[交流] 【前沿】美设想用1.1公里长大炮发射货物上太空

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。

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