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美国设想打造地球大炮 直接发射货物上太空(图)

http://www.kexue.com 2010-01-22 01:15:48 新浪科技  发表评论
美国物理学家建议用大炮把有效载荷射入轨道
美国物理学家建议用大炮把有效载荷射入轨道

  据物理学家组织网报道,Quicklaunch公司的科学家约翰-亨特提议用一门1.1公里长的大炮把货物射入轨道。他表示,这种方法的费用大约是每磅(453.59克)250美元,与目前利用火箭把货物送进轨道所需的每磅5000美元相比,节省了很多开支。

  亨特与其他两位科学家一起组建了这家公司,他根据三人以前在加利福尼亚州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)进行的研究,提出了这个计划。1992年,亨特和他的同事们点燃一尊用来进行超音速发动机启动试验的大炮。它的活塞(由沼气驱动)迅速压缩氢气,使这尊超大号大炮的炮管发生膨胀,把“子弹”发射出去。

  Quicklaunch的设计已经用燃烧天然气的燃烧系统取代了由沼气驱动的活塞。这个燃烧系统给氢气加热到1430摄氏度,使气体的压力增加500%。然后操作员打开阀门,使高温高压氢气进入1100米长的大炮炮管里。进入炮管的气体急剧膨胀,把货物发射出去,送入太空。一旦有效载荷升入空中,炮管一端的隔板会快速闭合,收集氢气进行重复利用。有效载荷发射升空后,一个小型火箭引擎会把它送入低地球轨道。

  据亨特估计,这种新大炮膛内的压力能以每秒6公里的速度发射450克有效载荷。这一过程可产生5000G的重力,因此它只适用于发射加固的卫星(strengthened satellite)和火箭燃料。亨特表示,不能用该系统发射人类,因为从大炮里发射出去的人,“强大的压力会使他的身体缩小一半”,会使他立刻毙命。亨特表示,该系统产生的高温会很快消失,货物会在100秒内迅速恢复正常温度。他还表示,这些货物必须经过特殊设计,以便最外层能燃烧掉。

  亨特建议在赤道附近发射“Quicklauncher”,因为在这里地球的旋转速度相对更快,这对有效载荷进入太空有帮助。大炮要飘浮在490米的空中,并用压舱物对它进行固定。操作员可以根据需要旋转它的方向,把有效载荷送入不同轨道。亨特打算2月在水箱里对一个3米长的模型进行试验,如果Quicklaunch能筹集到所需的5亿美元,他们还将在7年内制成一尊实际尺寸的大炮。

  虽然这是很大一笔费用,但是从长远来看,它可以节省更多的资金,因为大炮可以重复利用。采用这种方法,可以大大降低维护国际空间站所需的费用。去年10月,他们在美国波士顿举行的太空投资峰会上提出了这一计划。(孝文)

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