SpinLaunch هو الفائز في 2023 معرض جيزمودو للعلوم للسعي لبناء نظام إطلاق طارد مركزي رائد يمكنه توصيل أقمار صناعية صغيرة إلى المدار بسعر أرخص وأسرع وبأضرار بيئية أقل.
السؤال
هل من الممكن إطلاق صواريخ في الغلاف الجوي العلوي بدون وقود؟
النتائج
كانت الاختبارات الأولى للمسرع شبه المداري للشركة البالغ طوله 108 أقدام (33 مترًا) في Spaceport America في صحراء نيو مكسيكو واعدة ، وجذبت انتباه المستثمرينوأعضاء صناعة الطيران ووزارة الدفاع والأمن الداخلي ووكالة ناسا. تعمل الطاقة الحركية كمحرك المرحلة الأولى الحقيقي للنظام لإخراج الأشياء من الأرض. يدور ذراع بسرعة داخل غرفة طرد مركزي محكمة الغلق ، وتدور مركبة الإطلاق إلى سرعات تفوق سرعة الصوت قبل دفعها إلى السماء فوقها.
منشأة نيومكسيكو ، التي يطلق عليها اسم A-33 ، هي نموذج مصغر من الثلث للنسخة المدارية التي تأمل SpinLaunch في بنائها ، لكنها حققت أداءً جيدًا ، حيث أطلقت مقذوفات بطول 10 أقدام (3 أمتار) على ارتفاعات تصل إلى 25000 قدم (7620 مترا). حتى الآن ، أجريت 10 اختبارات في A-33 منذ أكتوبر 2021 ، بما في ذلك اختبار في 27 سبتمبر 2022 ، حيث ألقى SpinLaunch مركبة اختبار الإطلاق معبأة بحمولات توضيحية لوكالة ناسا وإيرباص وجامعة كورنيل وشركة تصنيع الأقمار الصناعية Outpost Space. نجت الحمولات من السرعات الهائلة والقوى المتضمنة ، في ما كان تجربة مشجعة للبقاء للنظام.
قامت الشركة ، التي أسسها جوناثان ياني في عام 2014 ، ببناء منشأة غير طيران بطول 40 قدمًا (12 مترًا) في صنيفيل ، كاليفورنيا ، مما مهد الطريق لمنشأة A-33 شبه المدارية. عندما انضم David Wrenn نائب رئيس SpinLaunch للتكنولوجيا إلى الشركة في عام 2015 ، ظلت الأسئلة الرئيسية بلا إجابة حول المفهوم وجدواه.
قد تحصل G / O Media على عمولة
تساءل ، “هل يمكنك بناء غرفة تفريغ ذات قطر كبير بتكلفة منخفضة ، هل يمكنك تحقيق سرعات تفوق سرعة الصوت تدور داخل هذا النظام لم يتم تحقيقها من قبل حتى بواسطة أسرع أنظمة دولاب الموازنة التي أنشأتها الحكومات ، وهل يمكنك إطلاقها بدقة وبشكل موثوق مركبة إطلاق من نهاية هذا الحبل الدوار؟ ” قال Wrenn لـ Gizmodo. وأضاف أن التحدي الأخير “ليس بالأمر الهين” ، قائلاً إنه يتطلب دقة أقل من ملي ثانية. “لقد أجبنا على هذه الأسئلة الثلاثة باستخدام دواسة الوقود التي يبلغ ارتفاعها 12 مترًا والتي أنشأناها في الأصل في سانيفيل.”
قال مكسيم كلارك ، أحد كبار المسؤولين مهندس نظم في SpinLaunch. “نحن نبني شركة تبني آلة التسريع العملاقة هذه بتراث هندسي ضئيل أو معدوم.”
لماذا فعلت SpinLaunch ذلك
إذا سارت الأمور على ما يرام ، فإن مسرع الكتلة A-33 سيؤدي إلى منشأة إطلاق مدارية بذراع يدور بسرعة 5000 ميل في الساعة (8000 كيلومتر في الساعة). بمجرد بدء تشغيل النظام الشامل ، سيستهدف مهندسو SpinLaunch ارتفاعات تتراوح بين 31 و 44 ميلاً (50 و 70 كم) ، وعند هذه النقطة ستبدأ مرحلة الدفع لمركبة الإطلاق لإكمال الرحلة إلى مدار أرضي منخفض. يجب أن يكون النظام النهائي قادرًا على إطلاق أقمار صناعية تزن 440 رطلاً (200 كيلوجرام) إلى مدار أرضي منخفض.
