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

Å komme seg til plass er tøft, dyrt arbeid. Det tar mye energi å brenne en rakett opp og flytte ut av planetens atmosfære, inn i en null-tyngdekraften bane. En fremdriftsfremgangsmåte som ikke krever 326.770 liter flytende hydrogen og 99,359 liter flytende oksygen som trengs for å få Saturn V ut av atmosfæren, ville gjøre romstartinger betydelig rimeligere for NASA og private selskaper som SpaceX. Derfor ønsker folk å bygge romvåpen. Det er derfor folk har ønsket å bygge rompistoler i nesten tre århundrer. Det er en logisk løsning på drivstoffproblemet, som begge styrker raketter og drar dem ned.

Nei, vi snakker ikke om laserblåsere som brukes til å brann på fiendtlige fremmede skip (selv om det høres helt episk), men en lanseringsmekanisme. En ekte rompistol, i tradisjonell forstand, er mer som en kanon som brukes til å lage jordbundne prosjektiler orbital. Hvis ideen fungerte, ville raketten være unødvendig fordi romskip kunne skyves gjennom atmosfæren med fart.

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

Vel, for mye av det 20. århundre, har folk prøvd å lage en funksjonell rompistol, og ingen har lyktes ennå. Her er en kort historie om rompistolen, og alle disse forgjeves innsats for å starte opp ting i sans raketter.

1728: Isaac Newton Invents Space Gun

I sin bok En avhandling av verdenssystem Newton diskuterer et hypotetisk scenario hvor en kanon plassert på et høyt fjell kan brenne gjenstander opp i en rett linje bort fra jordens overflate uten luftmotstand. Kanonball-eksperimentet viser i hovedsak hvilken hastighet du trenger for å skyte noe i luften for å se det falle tilbake til jorden, gjøre det til bane, eller unnslippe planetens tyngdekraft helt og vandre bort i rommet.

Selvfølgelig er det teknologiske begrensninger for å bygge en slik kanon. Disse begrensningene ville bli spilt rundt med litt mer omtrent et århundre senere …

1865: Jules Verne skyter månen

I sin roman Fra jorden til månen, forteller den berømte science fiction forfatteren en historie om et lite samfunn av en våpen avicionados og sin oppgave å bygge en rompistol for å starte mennesker til månen. Verne's Columbiad-romkanon er nesten 900 meter lang og 60 meter bred, og mens den faktisk lanserer tre astronauter i rommet ved hjelp av om lag 400.000 pund pistol bomull, er deres skikkelser ukjente (til oppfølgeren selvfølgelig).

Boken var i utgangspunktet den første avbildningen av en rompistol - selv om russisk rakettforsker Konstantin Tsiolkovsky ville skrive et papir i 1903 som bestemte seg for en realistisk rompistol, ville løpe umulig lang og ville utsette disse astronautene til boken til ca 22.000 g akselerasjon.

Med andre ord, de dårlige astronautene ville bli fordampet umiddelbart, selv om den dårlige tingen kunne bygges.

1918: Tyskere Hit Stratosfæren fra Paris

I løpet av første verdenskrig brukte Tyskland prinsippene til en lang rekke kanoner til å bygge Paris-pistolen - en grotesk stor kanon som kunne bombardere Paris fra 75 kilometer unna. Skallene som ble sparket av fra denne storassede pistolen var i stand til å nå stratosfæren, for første gang menneskeskapte gjenstander kunne gjøre det så høyt. Det ville være en flott prestasjon hvis målet ikke var å drepe andre mennesker, men hei - milepæler er milepæler.

En ulempe med en slik evne var imidlertid at Paris Gun-operatørene måtte ta hensyn til Coriolis-effekten (Jordens rotasjon) i baneberegninger.

I himmelen på WWI ble Paris-pistolen demontert og ødelagt av tyske soldater for å forhindre sin fangst av allierte styrker, og slike våpen ble senere forbudt i henhold til Versailles-traktaten.

1944: nazistene brann V-3 supergun

Under andre verdenskrig presset Hitler frem et program kjent som V-våpen, som var designet for å angripe Storbritannia som svar på bombingsrapporter på Tyskland. Den tredje av disse våpnene var V-3-kanonen, kodenavnet høytrykkspumpen eller HDP.

Designene krevde en 65-fots lang kanon pekte direkte på London. Hitler ønsket å bygge 25 av disse dødsmaskinene, men Kongens luftvåpen klarte å bombe anlegget der de ble bygd i juli 1944. To kortere våpen ble bygget av SS, og tyske styrker klarte å begynne å skyte skjell i byen av luxembourgsk. De var ikke effektive. De mindre V-3ene ble demontert etter krigen og tatt til USA for videre testing, før de ble kastet i 1948.

