Історія космічних знарядь від Ісаака Ньютона до нацистів у Парижі та проекту HARP

Потрапляння в космос - це жорстка, дорога робота. Потрібно багато енергії, щоб розпалити ракету і вийти з атмосфери планети, в орбіту без тяжкості. Метод рушія, який не вимагає 326,770 галонів рідкого водню і 99,359 галонів рідкого кисню, необхідного для виведення Сатурна V з атмосфери, зробить космічні запуски значно більш доступними для NASA і приватних компаній, таких як SpaceX. Саме тому люди хочуть будувати космічні знаряддя. Ось чому люди хотіли будувати космічні гармати протягом майже трьох століть. Це логічне рішення проблеми з паливом, яке одночасно приводить в дію ракети і тягне їх вниз.

Ні, ми не говоримо про лазерні бластери, які використовувалися для стрільби з ворожих чужорідних кораблів (хоча це звучить зовсім епічно), але механізм запуску. Справжній космічний пістолет, у традиційному розумінні, більше нагадує гармата, що використовується для виготовлення земляних снарядів. Якщо ідея спрацювала, то ракета була б непотрібною, тому що космічний апарат може бути розстріляний через атмосферу на швидкості.

- Звучить допінг, - кажеш ти. - Але чи може він дійсно працювати?

Ну, протягом більшої частини 20-го століття, люди намагалися зробити функціональний космічний пістолет, і ніхто не досяг успіху поки що. Ось коротка історія космічної зброї і всі ті безперспективні зусилля, щоб запустити речі в космос без ракет.

1728: Ісак Ньютон Винаходи космічний пістолет

У своїй книзі Трактат системи світу, Ньютон обговорює гіпотетичний сценарій, коли гармата, розміщена на високій горі, може підпалювати об'єкти в прямій лінії, від поверхні землі, без опору повітря. Експеримент з гарматного ядра демонструє, на якій швидкості потрібно вистрілити щось у повітря, щоб спостерігати, як він повернеться на Землю, перетворити його на орбіту або повністю вийти з гравітації планети і відправитися в космос.

Звичайно, існують технологічні обмеження для побудови такої гармати. Ці обмеження можна було б відтворити трохи більше століття пізніше …

1865: Жюль Верн стріляє в Місяць

У своєму романі Від Землі до Місяця, відомий письменник-фантаст розповідає історію про маленьке суспільство шанувальників зброї та його прагнення побудувати космічний пістолет для запуску людей на Місяць. Космічна гармата Колумбіаду Верна становить близько 900 футів завдовжки і 60 футів шириною, і хоча вона дійсно запускає трьох космонавтів у космос, використовуючи близько 400 тисяч фунтів бавовняного знаряддя, їхні долі залишаються невідомими (до продовження, звичайно).

Книга була, по суті, першим зображенням космічного знаряддя - хоча російський учений Костянтин Ціолковський написав у 1903 році статтю, яка визначала, що реалістичний космічний пістолет буде працювати неможливо довго і піддасть цих астронавтів книзі приблизно 22 000 г прискорення.

Іншими словами, ці бідні астронавти були б негайно випаровані, навіть якщо б це було прокладено.

1918: Німці вибили стратосферу з Парижа

Під час Першої світової війни Німеччина використовувала принципи гармати далекого відстані для будівництва Паризького гармати - гротескно великої гармати, яка могла бомбардувати Париж приблизно за 75 миль. Снаряди, що вистрілювали з цієї великої гармати, були здатні досягти стратосфери, коли вперше людські об'єкти могли зробити це так високо. Це було б великим досягненням, якщо мета не вбивати інших людей, а віхи - це віхи.

Недоліком такої спроможності, однак, було те, що оператори Paris Gun повинні враховувати ефект Коріоліса (обертання Землі) в розрахунках траєкторії.

На кінці Першої світової війни, Паризька гарма була розібрана і знищена німецькими солдатами, щоб запобігти її захопленню силами союзників, і таку зброю згодом було заборонено Версальським договором.

1944: Нацисти обстрілюють V-3 Supergun

Під час Другої світової війни Гітлер просунув програму, відому як V-зброя, яка була розроблена для нападу на Великобританію у відповідь на бомбардування на Німеччину. Третьою з цих озброєнь була гармата V-3, під кодовою назвою насос високого тиску, або HDP.

Конструкції закликали до 65-футової довжини гармати вказав прямо у Лондоні. Гітлер хотів побудувати 25 таких машин для смерті, але Королівські ВПС зуміли вибухнути об'єкт, де вони будувалися в липні 1944 року. Дві коротких гармати були побудовані СС, і німецьким військам вдалося розпочати обстріл міста. Люксембургу. Вони не були ефективними. Менші V-3 були розібрані після війни і доставлені в США для подальшого тестування, перш ніж кинуті в 1948 році.

