Вот уже полувека человечество отправляет спутники и летательные аппараты в космос с помощью ракет-носителей. Однако, есть и альтернативное решение. Американская стартап-компания SpinLaunch с 2015 года разрабатывает ускоритель для отправки объектов в космос. И на днях был проведен первый тестовый запуск с помощью прототипа системы, который имеет ограниченные возможности и получил название Суборбитальный ускоритель.

Принцип действия установки SpinLaunch довольно прост, однако его реализация достаточно сложна в техническом отношении. Основным и наиболее крупным элементом установки SpinLaunch является цилиндрическая вакуумная камера высотой около 90 м. Внутри нее находится центрифуга для разгона полезной нагрузки, а снаружи предусматривается проходящая по касательной направляющая труба, верхний торец которой герметично закрыт мембраной. Также в комплекс входят опорное устройство, электрические приводы центрифуги, насосная установка и др. конструктивные элементы. В зависимости от необходимой орбиты, камера с трубой могут устанавливаться как вертикально, так и под наклоном.
Во время запуска центрифуга с удерживающим устройством для ракеты набирает расчетные обороты, сообщая ракете требуемую кинетическую энергию. Затем в заданный момент времени происходит высвобождение ракеты с полезной нагрузкой, она попадает в направляющую трубу и покидает установку.
Ракета-носитель при этом представляет собой многоразовое двухступенчатое малогабаритное изделие, имеющее отсек полезной нагрузки и собственную двигательную установку ограниченной мощности. Грузоподъемность такой ракеты составляет 181 кг для низкой околоземной орбиты.
Во время первого тестового запуска установка тестировалась в режиме 20% мощности, центрифуга системы приблизительно за час разогнала ракету до сверхзвуковой скорости, благодаря чему та поднялась на высоту в несколько километров (к сожалению, точных данных нет).
Полноразмерная пусковая установка должна «раскручивать» и выбрасывать ракету со скоростью более 2200 м/с (то есть 8000 км/ч). А это значит, что ракета сможет за минуту подняться на высоту более 60 км, где будет производиться запуск собственного двигателя для дальнейшего полета на орбиту. После вывода полезной нагрузки ракета будет возвращаться на Землю для подготовки к следующему старту. Полноразмерная система позволит выводить на орбиту спутники массой до 200 кг.
Ожидается, что разработка SpinLaunch позволит вчетверо уменьшить объём используемого топлива и в 10 раз — общую стоимость запусков в сравнении с обычными ракетами. По расчетам, стоимость запуска полезной нагрузки с помощью ускорителя будет на уровне 3 тыс долл. за 1 кг нагрузки. При этом осуществлять запуски в космос можно будет буквально ежедневно.

Однако для достижения таких целей необходимо справиться с несколькими серьезными проблемами. В первую очередь, это общая сложность конструкции. Строительство вакуумной камеры диаметром в десятки метров является непростой задачей. При этом работоспособность и надежность такого агрегата является критически важной для всей пусковой системы. Любая трещина и нарушение вакуума может иметь самые серьезные последствия.


Второй недостаток системы и концепции в целом – ограниченные энергетические возможности. Даже полноразмерная система SpinLaunch сможет отправлять на низкие орбиты максимум 200 кг полезной нагрузки, что ограничит круг потенциальных заказчиков.
Идея запусков на орбиту объектов без ракет либо с ракетами с минимальным запасом топлива уже изучалась в прошлом. В частности, в 1960-е годы США и Канада попытались реализовать совместный проект (проект HARP), представлявший собой гигантскую «космическую пушку», предназначенную для стрельбы объектами в космос. Однако, проект был закрыт по разным причинам.
В 2022 году компания планирует осуществить еще около 30 тестовых запусков различных нагрузок. А первые коммерческие пуски запланированы на конец 2024 года.

Почитать: [ Ссылка ]
Видеоматериалы: SpinLaunch

свернуть