ประวัติปืนอวกาศจากไอแซคนิวตันถึงนาซีในปารีสและโครงการฮาร์ป

การเดินทางสู่อวกาศเป็นงานที่ยากและมีราคาแพง ต้องใช้พลังงานเป็นจำนวนมากในการยิงจรวดขึ้นและเคลื่อนออกจากชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ไปสู่วงโคจรที่ปราศจากแรงโน้มถ่วง วิธีการขับเคลื่อนที่ไม่ต้องการไฮโดรเจนเหลว 326,770 แกลลอนและ 99,359 แกลลอนของออกซิเจนเหลวที่จำเป็นในการทำให้ดาวเสาร์ V หลุดออกจากชั้นบรรยากาศจะทำให้พื้นที่เปิดตัวมีราคาไม่แพงมากสำหรับ บริษัท NASA และ บริษัท เอกชนเช่น SpaceX นี่คือเหตุผลที่ผู้คนต้องการสร้างปืนอวกาศ นี่คือเหตุผลที่ผู้คนต้องการสร้างปืนอวกาศเป็นเวลาเกือบสามศตวรรษ เป็นวิธีแก้ปัญหาเชิงตรรกะในการแก้ปัญหาเชื้อเพลิงซึ่งทั้งสองอย่างมอบอำนาจให้จรวดและลากลงมา

ไม่เราไม่ได้พูดเกี่ยวกับเลเซอร์บลาสเตอร์ที่เคยยิงใส่เรือเอเลี่ยนที่ไม่เป็นมิตร (แม้ว่าฟังดูจะเป็นเรื่องที่ยิ่งใหญ่ที่สุด) แต่เป็นกลไกการยิง ปืนอวกาศที่แท้จริงในความหมายดั้งเดิมนั้นเป็นเหมือนปืนใหญ่ที่ใช้ในการสร้างขีปนาวุธรอบโลก ถ้าไอเดียนั้นใช้ได้จรวดก็ไม่จำเป็นเพราะยานอวกาศนั้นสามารถถูกยิงผ่านบรรยากาศด้วยความเร็ว

“ ฟังดูแล้ว” คุณพูด “ แต่มันสามารถใช้งานได้จริงหรือ”

ในศตวรรษที่ 20 คนส่วนใหญ่พยายามสร้างปืนอวกาศที่ใช้งานได้และยังไม่มีใครประสบความสำเร็จ นี่คือประวัติย่อของปืนอวกาศและความพยายามที่ไร้ประโยชน์ทั้งหมดที่จะนำสิ่งต่าง ๆ ออกสู่อวกาศจรวดแซน

2271: ไอแซกนิวตัน ประดิษฐ์ ปืนอวกาศ

ในหนังสือของเขา บทความของระบบโลก นิวตันกล่าวถึงสถานการณ์สมมุติที่ปืนใหญ่วางอยู่บนภูเขาสูงสามารถยิงวัตถุขึ้นเป็นเส้นตรงห่างจากพื้นผิวโลกโดยไม่มีการต่อต้านอากาศ การทดสอบกระสุนปืนใหญ่นั้นแสดงให้เห็นถึงความเร็วที่คุณต้องการในการยิงบางสิ่งบางอย่างในอากาศเพื่อดูว่ามันตกลงสู่พื้นโลกทำให้มันโคจรหรือหนีจากแรงโน้มถ่วงของโลกอย่างสมบูรณ์และออกไปสู่อวกาศ

แน่นอนว่ามีข้อ จำกัด ทางเทคโนโลยีในการสร้างปืนใหญ่ ข้อ จำกัด เหล่านั้นจะถูกเล่นด้วยอีกประมาณหนึ่งศตวรรษต่อมา …

