Ajatus kiskotykkien käyttämisestä esineiden laukaisemiseen avaruuteen on ollut olemassa jo vuosia – jopa Isaac Newton pohti konseptia. Mutta nyt joukko NASAn insinöörejä tutkii vakavasti mahdollisuutta käyttää kiskotykkiä mahdollisena laukaisujärjestelmänä tähtiin, ja he etsivät järjestelmää, joka muuttaa joukon olemassa olevia huipputeknologioita seuraavaksi jättimäiseksi harppaukseksi avaruuteen. Kennedyn avaruuskeskuksen Applied Physics Laboratoryn haarajohtaja Stan Starr sanoi, että mikään suunnittelussa ei vaadi aivan uuden teknologian kehittämistä, vaan luottaa siihen, että useita olemassa olevia tekniikoita viedään eteenpäin. Hän sanoi, että tällaisen järjestelmän kehittäminen olisi 'suuri teknologiavallankumous'.
'Kaikki nämä ovat teknologiakomponentteja, jotka on jo kehitetty tai tutkittu', hän sanoi. 'Ehdotamme vain kypsyä nämä tekniikat hyödylliselle tasolle, reilusti yli jo saavutetun tason.'
Kiskotykki käyttää sähköllä toimivaa magneettikenttää kiihdyttääkseen ammuksen kiskosarjaa pitkin, kuten junan kiskot. Eräs NASA-ryhmän varhainen ehdotus vaatii kiilanmuotoista lentokonetta, jossa on scramjets, laukaistava vaakatasossa sähköistetyllä radalla tai kaasukäyttöisellä kelalla. Kone lensi 10 Machin korkeuteen nostaen sen ilmakehän yläjuoksulla siipien ja suihkukoneiden avulla, missä raketin toisen vaiheen kaltainen pieni hyötykuormakapseli tai kapseli ampuisi koneen takaosasta kiertoradalle. Lentokone palaisi ja laskeutuisi kiitotielle laukaisupaikan vieressä.
KSC:n ja muiden NASA-keskusten insinöörit väittävät, että järjestelmä ja sen edistyneet teknologiat hyödyttävät maan korkean teknologian teollisuutta kehittämällä teknologioita, jotka tekisivät tehokkaampia lähiliikenteen rautatiejärjestelmiä, parempia akkuja autoihin ja kuorma-autoihin sekä lukuisia muita lisälaitteita. .
Erilaisia tekniikoita avaruusaluksen työntämiseksi alas pitkää kiskoa on testattu useissa olosuhteissa, mukaan lukien tämä magneettinen levitaatio (MagLev) -järjestelmä, jota arvioitiin NASAn Marshallin avaruuslentokeskuksessa. Insinööreillä on useita vaihtoehtoja, joista valita suunnittelun edetessä. Kuvan luotto: NASA
Esimerkiksi sähköteillä katapultoidaan vuoristoratsastajia päivittäin teemapuistoissa. Mutta nämä reitit vaativat suhteellisen vaatimattomia 100 km/h (60 mph) nopeuksia - tarpeeksi tehdäkseen kyydistä jännittävää, mutta ei läheskään tarpeeksi nopeaa laukaistakseen jotain avaruuteen. Kantoraketin tulisi saavuttaa vähintään 10 kertaa suurempi nopeus kahden mailin aikana Starrin ehdotuksessa.
Hyvä uutinen on, että NASA ja yliopistot ovat jo tehneet merkittävää tutkimusta alalla, mukaan lukien pienimuotoiset reitit NASAn Marshall Space Flight Centerissä Huntsvillessä, Ala., ja Kennedyssä. Laivasto on myös suunnitellut vastaavan katapulttijärjestelmän lentotukialuksiinsa.
Mitä tulee lentokoneisiin, jotka lähtisivät kiskoille, suunnittelijoilla on jo olemassa todellisia testejä. X-43A tai Hyper-X-ohjelma ja X-51 ovat osoittaneet, että scramjetit toimivat ja voivat saavuttaa merkittäviä nopeuksia.
Ryhmä näkee NASAn kenttäkeskusten ottavan perinteisiä roolejaan kehittääkseen Advanced Space Launch System -järjestelmän. Esimerkiksi Langley Research Center Virginiassa, Glenn Research Center Ohiossa ja Ames Research Center Kaliforniassa työskentelevät hypersonic lentokoneen eri elementtien parissa. Dryden Research Center Kaliforniassa, Goddard Space Flight Center Marylandissa ja Marshall liittyisivät Kennedyn kanssa kehittämään laukaisurataverkkoa. Kennedy rakentaisi myös laukaisutestin, mahdollisesti kahden mailin pituiselle alueelle Launch Pad 39A:lle johtavan ryömintätien kanssa.
Koska järjestelmä vaatii suurta roolia ilmailun edistämisessä rakettien ohella, Starr sanoi: 'Pohjimmiltaan tuot yhteen NASAn osia, joita ei yleensä tuoda yhteen. Näen edelleen Kennedyn ydinroolin laukaisu- ja laskeutumislaitoksena.'
Advanced Space Launch System -järjestelmän ei ole tarkoitus korvata avaruussukkulaa tai muuta ohjelmaa lähitulevaisuudessa, mutta se voidaan mukauttaa kuljettamaan astronautteja sen jälkeen, kun miehittämättömät tehtävät ovat keränneet menestystä, Starr sanoi.
Tutkimus- ja kehitysohjelmaa voitaisiin käyttää myös kaupallisen lanseerauksen pohjana, jos yritys päättää hyödyntää NASAn matkan varrella tekemää perustutkimusta. Starr sanoi, että NASAn perustutkimus on pitkään kannustanut ilmailu- ja avaruusteollisuutta etenemään, mikä on suuntaus, jonka mukaan edistynyt avaruuslaukaisujärjestelmä voisi jatkua.
Toistaiseksi tiimi ehdotti 10 vuoden suunnitelmaa, joka alkaisi ilmavoimien käyttämien droonien laukaisemisesta. Kehittyneemmät mallit seuraisivat, kunnes ne ovat valmiita rakentamaan sellaisen, joka voi lähettää pienen satelliitin kiertoradalle.
Kaasuvoimaa käyttävä rautateiden kantorakettitutkimus on jo käynnissä, mutta tiimi hakee rahoitusta useilta aloilta, mukaan lukien NASA:n pyrkimys teknologiainnovaatioihin, mutta insinöörit tietävät, että se ei välttämättä toteudu. Työ on kuitenkin sen arvoista, koska on mahdollisuus mullistaa laukaisut.
Lähde: NASA