En historie om rumvåben fra Isaac Newton til nazister i Paris og Project HARP

At komme ind i rummet er hårdt og dyrt arbejde. Det kræver en masse energi at skyde en raket op og flytte ud af planetens atmosfære til en null-tyngdekraftbane. En fremdrivningsmetode, der ikke kræver 326.770 gallon flydende hydrogen og 99,359 gallon flydende ilt, der kræves for at få Saturn V ud af atmosfæren, ville gøre rumlancering betydeligt mere overkommelig for NASA og private virksomheder som SpaceX. Derfor ønsker folk at bygge rumvåben. Derfor har folk ønsket at bygge rumvåben i næsten tre århundreder. Det er en logisk løsning på brændstofproblemet, som begge styrker raketter og trækker dem ned.

Nej, vi taler ikke om laserblæsere, der er blevet brugt til fjendtlige fremmede skibe (selv om det lyder helt episk), men en lanceringsmekanisme. En ægte rumpistol, i traditionel forstand, er mere som en kanon der bruges til at lave jordbundne projektiler orbital. Hvis ideen fungerede, ville raketen være unødvendigt, fordi rumfartøjer kunne blive skudt gennem atmosfæren i fart.

"Lyder dope," siger du. "Men kan det virkelig fungere?"

Nå, for meget af det 20. århundrede har folk forsøgt at lave en funktionel rumpistol, og ingen har kunnet lykkes endnu. Her er en kort historie om rumpistolen og alle disse forgæves indsatser for at starte tingene op i rummets raketter.

1728: Isaac Newton Invents Rumvåben

I sin bog En afhandling af verdenssystem Newton diskuterer et hypotetisk scenario, hvor en kanon placeret på et højt bjerg, kan skyde objekter op i en lige linje væk fra jordens overflade uden luftmodstand. Kanonboldforsøget viser i det væsentlige, hvor hurtigt du skal skyde noget i luften for at se det falde tilbage til jorden, gøre det til kredsløb eller undslippe planetens tyngdekraft helt og vandre ud i rummet.

Selvfølgelig er der teknologiske begrænsninger for at bygge en sådan kanon. Disse begrænsninger ville blive spillet rundt med lidt mere omkring et århundrede senere …

1865: Jules Verne skyder månen

I sin roman Fra Jorden til Månen, fortæller den berømte science fiction forfatter en historie om et lille samfund af en våben aficionados og dens søgen efter at opbygge en rumpistol for at lancere folk til månen. Verne's Columbiad-rumkanon er næsten 900 meter lang og 60 fod bred, og mens den i virkeligheden lancerer tre astronauter i rummet ved hjælp af 400.000 pund pistol bomuld, er deres skæbner ukendt (indtil efterfølgeren selvfølgelig).

Bogen var i det væsentlige den første skildring af en rumpistol - selv om den russiske raketforsker Konstantin Tsiolkovsky ville skrive et papir i 1903, der fastslog, at en realistisk rumpistol ville løbe umuligt lang og ville underkaste disse astronauter af bogen til ca. 22.000 g acceleration.

Med andre ord ville de dårlige astronauter blive fordampet straks, selvom den forfærdelige ting kunne bygges.

1918: Tyskere ramte Stratosfæren fra Paris

I løbet af første verdenskrig anvendte Tyskland principperne om en lang række kanoner til at bygge Paris-pistolen - en groteskt stor kanon der kunne bombardere Paris fra omkring 75 miles væk. Skallerne afskediget fra denne storrevne pistol var i stand til at nå stratosfæren, første gang menneskeskabte genstande kunne gøre det så højt. Det ville være en stor præstation, hvis målet ikke var at dræbe andre mennesker, men hej - milepæle er milepæle.

En ulempe af en sådan evne var imidlertid, at Paris Gun-operatørerne skulle tage højde for Coriolis-effekten (Jordens rotation) i sporberegninger.

Ved WWI's hale ende blev pistolen fra pistoler demonteret og ødelagt af tyske soldater for at forhindre dens indfangning af de allierede styrker, og sådanne våben blev efterfølgende forbudt i henhold til Versailles-traktaten.

1944: Nazisterne brænder V-3 Supergun

Under anden verdenskrig skubbede Hitler et program kendt som V-våben, der var designet til at angribe Storbritannien som reaktion på bombardementer i Tyskland. Den tredje af disse våben var V-3-kanonen, kodenavnet højtrykspumpe eller HDP.

Designene kaldte en 65 fod lang kanon pegede direkte i London. Hitler ønskede at bygge 25 af disse dødsapparater, men det kongelige luftvåben formåede at bombe anlægget, hvor de blev bygget i juli 1944. To kortere våben blev bygget af SS, og tyske styrker formåede at begynde at skyde skaller i byen Luxembourg. De var ikke effektive. De mindre V-3'er blev demonteret efter krigen og taget til USA for yderligere test, før de blev kastet i 1948.