1966: Prosjekt HARP brenner unna

Etter andre verdenskrig begynte verdensrommet å komme i fokus, og teknologien bak lanseringen av ting skiftet fra artilleri til rakett. I 1961 skapte USA og Canada i fellesskap Prosjekt HARP (High Altitude Research Project) med det formål å skape et system med ikke-rakett, lavpris lanseringssystem.

HARP var i utgangspunktet kulminasjonen av år med arbeid av Gerald Bull, en ballistikkingeniør som hadde vært banebrytende for tanken om å skyte fly ut av våpen. Bull og hans partnere klarte å overtale USAs flåte til å forsyne dem med en ubrukt 16-tommers, 50 kaliberskipskip, og begynte å jobbe på et flyrute i Seawell flyplass i Barbados. I 1966 skiftet prosjektet til Yuma, Arizona, hvor pistolen (utvidet til 100 kalibrer) klarte å avfyre ​​en 400-pund Martlet 2-prosjektil med en hastighet på 7.000 fot per sekund.

Projektilet gjorde det kort i rommet, i en høyde av 110 miles. Det er en rekord for pistol-lanserte prosjektiler som holder til i dag.

Budsjettbegrensninger tvang snart kanselleringen av HARP. Bull returnerte til Highwater (med Barbados lanseringssted også under sitt eierskap), og han grunnla Space Research Corporation.

1985: Prosjekt SHARP Kicks Off

Den amerikanske regjeringen startet Super High Altitude Research Project (SHARP) i 1985 ved Lawrence Livermore National Laboratory. Målet var å skyte gjenstander inn i atmosfæren via en to-trinns lysgasspistol - noe som til slutt ville hjelpe landet med å få satellitter til bane.

En lettgasspistol arbeider med prøveprinsippene for et fjærstemplet luftgass - hvor et stempel krever et gassformet arbeidsfluid gjennom en tønne for å akselerere et prosjektil ut i en gitt retning. I dette tilfellet er stempelet faktisk drevet av en kjemisk reaksjon, og arbeidsfluidet er en lettere gass som helium eller hydrogen. Prosjekt SHARP startet da en forsker ved navn John Hunter skjønte at en lettgasspistol ville være mye bedre å starte prosjektiler ved høye hastigheter enn en elektromagnetisk railgun.

En prototype ble vellykket bygget i 1992. Omtrent 426 meter lang kunne systemet skyte et objekt av på omtrent en tredjedel, hastigheten som trengs for å få noe i rommet. Vellykket testing resulterte i planer om å bygge Jules Verne Launcher, som ville ha skryt av en svimlende 2,2 kilometer lang fat. Å bygge en slik enhet ville ha kostet milliarder av dollar, og regjeringen var mindre enn entusiastisk om å tildele SHARP den slags penger.

1988: Gerald Bull går på jobb for Saddam

I mellomtiden, etter at HARP ble lukket, ble Bull interessert i å sikre arbeid med andre land gjennom sitt nye land, og begynte å jobbe som artillerikonsulent gjennom 70-tallet. Dette inkluderte en stanse i fengsel etter at han ble dømt for ulovlige våpenforhold. Da han ble løslatt, flyttet han til Brussel og begynte å jobbe med Kina og - mer spesielt - Irak.

I 1988 bestemte han seg for at det var riktig tidspunkt for å fullføre det han startet for lenge siden: bygge en arbeidsplasspistol. Han klarte å overbevise den irakiske diktatoren Saddam Hussein for å finansiere Project Babylon, etableringen av en 511 fot lang kanon som kunne plassere et 4400-pund prosjektil i bane.

Den første prototypen var mer beskjeden - 150 fot lang, i stand til å skyte et objekt i en avstand på 466 miles unna. Den andre supergun som ble bygget, "Big Babylon", skulle være nærmere den opprinnelige foreslåtte lengden. Imidlertid ble Bull myrdet i mars 1990 (sannsynligvis av israelske Mossad-agenter) og ble aldri fullført.

2009: The Private Space Gun Race sparker av

John Hunter ga aldri opp på målet om å bygge en rompistol. I 2009 grunnla han et selskap som heter Quicklaunch for å bygge en 3.600 fot lang pistol, hovedsakelig nedsenket undervann som vil eksplodere gjenstander inn i rommet ved hjelp av hydrogen og metan på omtrent 5000 Gs. Lanseringsprogrammet er egentlig ment å erstatte den første etappen av et rakett før et romskip kan bruke et annet fremdriftssystem for å gjøre resten av avstanden ut av planetens atmosfære. Selskapet anslår lanseringer for å komme ut til rundt $ 1.100 per kilo (fire ganger mindre enn en SpaceX Falcon 9-lansering, og 13 ganger mindre enn en NASA Atlas V-lansering).

Men Hunter forlot Quicklaunch i 2012, og selskapet ser ut som det har gått dvale siden.

Så, for å samle: Nesten 300 år etter at Newton først satte konseptet med et rompistol, har vi ingen rompistol.