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一公里长,可以打上太空的超级巨炮,它是威力恐怖的武器,还是太空货运廉价化的福音?
一支气枪大约有1米长,子弹是0.6克,速度可达每秒1.1公里;二战时德军的古斯塔夫大炮长近50米,可以把7吨重的炮弹打到37公里之外;那么,一根1.1公里长的巨炮,可以射到多远的地方?
鸡尾酒会上,现年5 4岁的亨特(JohnHunter)博士快速的语调像枪弹一样:他有一个疯狂的念头,造一座用氢气作动力的大炮,直接把货物发射到太空轨道上去。这个曾为美国劳伦斯•利弗莫尔国家实验室(LLNL)服务过的物理学家所设想的大炮长1.1公里,漂浮在海里,科幻的程度连描写太空大炮的先驱凡尔纳都要望尘莫及。
但亨特博士是认真的:太空大炮可以解决一个烦扰NASA已久的问题:成本。如今,把货物送上太空需要花费好几千美元一磅的燃料费,太空大炮则可以把费用降低到每磅只需几百美元。当然啦,节省下的开支能让亨特博士从中获利,因此这位科学家和两位他的同事成立了Quicklaunch公司,并四处寻找资金支持。
5亿美元造大炮
往太空中打炮的原理很简单,利用氢气的体积膨胀把有效载荷发送出去。早在1992年,亨特博士和他的同事们就弄了一尊大炮,用来进行超音速发动机启动试验。它的活塞由甲烷燃烧驱动,迅速压缩氢气,把“子弹”发射出去。
2 0 0 9 年1 0月,亨特博士在美国波士顿举行的太空投资峰会上提出了他们的Quicklaunch计划。在这个设计里,他们使用天然气的燃烧系统取代了活塞,燃烧系统把氢气加热到1430℃,使气体的压力增加50 0%。一旦操作员打开阀门,高压氢气便进入到1100米长的炮管里,在这里气体急剧膨胀,把货物发射出去。有效载荷发射升空后,它自带的一个小型火箭引擎会把它送入近地轨道。据亨特博士估计,太空大炮膛内的压力能以每秒6公里,接近第一宇宙速度发射450千克有效载荷。
但是,这个大炮不可能是“人间大炮”,因为炮弹发射过程可产生5000G的重力,不能用来发射人类,从大炮里发射出去的人相当于被30 0吨重物压住,“强大的压力会使他的身体缩小一半”,瞬间毙命。所以太空大炮的计划,也集中在发射经过加固的卫星、火箭燃料以及一些给空间站的补给品。
与火箭竞争
太空大炮的最佳设置点是赤道。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。而漂浮在海水中,让太空大炮实现“华丽转身”变得更为容易,而打炮产生的音爆也会近乎消失。
亨特博士许下了美好的诺言:使用太空大炮进行太空运输的成本只是约每磅250美元。但是为了得到这种便利,必须先有血本的投资,亨特博士开出了5亿美元的账单,给有意愿帮助他实现太空大炮梦的投资者。不过,亨特博士鼓励人们把眼光放长,因为大炮可以重复利用,还能降低国际空间站的维修费用,假如加以改造,可能还真有一天可以选择这种方式投放宇航员。
而有专家认为,时间恰恰正是问题,要让计划可行还得面对和现在使用的火箭发射方式的竞争。
巨大的脆弱的武器
对于Quicklaunch公司的太空大炮,最大的疑虑就是,大炮可能变成武器。亨特博士本人就参与过里根总统的星球大战计划,并且具有武器开发的背景,因此一般人看来,他的太空大炮也就出身可疑。不过亨特博士说这完全不用担心。
早在上世纪60年代,美国和加拿大就传说他们把“子弹”送到了180公里的高处,证明太空大炮的概念是可行的,可是后来受到政府的压力计划搁浅,被后来繁荣的美国火箭行业彻底遗忘。
