SpinLaunch schleudert ein Testfahrzeug Kilometer in die Luft. Irgendwann wird es sie fast bis in den Orbit werfen
Für die heutigen kommerziellen Raumfahrtunternehmen, die Startdienste für den Orbit anbieten, ist der Name des Spiels einfach: „mach es billiger“. Um die Kosten für den Start von Nutzlasten in den Weltraum zu senken und die Kommerzialisierung des Low Earth Orbit (LEO) zu fördern, haben sich Unternehmer alles von wiederverwendbaren Raketen und 3D-Druck bis hin zu Luftstartfahrzeugen und Höhenballons zugewandt. Und doch gibt es ein Konzept, das wirklich nicht von dieser Welt zu sein scheint!
Dieses Konzept ist als Massenbeschleuniger bekannt, ein Weltraumstartsystem mit kinetischer Energie, das eine Alternative zu chemischen Raketen darstellt. In neueste Nachrichten , das kommerzielle Raumfahrtunternehmen SpinLaunch führte den ersten Starttest seiner Suborbitaler Beschleuniger zum ersten Mal. Der Erfolg dieses vertikalen Tests ist ein entscheidendes Sprungbrett für die Entwicklung des vorgeschlagenen Orbital Launch System (OLS) des Unternehmens, das in Kürze regelmäßige Nutzlaststarts durchführen wird.
Im Jahr 2018 berichtete Universe Today darüber, wie SpinLaunch und sein CEO Jonathan Yaney Komm aus dem 'Stealth-Modus' “ und suchten nach einer Finanzierung der Serie A. Von 2019 , hat das Unternehmen den Spatenstich für seine Testanlage am Spaceport America gemacht, gefolgt vom Bau des Suborbital Accelerator. Mit einem Durchmesser von 33 Metern (108 Fuß) ist der Suborbital Accelerator das weltweit höchste Instrument seiner Art und kostete etwa 38 Millionen US-Dollar.
Künstlerische Darstellung des Inneren des kinetischen Startsystems von SpinLaunch und seines langen, dunklen Haltegurts. Bildnachweis: SpinLaunch
Das System ist ein Modell des OLS-Systems im Maßstab von einem Drittel, das sich derzeit in der Entwicklung befindet und auf den gleichen Komponenten basiert. Wie der OLS verwendet der Suborbital Accelerator eine vakuumversiegelte Zentrifuge, um eine Rakete zu drehen und sie dann mit bis zu 8.000 km/h (5.000 mph) in den Weltraum zu katapultieren. Die kinetische Rotationsenergie stammt aus bodengebundenem Strom, der durch Sonne und Wind bereitgestellt wird (was den CO2-Fußabdruck von Raketenstarts eliminieren würde).
Sobald die Rakete eine Höhe von etwa 61.000 m (200.000 ft) erreicht hat, zündet die Rakete ihre Triebwerke, um eine Geschwindigkeit von 28.200 km/h (17.500 mph) zu erreichen und den Low Earth Orbit (LEO) zu erreichen. Wenn es erfolgreich ist, wird dieses System die damit verbundenen Kosten und Energie für das Senden von Nutzlasten in den Weltraum erheblich reduzieren und gleichzeitig die Häufigkeit der Starts erhöhen. Prognosen zufolge wird das OLS die Kosten für einzelne gestartete Flächen um den Faktor 20 (weniger als 500.000 US-Dollar) reduzieren.
Seit den 1960er Jahren erforscht die NASA diese Technologie als Alternative zu Raketenstarts. Obwohl sie nie verwendet wurde, hat die NASA diese Technologie durch das Marshall Space Flight Center und das Kennedy Space Center weiterentwickelt. Hier arbeiten Ingenieure an Konzepten wie dem Magnetschwebesystem (MagLev) Raumflugzeuge horizontal mit Scramjets auf einer elektrifizierten Strecke zu starten.