يقول SpinLaunch إن النظام سينتج عنه تخفيض 10 أضعاف في تكاليف الإطلاق و 70٪ في استخدام الوقود مقارنة بالصواريخ الكيميائية. علاوة على ذلك ، يجب أن يكون النظام قادرًا على إجراء حوالي خمس عمليات إطلاق كل يوم. وهذا لمسرع واحد.
لم يكن إطلاق الأقمار الصناعية إلى الفضاء أرخص من أي وقت مضى ، وقد أدى ذلك بدوره إلى طرق جديدة لاستخدام الفضاء ، بما في ذلك إدخال مجموعات من الأقمار الصناعية على الإنترنت وأنظمة قادرة على مراقبة الأرض باستمرار بدقة عالية. قال Wrenn: “SpinLaunch هي جزء من منحنى خفض التكلفة”. “في الأساس ، تدور SpinLaunch حول توفير وصول غير مكلف ومستدام وسريع إلى الفضاء ، بحيث يمكن لجميع هذه التطبيقات الرائعة حقًا التي لها تأثير على البشرية أن تؤتي ثمارها مع وجود حاجز أقل للدخول.”
قال Jan Helbing ، نائب رئيس SpinLaunch لتسويق المنتجات ، إن الشركة تستعد لإطلاق حالات تجارية لم تكن موجودة من قبل. “لا يعرف عملاؤنا حتى أنهم عملاء حتى الآن ، وعندما تقوم حقًا بتغيير ديناميكيات الدخول إلى الفضاء ، فإنك تقدم سوقًا لم يتحدث عنها أحد أو يتعامل معها.”
لماذا هم الفائزون
تسعى SpinLaunch إلى الحصول على ملف فكرة قديمة وجعلها حقيقية ، وبالتالي تغيير الطريقة التي نصل بها إلى الفضاء. لم تقم الشركة بعد بإطلاق مداري ، لكنها تغير نموذجي محتمل من حيث كيفية عمل مزودي الإطلاق. يعمل مسرع الكتلة الأرضي الذي يعمل بالطاقة الكهربائية أيضًا على خفض تكاليف الإطلاق وتقديم طريقة أكثر ملاءمة للبيئة للوصول إلى الفضاء. صواريخ كما نتعلم، يمكن أن تكون قذرة للغاية وغير جيدة في الغلاف الجوي العلوي. لا يزال هناك عدد من العقبات الرئيسية ، مثل إثبات أن الحمولات الصافية الحساسة من الناحية التكنولوجية يمكن أن تصمد أمام قوى التسارع المشاركة أثناء الدوران والإطلاق وأن مرحلة الدفع ستعمل كما هو مخطط لها.
ماذا بعد
تخطط الشركة لتشغيل المزيد من الرحلات التجريبية باستخدام A-33 ، يليها بناء مسرع كتلة مداري واسع النطاق. يأمل الفريق بطموح في إجراء أول إطلاق مداري له ، وربما البدء في بناء مجموعات من الأقمار الصناعية ، في عام 2026. وبالنظر إلى أن SpinLaunch ستتمتع بوصول سريع إلى الفضاء ، فهي تسعى إلى إقران ذلك بأنظمة فضائية غير مكلفة تتوافق مع قدرة الإطلاق هذه.
قال Wrenn: “يتم تخصيص جزء مهم من هندستنا لبناء مكونات مركبة فضائية متوافقة مع SpinLaunch ، وحافلات أقمار صناعية متكاملة بالكامل ، وحلول جاهزة للعملاء الذين نتحدث معهم”. “ولكن كل هذا يبدأ بتكلفة منخفضة للوصول إلى المساحة.”
الفريق
يتكون فريق SpinLaunch من حوالي 200 موظف ويقودهم الرئيس التنفيذي والمؤسس جوناثان ياني. ومن بين المساهمين الرئيسيين ماكسيم كلارك ، مهندس أنظمة أول ؛ رايان هامبتون ، نائب الرئيس للمشاريع الخاصة ؛ سكوت لافلر ، المشرف العام الميداني ؛ مارك سيبرلي ، مدير هندسة الإطلاق ؛ وديفيد ورين ، نائب الرئيس للتكنولوجيا
اطلع على القائمة الكاملة للفائزين في Gizmodo Science Fair
اكتشاف المزيد من نص كم
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.