2408: จูลส์เวิร์นยิงดวงจันทร์

ในนวนิยายของเขา จากโลกสู่ดวงจันทร์ นักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงบอกเล่าเรื่องราวเกี่ยวกับสังคมเล็ก ๆ ของผู้สนใจรักอาวุธและการแสวงหาการสร้างปืนอวกาศเพื่อส่งผู้คนไปยังดวงจันทร์ ปืนใหญ่อวกาศของ Columbiad ของ Verne มีความยาวเกือบ 900 ฟุตและกว้าง 60 ฟุตและในขณะที่มันส่งนักบินอวกาศสามคนสู่อวกาศโดยใช้ผ้าฝ้ายปืนประมาณ 400,000 ปอนด์ชะตากรรมของพวกมันยังไม่ทราบ (จนกว่าจะถึงภาคต่อ)

หนังสือเล่มนี้เป็นภาพแรกของปืนอวกาศ - แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จรวดชาวรัสเซีย Konstantin Tsiolkovsky จะเขียนบทความในปี 2446 ซึ่งระบุว่าปืนอวกาศจริงจะวิ่งไปไม่ได้นานนักและจะทำให้นักบินอวกาศเหล่านี้เร่งความเร็วประมาณ 22,000 กรัม

กล่าวอีกนัยหนึ่งนักบินอวกาศผู้น่าสงสารเหล่านั้นจะกลายเป็นไอในทันทีแม้ว่าจะสามารถสร้างสิ่งที่น่ารังเกียจขึ้นมาได้ก็ตาม

2461: เยอรมันโจมตีสตราโตสเฟียร์จากปารีส

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่งเยอรมนีใช้หลักการของปืนใหญ่ระยะยาวเพื่อสร้างปืนปารีสซึ่งเป็นปืนใหญ่ที่น่าเกรงขามซึ่งสามารถโจมตีกรุงปารีสได้จากระยะทางประมาณ 75 ไมล์ กระสุนที่ยิงออกมาจากปืนใหญ่ตัวนี้สามารถเข้าถึงสตราโตสเฟียร์ได้เป็นครั้งแรกที่วัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นสามารถทำให้มันสูงได้ นี่เป็นความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ถ้าเป้าหมายไม่ได้ฆ่าคนอื่น แต่เฮ้ - เหตุการณ์สำคัญเป็นเหตุการณ์สำคัญ

อย่างไรก็ตามข้อเสียของความสามารถดังกล่าวก็คือผู้ปฏิบัติงานปืนของปารีสจำเป็นต้องคำนึงถึงผลกระทบของโคลิโอลิส (การหมุนของโลก) ในการคำนวณวิถี

ในตอนท้ายของสงครามโลกครั้งที่หนึ่งปืนปารีสถูกรื้อถอนและทำลายโดยทหารเยอรมันเพื่อยึดเอาการยึดครองโดยกองกำลังพันธมิตรและอาวุธดังกล่าวถูกห้ามโดยสนธิสัญญาแวร์ซาย

2487: พวกนาซียิง V-3 Supergun

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองฮิตเลอร์ผลักโปรแกรมที่เรียกว่าอาวุธวีซึ่งถูกออกแบบมาเพื่อโจมตีอังกฤษเพื่อตอบโต้การทิ้งระเบิดในเยอรมนี หนึ่งในสามของอาวุธเหล่านี้คือปืนใหญ่ V-3 มีชื่อรหัสว่าปั๊มแรงดันสูงหรือ HDP

การออกแบบเรียกปืนใหญ่ยาว 65 ฟุตชี้ตรงไปที่ลอนดอน ฮิตเลอร์ต้องการสร้างเครื่องจักรความตาย 25 เครื่อง แต่กองทัพอากาศสามารถทำการทิ้งระเบิดในสถานที่ที่พวกเขากำลังก่อสร้างในเดือนกรกฎาคมปี 1944 ปืนสั้นสองกระบอกถูกสร้างโดย SS และกองทัพเยอรมันเริ่มยิงกระสุนที่เมือง ของลักเซมเบิร์ก พวกเขาไม่มีประสิทธิภาพ V-3s ขนาดเล็กถูกรื้อถอนหลังจากสงครามและถูกนำไปยังสหรัฐอเมริกาเพื่อทำการทดสอบเพิ่มเติมก่อนที่จะถูกโยนในปี 1948