1966: Projekt HARP brænder væk

Efter 2. verdenskrig begyndte rumløbet at komme i fokus, og teknologien bag lancering af ting skiftede fra artilleri til raketry. I 1961 oprettede USA og Canada i fællesskab projektet HARP (High Altitude Research Project) med det formål at oprette et system med ikke-raket lavpris lanceringssystem.

HARP var dybest set kulminationen af ​​år, der var værd at arbejde af Gerald Bull, en ballistiske ingeniør, der havde været banebrydende tanken om at skyde fly ud af våben. Bull og hans partnere formåede at overtale US Navy til at forsyne dem med en uudnyttet 16-tommer, 50 kaliber slagskib, og begyndte at arbejde på et flyruter i Seawell Airport i Barbados. I 1966 skiftede projektet til Yuma, Arizona, hvor pistolen (udvidet til 100 kalibre) lykkedes at afværge et 400-pund Martlet 2 projektil med en hastighed på 7.000 fod pr. Sekund.

Projektilet gjorde det kort i rummet, i en højde af 110 miles. Det er en rekord for pistol-lancerede projektiler, der holder til i dag.

Budgetmæssige begrænsninger tvang snart aflysningen af ​​HARP. Bull vendte tilbage til Highwater (med Barbados lanceringssted også under hans ejerskab), og han grundede Space Research Corporation.

1985: Projekt SHARP Kicks Off

Den amerikanske regering startede Super High Altitude Research Project (SHARP) i 1985 ved Lawrence Livermore National Laboratory. Målet var at skyde genstande ind i atmosfæren via en to-trins lysgasspistol - hvilket i sidste ende ville hjælpe landet med at få satellitter til omløb.

En lette gaspistol arbejder prøveprincipperne for et fjederstemplet luftgear - hvor et stempel tvinger en gasformig arbejdsfluid gennem en tønde for at accelerere et projektil ud i en given retning. I dette tilfælde drives stemplet faktisk af en kemisk reaktion, og arbejdsvæsken er en lettere gas som helium eller hydrogen. Projekt SHARP startede, da en forsker ved navn John Hunter indså, at en lette gaspistol ville være meget bedre at lancere projektiler ved høje hastigheder end en elektromagnetisk railgun.

En prototype blev succesfuldt bygget i 1992. Omkring 426 meter lang kunne systemet skyde et objekt ud ved omkring en tredjedel, den hastighed, der var nødvendig for at få noget i rummet. Vellykket testning resulterede i planer om at bygge Jules Verne Launcher, som ville have pralet en svimlende 2,2-mile lang tønde. Opbygning af en sådan enhed ville have kostet milliarder af dollars, og regeringen var mindre end begejstret for at tildele SHARP den slags penge.

1988: Gerald Bull går til arbejde for Saddam

I mellemtiden blev Bull blevet interesseret i at sikre arbejde med andre lande gennem sit nye land og begyndte at arbejde som artillerikonsulent gennem 70'erne. Dette omfattede en fængsel i fængsel efter at han blev dømt for ulovlige våbenforhold. Da han blev løsladt, flyttede han til Bruxelles og begyndte at arbejde med Kina og - i særdeleshed - Irak.

I 1988 besluttede han at det var den rigtige tid til at afslutte det, han startede for længe siden: opbygge en arbejdspladspistol. Han formåede at overbevise den irakiske diktator Saddam Hussein om at finansiere Project Babylon, oprettelsen af ​​en 511-fods kanon, der kunne placere et 4400-pund projektil i kredsløb.

Den første prototype var mere beskeden - 150 meter lang, der kunne skyde et objekt i en afstand på 466 miles væk. Den anden supergun, der blev bygget, "Big Babylon", skulle være tættere på den oprindelige foreslåede længde. Bull blev dog myrdet i marts 1990 (sandsynligvis af israelske Mossad-agenter) og blev aldrig afsluttet.

2009: Den Private Space Gun Race Kicks Off

John Hunter gav aldrig rigtig op på målet om at bygge en rumpistol. I 2009 grundlagde han et firma kaldet Quicklaunch til at bygge en 3.600 fod lang pistol, der hovedsagelig blev nedsænket under vandet, der ville sprænge objekter i rummet ved hjælp af hydrogen og methan på ca. 5.000 Gs. Lanceringen er virkelig meningen at erstatte den første etape af en raket, før et rumfartøj kan bruge et andet fremdriftssystem til at gøre resten af ​​afstanden ud af planetens atmosfære. Virksomheden estimerer lanceringer for at komme ud til omkring $ 1.100 pr. Kilo (fire gange mindre end en SpaceX Falcon 9-lancering og 13 gange mindre end en NASA Atlas V-lancering).

Men Hunter forlod Quicklaunch i 2012, og firmaet ser ud som om det er gået dvale siden.

Så for at genskabe: Næsten 300 år efter Newton første begreb konceptet en rumpistol, har vi ingen rumpistol.