1966: Проект HARP Fire Away Away

Після Другої світової війни космічна гонка почала приділяти особливу увагу, а технологія запуску речей перейшла від артилерії до ракетної техніки. У 1961 році Сполучені Штати та Канада спільно створили проект HARP (High Altitude Research Project) з метою створення системи не-ракетних, недорогих пускових систем.

HARP був в основному кульмінацією багаторічної роботи Джеральдом Буллом, інженером-балістиком, який був першопрохідцем у висвітленні літаків з гармат. Булл і його партнери зуміли переконати американський флот постачати їм невикористаний 16-дюймовий, 50-калібрний пістолет лінійного корабля, і почав працювати на політі в аеропорті Сіволл на Барбадосі. У 1966 році проект перейшов до Юми, штат Арізона, де пістолет (розширений до 100 калібрів) вдалося вистрілити 400-футовий снаряд Martlet 2 зі швидкістю 7000 футів в секунду.

Снаряд коротко встиг у космос, на висоті 110 миль. Це рекорд для снарядів, що запускаються зброєю, що проводиться до цього дня.

Бюджетні обмеження скоро змусили скасувати HARP. Bull повернувся до Highwater (з Barbados запуску місце також під його власністю), та він заснував Космічні Дослідження Корпорація.

1985: Проект SHARP починається

Уряд США розпочав роботу над дослідницьким проектом «Висока висота» (SHARP) у 1985 році в Національній лабораторії Лоуренса Лівермора. Мета полягала в тому, щоб обстрілювати об'єкти в атмосферу через двоступеневу газова зброю - що в кінцевому підсумку допомогло б країні отримати супутники на орбіту.

Світло-газова пістолет працює за зразковими принципами пружинного поршневого пневматичного рушниці - де поршень змушує газоподібну робочу рідину через стовбур для того, щоб прискорити снаряд у заданому напрямку. У цьому випадку поршень фактично живиться від хімічної реакції, а робоча рідина є більш легким газом, як гелій або водень. Проект SHARP почався тоді, коли вчений під назвою Джон Хантер зрозумів, що газова пістолет буде набагато краще при запуску снарядів на великих швидкостях, ніж електромагнітний рельєф.

Прототип був успішно побудований в 1992 році. Протягом 426 футів, система могла стріляти об'єктом приблизно на третину швидкості, необхідної для отримання чогось у космос. Успішне тестування призвело до планів зведення Жюль Верн Лаунчер, який би хвалився приголомшливою бочкою довжиною 2,2 милі. Будівництво такого пристрою коштувало б мільярди доларів, і уряд був менш ніж ентузіазмом щодо виділення таких коштів.

1988: Джеральд Булл відправляється на роботу в Саддама

Тим часом, після закриття HARP, Булл став зацікавлений у забезпеченні роботи з іншими країнами через свою нову країну і почав працювати консультантом артилерії протягом 70-х років. Це включало перебування у в'язниці після того, як він був засуджений за незаконну торгівлю зброєю. Коли він був звільнений, він переїхав до Брюсселя і почав працювати з Китаєм і - особливо - Іраком.

У 1988 році він вирішив, що саме час закінчити те, що він почав давно: будувати робочий космічний пістолет. Йому вдалося переконати іракського диктатора Саддама Хусейна фінансувати проект Babylon, створення 511-футових гармат, здатних розмістити на орбіті снаряд потужністю 4400 фунтів.

Перший прототип був більш скромним - 150 футів довжиною, здатним знімати об'єкт на відстань 466 миль. Другий суперглава, що будувався, «Великий Вавилон», мав бути ближче до оригінальної запропонованої довжини. Однак Бул був убитий у березні 1990 року (ймовірно, ізраїльськими агентами Моссад) і ніколи не був завершений.

2009: Запускається приватна космічна гонка

Джон Хантер ніколи не відмовлявся від мети побудови космічної зброї. У 2009 році він заснував компанію під назвою Quicklaunch, щоб побудувати трикутну пістолет завдовжки 3600 футів, в основному занурений під водою, який вибухнув об'єкти в космос, використовуючи водень і метан приблизно в 5000 Гс. Пускова установка дійсно призначена для заміни першого етапу ракети перед тим, як космічний корабель може використовувати іншу силову установку, щоб зробити іншу частину відстані від атмосфери планети. Компанія розраховує запустити близько 1,100 доларів за кілограм (в чотири рази менше, ніж запуск SpaceX Falcon 9, і в 13 разів менше, ніж запуск NASA Atlas V).

Тим не менш, Хантер залишив Quicklaunch в 2012 році, і компанія виглядає так, як вона зникла з тих пір.

Отже, нагадаємо: майже через 300 років після того, як Ньютон вперше розробив концепцію космічної гармати, у нас немає космічного пістолета.