1966: โครงการฮาร์ปยิงออกไป

หลังจากสงครามโลกครั้งที่สองการแข่งขันทางอวกาศเริ่มเข้ามามุ่งเน้นและเทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลังการเปิดตัวสิ่งต่าง ๆ เปลี่ยนจากปืนใหญ่ไปสู่จรวด ในปีพ. ศ. 2504 สหรัฐอเมริกาและแคนาดาร่วมกันสร้าง Project HARP (High Altitude Research Project) โดยมีเป้าหมายในการสร้างระบบการปล่อยจรวดที่ไม่ใช่จรวดต้นทุนต่ำ

โดยปกติแล้ว HARP จะเป็นสุดยอดของการทำงานโดย Gerald Bull วิศวกรกระสุนซึ่งเป็นผู้บุกเบิกแนวคิดในการยิงเครื่องบินออกจากปืน บูลและคู่หูของเขาพยายามเกลี้ยกล่อมให้กองทัพเรือสหรัฐฯจัดหาปืนต่อสู้ขนาด 16 นิ้วที่ไม่ได้ใช้ 50 ลำและเริ่มทำงานในสนามบินที่สนามบิน Seawell ในบาร์เบโดส ในปี 1966 โครงการเปลี่ยนมาอยู่ที่ Yuma รัฐอริโซนาที่ซึ่งปืน (ขยายไปถึง 100 calibers) สามารถยิงกระสุนมาร์เล็ต 2 ปอนด์ที่ 400 ปอนด์ด้วยความเร็ว 7,000 ฟุตต่อวินาที

กระสุนทำให้มันสั้นลงสู่อวกาศที่ระดับความสูง 110 ไมล์ นั่นเป็นสถิติสำหรับขีปนาวุธที่ยิงด้วยปืนซึ่งถือมาจนถึงทุกวันนี้

ข้อ จำกัด ด้านงบประมาณได้บังคับให้ยกเลิก HARP ในไม่ช้า วัวกลับไป Highwater (กับเว็บไซต์เปิดตัวบาร์เบโดสยังอยู่ภายใต้กรรมสิทธิ์ของเขา) และเขาก่อตั้ง บริษัท วิจัยอวกาศ

2528: โครงการคมเริ่มต้น

รัฐบาลสหรัฐอเมริกาเริ่มโครงการวิจัยระดับความสูงขั้นสูง (SHARP) ในปี 2528 ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอเรนซ์ลิเวอร์มอร์ เป้าหมายคือการยิงสิ่งของสู่ชั้นบรรยากาศด้วยปืนแก๊ซแสงสองขั้นตอนซึ่งท้ายที่สุดแล้วจะช่วยให้ประเทศสามารถส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรได้

ปืนแก๊สเบาทำงานหลักการตัวอย่างของปืนลมลูกสูบฤดูใบไม้ผลิ - ที่ซึ่งลูกสูบบังคับให้ของเหลวทำงานผ่านก๊าซในถังเพื่อเร่งกระสุนออกไปในทิศทางที่กำหนด ในกรณีนี้ลูกสูบขับเคลื่อนโดยปฏิกิริยาทางเคมีและของเหลวทำงานเป็นก๊าซที่เบากว่าเช่นฮีเลียมหรือไฮโดรเจน โปรเจคชาร์ปเริ่มต้นขึ้นเมื่อนักวิทยาศาสตร์ชื่อจอห์นฮันเตอร์ตระหนักว่าปืนไฟก๊าซจะดีกว่ามากในการยิงขีปนาวุธด้วยความเร็วสูงกว่าปืนกลไฟฟ้า

