre (cube de 10 cm) et qui pèsent moins d'un kilogramme - peuvent être facilement «durcis au G», ou conçus pour résister aux forces impressionnantes du lancement d'un énorme canon.
Après que ce système ait été testé, Hunter a déclaré: «Le premier système commercial sera un système de 50 millions de dollars pour une capacité de 100 livres [45 kg]. En gros, 50 millions de dollars, c'est moins que le prix d'un F-15. Je pense que cela dépend de beaucoup de moyens, surtout si vous avez déjà fait la démonstration des phases un et deux. "
Ne vous méprenez pas sur Hunter: 50 millions de dollars ne sont pas dans les moyens du Joe moyen, mais pour lancer de petits satellites dans l'espace, c'est un assez petit nombre. Chaque mission de navette spatiale, par exemple, coûte 450 millions de dollars, et pour lancer un satellite de communication, vous parlez de 50 à 400 millions de dollars.
Le plus gros canon - d'une longueur de 1,1 km - coûterait environ 500 millions de dollars et pourrait être construit en sept ans, de manière optimale. Étant donné que le pistolet lui-même est réutilisable et que la capture de l'hydrogène de chaque tir du pistolet pourrait être effectuée pour économiser sur les coûts de carburant, le coût pour quelqu'un souhaitant lancer une charge utile se situerait entre 250 $ et 1000 $ la livre.
Hunter a déjà vu l'intérêt de diverses entreprises, a-t-il déclaré.
«Il y a eu une entreprise privée qui restera confidentielle. Nous allons les garder privés jusqu'à ce que la fumée se dissipe ici. Nous avons suscité un vif intérêt de la part de certaines personnes. Nous avons l'intention d'augmenter considérablement ce nombre de candidats. Nous allons avoir plus de candidats que la dernière convention républicaine, c'est mon objectif! "
Quant à savoir si ce type de système a ou non suscité un intérêt de la part de la R&D à la NASA, Hunter a répondu: «Nous n'avons pas approché la NASA, et je pense que la NASA va finalement devenir un de nos clients… Je vais approcher la NASA dans les prochaines semaines. "
Pour en savoir plus sur les détails spécifiques du système de livraison d'armes à feu et de charges utiles, regardez le Google Techtalk intégré ci-dessus, ou écoutez l'épisode du 15 janvier de The Space Show, sur lequel Hunter est apparu en tant qu'invité.
Source: Physorg, Google TechTalk, entretien téléphonique avec John Hunter