同样,作为武器的巨型大炮在二战中也是昙花一现,纳粹德国的重1350吨、口径80厘米,可以贯穿7米厚的钢筋混凝土墙和1米厚的钢板,所谓威力无穷的古斯塔夫超重型铁道炮,也只生产了2台,参与过5次实战,就被导弹系统无情的淘汰了。
而在之后的80年代,萨达姆•侯赛因雇用了太空大炮先驱加拿大的布尔(GeraldBull)博士,希望他能为伊拉克造出真正意义上的超级大炮。为了阻止伊拉克获得这个超级武器,以色列最终暗杀了布尔博士。
亨特博士则认为,太空大炮实在是太巨大了,过于显眼而难以成为一个武器:在现代战争中,它很容易成为攻击的对象,正如德军更巨大的V-3大炮,就是在战争中未开一炮就被空袭炸毁了。
建在海里最容易
但是除此以外的问题还有很多:建造时间、难度,还有对环境的潜在影响。“对于这样的系统,问题在于需要花费多长时间去建造。”美国圣文德大学教授甘农(ChuckG a n n o n 这个名字乍一看就很像是大炮Cannon)作为美国探索频道的一名太空顾问有他自己的看法,“我可能是错的,但是我认为在陆地上建造太空大炮,维护起来将比海上的来得容易得多。”
在他看来,海上-可移动的-公里级的太空大炮系统将面临许多挑战,例如海底深处的压力、热梯度问题、水流的波动等等,“就算你可以做到,但是我打赌你必须花上一二十年的时间用于测试和熟悉操作这项系统。”
不过,Quicklaunch已经打算用行动回答质疑。计划正处于筹集资金的第一阶段,只要资金完成,他们就要打破现有的发射太空货物的高度纪录;然后公司将在2015年发射第一个火箭推进货物之前发射一个两磅的卫星进入轨道。这是他乐观的期望。
对于太空充满期待的亨特博士也同样体谅那些关爱海洋的自然之友的心情,把这样一尊大炮泡在海水里,他承诺,相比起会造成酸雨的航天飞机,太空大炮绝对的更为亲近自然,所产生的音爆在海洋的深邃怀抱里会很快的消逝。“我们无意侵犯鲸类、鳍脚类或者甲壳纲动物。”亨特博士说,“我们同样的热爱它们。”
一支气枪大约有1米长,子弹是0.6克,速度可达每秒1.1公里;二战时德军的古斯塔夫大炮长近50米,可以把7吨重的炮弹打到37公里之外;那么,一根1.1公里长的巨炮,可以射到多远的地方?
鸡尾酒会上,现年5 4岁的亨特(JohnHunter)博士快速的语调像枪弹一样:他有一个疯狂的念头,造一座用氢气作动力的大炮,直接把货物发射到太空轨道上去。这个曾为美国劳伦斯•利弗莫尔国家实验室(LLNL)服务过的物理学家所设想的大炮长1.1公里,漂浮在海里,科幻的程度连描写太空大炮的先驱凡尔纳都要望尘莫及。
但亨特博士是认真的:太空大炮可以解决一个烦扰NASA已久的问题:成本。如今,把货物送上太空需要花费好几千美元一磅的燃料费,太空大炮则可以把费用降低到每磅只需几百美元。当然啦,节省下的开支能让亨特博士从中获利,因此这位科学家和两位他的同事成立了Quicklaunch公司,并四处寻找资金支持。
5亿美元造大炮
往太空中打炮的原理很简单,利用氢气的体积膨胀把有效载荷发送出去。早在1992年,亨特博士和他的同事们就弄了一尊大炮,用来进行超音速发动机启动试验。它的活塞由甲烷燃烧驱动,迅速压缩氢气,把“子弹”发射出去。
2 0 0 9 年1 0月,亨特博士在美国波士顿举行的太空投资峰会上提出了他们的Quicklaunch计划。在这个设计里,他们使用天然气的燃烧系统取代了活塞,燃烧系统把氢气加热到1430℃,使气体的压力增加50 0%。一旦操作员打开阀门,高压氢气便进入到1100米长的炮管里,在这里气体急剧膨胀,把货物发射出去。有效载荷发射升空后,它自带的一个小型火箭引擎会把它送入近地轨道。据亨特博士估计,太空大炮膛内的压力能以每秒6公里,接近第一宇宙速度发射450千克有效载荷。