ต้นแบบถูกสร้างเสร็จเรียบร้อยแล้วในปี 1992 ความยาวประมาณ 426 ฟุตระบบสามารถยิงวัตถุออกด้วยความเร็วประมาณหนึ่งในสามที่จำเป็นเพื่อให้บางสิ่งออกสู่อวกาศ การทดสอบที่ประสบความสำเร็จส่งผลให้มีแผนการสร้าง Jules Verne Launcher ซึ่งน่าจะเป็นกระบอกยาวที่ยาวถึง 2.2 ไมล์ การสร้างอุปกรณ์ดังกล่าวจะมีค่าใช้จ่ายหลายพันล้านดอลลาร์และรัฐบาลมีความกระตือรือร้นน้อยกว่าเกี่ยวกับการจัดสรรชาร์ปเงินประเภทนั้น

1988: เจอราลด์บูลไปทำงานให้กับซัดดัม

ในขณะเดียวกันหลังจาก HARP ปิดตัวลง Bull เริ่มสนใจที่จะทำงานกับประเทศอื่น ๆ ผ่านทางประเทศใหม่ของเขาและเริ่มทำงานเป็นที่ปรึกษาปืนใหญ่ตลอดยุค 70 รวมถึงการคุมขังในคุกหลังจากที่เขาถูกตัดสินว่ามีการซื้อขายอาวุธที่ผิดกฎหมาย เมื่อเขาได้รับการปล่อยตัวเขาย้ายไปบรัสเซลส์และเริ่มทำงานกับจีนและ - ที่โดดเด่นมากขึ้น - อิรัก

ในปี 1988 เขาตัดสินใจว่ามันเป็นเวลาที่เหมาะสมที่จะเสร็จสิ้นสิ่งที่เขาเริ่มมานานแล้ว: สร้างปืนอวกาศที่ใช้งานได้ เขาพยายามโน้มน้าวให้เผด็จการอิรักซัดดัมฮุสเซ็นเพื่อระดมทุนโครงการบาบิโลนสร้างปืนใหญ่ยาว 511 ฟุตที่สามารถยิงกระสุน 4400 ปอนด์เข้าสู่วงโคจรได้

ต้นแบบตัวแรกนั้นเรียบง่ายกว่า - ยาว 150 ฟุตสามารถยิงวัตถุได้ไกล 466 ไมล์ มหาอำนาจตัวที่สองที่ถูกสร้างขึ้น“ บิ๊กบาบิโลน” ควรจะใกล้เคียงกับความยาวเดิมที่เสนอไว้ อย่างไรก็ตามบูลถูกลอบสังหารในเดือนมีนาคมปี 1990 (อาจเป็นไปได้โดยเจ้าหน้าที่อิสราเอลมอสสาด) และไม่เคยเสร็จสิ้น

2552: การแข่งขันปืนอวกาศส่วนตัวเริ่มต้นขึ้น

John Hunter ไม่เคยยอมแพ้กับเป้าหมายในการสร้างปืนอวกาศ ในปี 2009 เขาก่อตั้ง บริษัท ชื่อว่า Quicklaunch เพื่อสร้างปืนยาว 3,600 ฟุตส่วนใหญ่จมอยู่ใต้น้ำที่จะระเบิดวัตถุลงสู่อวกาศโดยใช้ไฮโดรเจนและมีเธนประมาณ 5,000 Gs ตัวเรียกใช้นั้นมีไว้เพื่อแทนที่จรวดระยะแรกก่อนที่ยานอวกาศจะสามารถใช้ระบบขับเคลื่อนอื่นเพื่อทำให้ระยะทางที่เหลืออยู่นอกบรรยากาศของดาวเคราะห์ บริษัท ประเมินว่าจะมีการเปิดตัวประมาณ $ 1,100 ต่อกิโลกรัม (น้อยกว่าการเปิดตัว SpaceX Falcon 9 สี่เท่าและน้อยกว่า NASA Atlas V 13 ครั้ง)

อย่างไรก็ตามฮันเตอร์ออกจาก Quicklaunch ในปี 2555 และ บริษัท ก็ดูเหมือนว่ามันจะหยุดนิ่งตั้งแต่

ดังนั้นเพื่อสรุป: เกือบ 300 ปีหลังจากนิวตันแรกเล็งแนวคิดของปืนอวกาศเราไม่มีปืนอวกาศ