فكرة استخدام بنادق السكك الحديدية لإطلاق الأجسام إلى الفضاء كانت موجودة لسنوات - حتى إسحاق نيوتن نظر في المفهوم. لكن الآن مجموعة من مهندسي وكالة ناسا تدرس بجدية إمكانية استخدام بندقية السكك الحديدية كنظام إطلاق محتمل للنجوم ، وهم يبحثون عن نظام يحول مجموعة من التقنيات المتطورة الحالية إلى فضاء القفزة العملاقة التالي. قال ستان ستار ، رئيس فرع مختبر الفيزياء التطبيقية في مركز كنيدي للفضاء ، إنه لا يوجد شيء في التصميم يدعو إلى تطوير تقنية جديدة تمامًا ، ولكنه يعتمد على عدد من التقنيات الحالية التي يجب دفعها إلى الأمام. وقال إن تطوير مثل هذا النظام سيكون "ثورة تكنولوجية كبرى".
وقال "كل هذه مكونات تكنولوجية تم تطويرها أو دراستها بالفعل". "نحن نقترح فقط أن تنضج هذه التقنيات إلى مستوى مفيد ، بعد المستوى الذي تم اتخاذها بالفعل".
يستخدم مسدس السكك الحديدية مجالًا مغناطيسيًا يعمل بالكهرباء لتسريع المقذوف على طول مجموعة من القضبان ، على غرار قضبان القطار. يدعو أحد المقترحات المبكرة من مجموعة ناسا إلى إطلاق طائرة على شكل إسفين مع سكرامجيت أفقيًا على مسار كهربائي أو مزلقة تعمل بالغاز. ستطير الطائرة حتى 10 ماخ ، باستخدام السكامجيت والأجنحة لرفعها إلى الروافد العليا من الغلاف الجوي حيث ستطلق عبوة صغيرة أو كبسولة مشابهة للمرحلة الثانية للصاروخ من الجزء الخلفي من الطائرة إلى المدار. ستعود الطائرة وتهبط على مدرج بجوار موقع الإطلاق.
يجادل المهندسون ، من شركة KSC ومراكز ناسا الأخرى ، بأن النظام ، بتقنياته المتقدمة ، سيفيد صناعة التكنولوجيا الفائقة في البلاد من خلال إتقان التقنيات التي من شأنها أن تجعل أنظمة السكك الحديدية للركاب أكثر كفاءة ، وبطاريات أفضل للسيارات والشاحنات ، والعديد من النتائج الجانبية الأخرى. .
على سبيل المثال ، المسارات الكهربائية راكبي المقلاع المنجنيق يوميًا في المتنزهات. لكن هذه المسارات تتطلب سرعات متواضعة نسبيًا 100 كم / ساعة (60 ميل في الساعة) - وهو ما يكفي لجعل الرحلة مثيرة ، ولكن ليس بالسرعة الكافية لإطلاق شيء ما في الفضاء. سيحتاج المشغل إلى الوصول إلى 10 أضعاف تلك السرعة على مدار ميلين في اقتراح ستار.
الخبر السار هو أن وكالة ناسا والجامعات قد أجرت بالفعل أبحاثًا مهمة في هذا المجال ، بما في ذلك المسارات الصغيرة في مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لناسا في هانتسفيل ، ألا ، وفي كينيدي. كما قامت البحرية بتصميم نظام مقلاع مماثل لحاملات طائراتها.
فيما يتعلق بالطائرة التي ستنطلق على السكك الحديدية ، هناك بالفعل اختبارات واقعية للمصممين للاعتماد عليها. أظهر برنامج X-43A ، أو Hyper-X ، و X-51 أن أجهزة سكرامجت ستعمل ويمكنها تحقيق سرعات رائعة.
ترى المجموعة أن المراكز الميدانية التابعة لناسا تقوم بأدوارها التقليدية لتطوير نظام الإطلاق الفضائي المتقدم. على سبيل المثال ، سيعمل مركز لانغلي للأبحاث في فيرجينيا ومركز جلين للأبحاث في ولاية أوهايو ومركز أبحاث أميس في كاليفورنيا على عناصر مختلفة من الطائرة التي تفوق سرعة الصوت. سينضم مركز درايدن للأبحاث في كاليفورنيا ومركز جودارد لرحلات الفضاء في ماريلاند ومارشال إلى كينيدي في تطوير شبكة السكك الحديدية. سيقوم كينيدي أيضًا ببناء سرير اختبار للإطلاق ، من المحتمل أن يكون في منطقة بطول ميلين موازية لمسار الزحف المؤدي إلى Launch Pad 39A.
وقال ستار ، لأن النظام يدعو إلى دور كبير في تقدم الطيران إلى جانب الصواريخ ، "جمعت بشكل أساسي أجزاء من وكالة ناسا التي لا يتم تجميعها عادةً. ما زلت أرى دور كينيدي الأساسي كمنشأة إطلاق وهبوط ".
وقال ستار إن نظام الإطلاق الفضائي المتقدم ليس المقصود منه استبدال مكوك الفضاء أو أي برنامج آخر في المستقبل القريب ، ولكن يمكن تكييفه ليحمل رواد الفضاء بعد نجاح المهام غير المأهولة.
يمكن أيضًا استخدام برنامج الدراسات والتطوير كأساس لبرنامج إطلاق تجاري إذا قررت شركة الاستفادة من البحث الأساسي الذي تقوم به وكالة ناسا على طول الطريق. وقال ستار إن الأبحاث الأساسية لوكالة ناسا حفزت منذ فترة طويلة تقدم صناعة الفضاء ، وهو اتجاه يمكن أن يستمر نظام الإطلاق الفضائي المتقدم.
في الوقت الحالي ، اقترح الفريق خطة لمدة 10 سنوات تبدأ بإطلاق طائرة بدون طيار مثل تلك التي تستخدمها القوات الجوية. ستتبع النماذج الأكثر تقدمًا حتى تصبح جاهزة لبناء نموذج يمكنه إطلاق قمر صناعي صغير إلى المدار.
تجري حاليًا دراسة قاذفة سكك حديدية باستخدام الدفع بالغاز ، لكن الفريق يتقدم بطلب للحصول على تمويل في عدة مجالات ، بما في ذلك سعي وكالة ناسا للابتكار التكنولوجي ، لكن المهندسين يعرفون أن ذلك قد لا يتحقق. ومع ذلك ، فإن الجهد يستحق ذلك ، حيث توجد فرصة لإحداث ثورة في عمليات الإطلاق.
المصدر: وكالة ناسا