但是,这个大炮不可能是“人间大炮”,因为炮弹发射过程可产生5000G的重力,不能用来发射人类,从大炮里发射出去的人相当于被30 0吨重物压住,“强大的压力会使他的身体缩小一半”,瞬间毙命。所以太空大炮的计划,也集中在发射经过加固的卫星、火箭燃料以及一些给空间站的补给品。
与火箭竞争
太空大炮的最佳设置点是赤道。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。而漂浮在海水中,让太空大炮实现“华丽转身”变得更为容易,而打炮产生的音爆也会近乎消失。
亨特博士许下了美好的诺言:使用太空大炮进行太空运输的成本只是约每磅250美元。但是为了得到这种便利,必须先有血本的投资,亨特博士开出了5亿美元的账单,给有意愿帮助他实现太空大炮梦的投资者。不过,亨特博士鼓励人们把眼光放长,因为大炮可以重复利用,还能降低国际空间站的维修费用,假如加以改造,可能还真有一天可以选择这种方式投放宇航员。
而有专家认为,时间恰恰正是问题,要让计划可行还得面对和现在使用的火箭发射方式的竞争。
巨大的脆弱的武器
对于Quicklaunch公司的太空大炮,最大的疑虑就是,大炮可能变成武器。亨特博士本人就参与过里根总统的星球大战计划,并且具有武器开发的背景,因此一般人看来,他的太空大炮也就出身可疑。不过亨特博士说这完全不用担心。
早在上世纪60年代,美国和加拿大就传说他们把“子弹”送到了180公里的高处,证明太空大炮的概念是可行的,可是后来受到政府的压力计划搁浅,被后来繁荣的美国火箭行业彻底遗忘。
同样,作为武器的巨型大炮在二战中也是昙花一现,纳粹德国的重1350吨、口径80厘米,可以贯穿7米厚的钢筋混凝土墙和1米厚的钢板,所谓威力无穷的古斯塔夫超重型铁道炮,也只生产了2台,参与过5次实战,就被导弹系统无情的淘汰了。
而在之后的80年代,萨达姆•侯赛因雇用了太空大炮先驱加拿大的布尔(GeraldBull)博士,希望他能为伊拉克造出真正意义上的超级大炮。为了阻止伊拉克获得这个超级武器,以色列最终暗杀了布尔博士。
亨特博士则认为,太空大炮实在是太巨大了,过于显眼而难以成为一个武器:在现代战争中,它很容易成为攻击的对象,正如德军更巨大的V-3大炮,就是在战争中未开一炮就被空袭炸毁了。
建在海里最容易
但是除此以外的问题还有很多:建造时间、难度,还有对环境的潜在影响。“对于这样的系统,问题在于需要花费多长时间去建造。”美国圣文德大学教授甘农(ChuckG a n n o n 这个名字乍一看就很像是大炮Cannon)作为美国探索频道的一名太空顾问有他自己的看法,“我可能是错的,但是我认为在陆地上建造太空大炮,维护起来将比海上的来得容易得多。”
在他看来,海上-可移动的-公里级的太空大炮系统将面临许多挑战,例如海底深处的压力、热梯度问题、水流的波动等等,“就算你可以做到,但是我打赌你必须花上一二十年的时间用于测试和熟悉操作这项系统。”
不过,Quicklaunch已经打算用行动回答质疑。计划正处于筹集资金的第一阶段,只要资金完成,他们就要打破现有的发射太空货物的高度纪录;然后公司将在2015年发射第一个火箭推进货物之前发射一个两磅的卫星进入轨道。这是他乐观的期望。
对于太空充满期待的亨特博士也同样体谅那些关爱海洋的自然之友的心情,把这样一尊大炮泡在海水里,他承诺,相比起会造成酸雨的航天飞机,太空大炮绝对的更为亲近自然,所产生的音爆在海洋的深邃怀抱里会很快的消逝。“我们无意侵犯鲸类、鳍脚类或者甲壳纲动物。”亨特博士说,“我们同样的热爱它们。”