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更加经济,航天技术领域有新思路,电磁轨道发射或是一种不错选择

强国网 2019-09-18 10:21:37
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更加经济,航天技术领域有新思路,电磁轨道发射或是一种不错选择

布尔博士主持研制的超级大炮

1960年中期,军事科学家吉拉德·布尔博士在美国和加拿大的军方支持下,主持研制一种能够发射人造卫星的超级大炮,同时用于试验“将卫星打入轨道”HARP工程开始启动。他试图用大炮直接发射卫星,这样做不但能大大降低发射成本,在战争时运用此项技术还能打击更远的敌方,可谓意义非凡。虽然“大炮发射卫星”研究计划,最终随着布尔博士被暗杀去世被永久搁置,但其大炮发射入轨理论被证明却是可行的。

法国作家儒勒·凡尔纳创作的长篇科幻小说《从地球到月球》描述了神奇的一幕:巴比康、米歇尔·阿尔当和尼却尔船长三个勇士要到月球上去探险,乘坐由一门火炮发射的空心弹飞上了太空,炮弹并没有在月球上着陆,却在离月球二千八百英里的地方绕月运行。

虽然后来经过科学证实,人类其实根本无法承受火炮发射时,瞬间所产生的巨大加速度,但“炮射入轨”这种“非传统入轨”方式,还是给今天的航天发射技术进步,提供了巨大的想象空间。

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欧洲“阿里安5号”运载火箭

根据资料记载,欧洲“阿里安5号”运载火箭每次发射费用约为1.65亿美元(折合11.7亿人民币);俄罗斯联盟-FG运载火箭每次发射费用约为5000万美元(折合3.5亿人民币)。目前运载火箭已经成为全球发射卫星的首选方式,但每次发射所耗费的成本仍然极高。

因此,各国谁能更快掌握低成本发射卫星实用技术,谁就能在航天技术领域抢先一步,在国际航天发射市场将重新占领制高点。

今年6月,美国的一家自旋发射公司宣布,该公司打算在明年初进行首批特殊试验飞行,将采用非传统航天发射方式中的“离心发射”——采用类似于离心机的装置,将被发射的物体加速后,如同链球一般“抛射”出去。

更加经济,航天技术领域有新思路,电磁轨道发射或是一种不错选择

自旋发射公司的太空发射器

该公司目标是研发一款低成本发射系统,把载有小型有效载荷的化学火箭加速到高超音速,随后被安装在一台离心机旋臂上的火箭点火,有效载荷随之抛送入轨道。

电磁炮是利用电磁系统中电磁场产生的安培力,来对发射物体进行加速,使其达到发射目标所需的动能。电磁发射成本低、控制安全、适应性强,还可重复快速发射。据测算,火炮发射产生每焦耳能量需要10美元,而电磁炮只需0.1美元,理论上成本节约100倍。

更加经济,航天技术领域有新思路,电磁轨道发射或是一种不错选择

科幻电影中的电磁炮

据俄罗斯媒体报道,俄罗斯科学家2016年7月12日在莫斯科郊外,首次试验自行研发的电磁轨道炮加速器,让弹丸达到了第一宇宙速度。俄科学院代表称,俄罗斯科学家已经成功将磁轨炮中的“弹丸”加速至11千米/秒,这样的速度足以克服地球引力。

然而,航天技术领域有了新思路,与运载火箭发射这种传统航天发射方式相比,以火炮发射、离心发射、电磁轨道发射为代表的非传统航天发射方式,成本极大降低。在“更加经济”快速入轨,越来越成为太空产业未来发展潮流的今天,具有前景广阔的发展潜力,或将成为未来航天发射的主力,而电磁轨道发射也将是今后一种不错的选择。(浔阳江上风)

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