Полёты в космос – дело дорогое. С самого начала космической эры тысячи инженеров ломали головы над тем, как увеличить полезную нагрузку и уменьшить стоимость запуска ракеты-носителя.
Космические старты стали проводить с экватора, так как там скорость вращения Земли выше. Делались попытки реализовать проекты воздушного старта: поднимать ракеты самолётом на максимальную высоту и запускать их оттуда в космос. Специалисты из NASA предлагали использовать для космических запусков катапульты авианосцев.
Пять лет назад американские изобретатели из компании SpinLaunch предложили запускать спутники в космос с помощью мощной электромагнитной центрифуги. До самого последнего времени об этом проекте не было ничего слышно, так как все работы велись в атмосфере строгой секретности, но недавно мировые СМИ сообщили, что первые лётные испытания состоятся в конце 2020 года, а в 2022 году планируется первый космический старт.
SpinLaunch готовит к испытаниям гигантскую электромагнитную центрифугу размером с футбольное поле, которая будет раскручивать космическую ракету до скорости 8000 км/ч (2 км/сек). Заявлено, что этого будет достаточно, чтобы ракета по инерции пролетела до стратосферы, где она включит собственный двигатель и достигнет низкой околоземной орбиты, сообщает журнал Wired.
Генеральный директор SpinLaunch Джонатан Йени заявил, что сможет запускать ракеты с полезной нагрузкой до 90 кг пять раз в день по цене в $500 тыс., что будет в 20 раз меньше, чем самая низкая стоимость доставки спутников на орбиту обычными ракетами-носителями. В июне 2018 года SpinLaunch привлекла $40 млн от Alphabet, Kleiner Perkins Caufield & Byers и Airbus Ventures.
Отметим, что идея забрасывать летательные аппараты в стратосферу и даже в космос – далеко не революционная. Ещё в 1926 году советский писатель Андрей Платонов издал фантастический рассказ «Лунная бомба», в котором описал, как построенная немецкими инженерами центрифуга запускает на луну космический снаряд:
«За три минуты до точной полуночи диску дали обороты. Электродвигатель ревел, пять гигантских вентиляторов прогоняли сквозь гудящий, греющийся мотор целые облака холодного воздуха, – и воздух вылетал оттуда сухим, жестким и раскаленным, как смерч пустыни. Масло в аппаратах охлаждалось ледяными струями из центробежных насосов, и все же едкий дым стоял вокруг диска и всего сооружения: подшипники грелись сверх меры, масло горело во льду. Измеритель показывал уже нужное для полета число оборотов: 946 000 в минуту. До отрыва снаряда от диска оставалось полсекунды. Астрономические часы автоматически на двадцати четырех часах замкнут ток, управляющий автоматом на диске. Этот автомат освободит от диска "бомбу", и она полетит за счет живой силы, накопленной ею в бытность на диске… Момента отлета никто не заметил. Начальная скорость полета снаряда была непостижимо велика, и этот разлом природы техническим гением человека не поддается чувству… Из зрителей оглохло около пятнадцати тысяч человек, еще у десяти тысяч произошли какие-то нервные контузии: никто не ожидал увидеть в форме технического сооружения дикую страстную стихию, ревущую, как светопреставление».
Андрей Платонов верно подметил, что в момент запуска снаряда должен быть оглушающий звуковой удар, многократно превосходящий грохот выходящего на сверхзвук реактивного самолёта.
В 1982 году ещё один советский писатель Андрей Шибанов написал детскую книгу «Заботы космического архитектора», в которой ракета разгонялась электромагнитами в жёлобе, из которого выкачали воздух.
Одним словом, идея не нова. Насколько реален проект космической центрифуги? Очень многие российские эксперты сомневаются в его успехе и не без основания. Во-первых, в момент выхода из центрифуги ракета столкнётся с атмосферой на скорости 2 км/сек. и быстро сгорит, если её не защитить керамическими плитками, как это сделано на «Шаттлах». Однако на фотографиях ракеты SpinLaunch такой зашиты не видно.
Во-вторых, высокооборотная центрифуга должна быть сбалансирована грузом такого же веса, что и запускаемая ракета. В момент выхода ракеты из центрифуги противовес просто порвет её на куски и полетит по непредсказуемой траектории в сторону соседнего американского штата. Чтобы предотвратить такой кошмар, нужно в момент запуска ракеты запускать и противовес, возможно, просто в огромную яму, которая будет углубляться с каждым пуском.
А самое главная проблема такого запуска состоит в том, что заявленную представителями компании перегрузку в 10.000G не в состоянии выдержать ни одна микросхема, не говоря уже о прочей аппаратуре.
Согласно американским военным стандартам MIL-STD-883, MIL-PRF-19500, MIL-PRF-38535, MIL-PRF-38534, MIL-STD-750, радиоэлектронная аппаратура объектов специального назначения (морской, авиационной, космической, ракетной и другой техники) должна выдерживать одиночное ударное ускорение всего лишь в 3000G и линейное ускорение в 500G.
Иными словами, на сегодняшний день не существует таких образцов радиоэлектронной аппаратуры, в том числе микросхем, которые могли бы выдержать ударное ускорение в десять тысяч G. При такой перегрузке в момент выброса из центрифуги будет смята и уничтожена аппаратура любой ракеты.
Так что же будет запускать Джонатан Йени со своей гигантской центрифуги?
Поскольку в прошлом году SpinLaunch объявил, что получил «контракт на запуск прототипа» от Министерства обороны США и первые запуски будут осуществлены в интересах военных, то можно предположить, что в верхние слои атмосферы будет запущена не ракета, а боевой снаряд. Тем более что сама ракета по форме напоминает боеголовку. Если эта версия верна, то в стратосферу забросят металлическую болванку, которая благодаря сверхзвуковой скорости, приземлившись, причинит за счёт огромной кинетической энергии колоссальные разрушения объектам противника.
SpinLaunch, скорее всего, испытывает (по контракту с Пентагоном) кинетическое оружие, действие которого основано на использовании кинетической энергии поражающих элементов, двигающихся со скоростью примерно 4 км/сек, что значительно выше скорости полёта пули или артиллерийского снаряда. Высокие скорости дают возможность применять кинетическое оружие для поражения скоростных целей, то есть системы ПРО и ПВО наземного и космического базирования.
Представители SpinLaunch заявляют, что скорость вылетающей из центрифуги ракеты будет равна 2 км/сек., что не превышает дульной скорости снарядов в ствольной артиллерии и недостаточно для эффективного поражения цели, если снаряд не начинён взрывчаткой. Следовательно, можно предположить, что в SpinLaunch занижают скорость разрабатываемого кинетического снаряда либо испытывают сверхдальнобойное артиллерийское орудие, о разработке которого было ранее заявлено в Пентагоне.
Развёрнутая Пентагоном разработка новых систем вооружений не оставляет ведущим военным державам, в том числе России, времени на раскачку.