Der SpinLaunch-Test fand am 22. Oktober stattnd, 2021, wo der Suborbital Accelerator (ein Technologiedemonstrator) in der Flugtestanlage des Unternehmens in Betrieb genommen wurde – befindet sich in Weltraumbahnhof Amerika in den Wüsten von New Mexico. Für diesen Test wurde der Suborbital-Beschleuniger mit bis zu 20 % seiner Gesamtkapazität betrieben und angeblich ein passives Projektil von 3 Metern (10 Fuß) auf eine Höhe von „zehntausend Fuß“ abgefeuert (siehe Video unten).
Scott McLaughlin, Executive Director von Spaceport America, war anwesend, um den erfolgreichen Teststart mitzuerleben. Wie er zitiert wurde von Aerospace Testing International :
„In nur etwas mehr als zwei Jahren und trotz der Schwierigkeiten von Covid-19 konnte SpinLaunch seine Website zum Leben erwecken und seinen ersten operativen Start in großer Höhe durchführen. Wir freuen uns sehr für sie und erwarten, dass sie in den kommenden Jahren einen wichtigen Beitrag zum wachsenden Luft- und Raumfahrt-Ökosystem von New Mexico leisten werden.“
Mit diesem ersten Test wird SpinLaunch die Entwicklung seines Full-Scale-Beschleunigers vorantreiben, der einen Durchmesser von 100 Metern (328 ft) messen und Nutzlasten im Bereich von 20 bis 200 kg (44 bis .) starten kann 440 Pfund). Die Art von Nutzlasten, die sie sich vorstellen, umfasst verschiedene Arten von Satelliten, weltraumgestützte Solaranlagen und elektrische Antriebsmodule.
Das Unternehmen hat seine High-g-Reaktionsräder – darunter eine 12-m-Variante (~40 Fuß) – mit mehreren Arten von Nutzlast und . getestet gemeldet dass sogar „unmodifizierte Smartphones, Action-Kameras und Teleskopobjektive unbeschadet überlebt haben“. Gleichzeitig arbeitet das Unternehmen auch an Möglichkeiten, Satelliten für die hohen g-Bedingungen, die mit kinetischen Starts verbunden sind, „robust“ zu machen. Wie sie auf ihrem Webseite :
„SpinLaunch entwickelt eine Vielzahl effizienter Satellitenchassis, die im Vergleich zu denen, die für die herkömmliche Startumgebung entwickelt wurden, eine Massenzunahme von nicht mehr als 10 % erfordern. Satellitenstrukturen, die für die High-g-Umgebung optimiert sind, werden leicht mit Finite-Elemente-Modellierung mit Vorhersagen analysiert, die den realen Tests sehr nahe kommen, was eine schnelle Iteration und Entwicklung ermöglicht. Das Endergebnis ist eine Familie von Strukturkomponenten, die gebrauchsfertig sind und wenig bis keine Auswirkungen auf Masse oder Kosten haben.“
In weniger als einem Jahrzehnt hat der kommerzielle Raumfahrtsektor den Zugang zum Weltraum erheblich verbessert. Der Schlüssel zu all dem war die Nutzung neuer Technologien und Innovationen, damit Booster abgerufen und wiederverwendet werden können, Satelliten kleiner werden und neue Klassen von Raumfahrzeugen und Startmethoden genutzt werden können. Mit Blick auf das nächste Jahrzehnt wird unsere Präsenz im Weltraum dank weiterer Durchbrüche in der Triebwerkstechnologie, bei Treibstoffen und in den Materialwissenschaften exponentiell zunehmen.
Es kann sogar ein Tag kommen, an dem chemische Raketen nicht mehr erforderlich sind, um ins All zu gelangen, obwohl sie immer noch nützlich sein können. In einer ironischen Wendung könnte die Zukunft des Weltraums auf Kinetik und anderen Startmethoden beruhen, die nicht auf die Raketengleichung hinauslaufen, genau das, was uns überhaupt in den Weltraum gebracht hat! Aber das war schon immer die Natur von Raketenboostern. Sie sind Liefermechanismen und nicht dazu bestimmt, uns zu begleiten, sobald wir uns von der Erde befreit haben.
Weiterlesen: Aerospace Testing Int. , SpinLaunch