Sztuczny Satelity są używane w komunikacji, nawigacji, geodezji i innych rzeczach, co czyni je jednym z najważniejszych elementów dzisiejszej technologii. Ponieważ wodowanie pierwszego sztucznego satelity w 1957, który kosztował 33 miliony dolarów, 6,542 satelity są orbitujący na całym świecie według stanu na styczeń 2021 r., z czego tylko 40% działa.
Więcej satelitów oznacza więcej łączności przy większej prędkości, ale dziś wystrzelenie satelity koszty od 50 do 400 milionów dolarów. Tak więc istnieje ogromna konkurencja między prywatnymi i państwowymi firmami, które świadczą usługi wystrzeliwania satelitów. Jednym z nich jest kalifornijska firma o nazwie SpinUruchom który ma na celu wystrzelenie satelitów poprzez wyrzucenie ich w kosmos.
Startup technologii kosmicznej chce na nowo wymyślić wystrzelenie rakiety – umieszczając satelity w okrągłej komorze i obracając je z prędkością ponad 5,000 mil na godzinę, zanim katapultuje je w kierunku orbity. https://t.co/2y4qR9THqy
- CNN (@CNN) 15 czerwca 2022 r.
Jak to idzie?
SpinLaunch to pionowo obracająca się maszyna w gigantycznej strefie próżniowej opartej na przyspieszeniu G. Ten obiekt do wystrzeliwania składa się z obrotowego ramienia, które z jednej strony utrzymuje ładunek zawierający satelitę.
Obrotowe ramię posiada mechanizm zwalniający, który doskonale uwalnia ładunek, gdy ramię osiągnie wymaganą prędkość w momencie, gdy wektor styczny ramienia zrówna się z drążkiem wyjściowym. Podczas startu testowego SpinLaunch, obracające się ramię uwalniało ładunki przy 180 obr./min, które osiągnęły dwieście tysięcy stóp w ciągu 60 sekund, po czym dwustopniowa rakieta chemiczna wystrzeliła i pchnęła ładunek do docelowego miejsca przeznaczenia.
SpinLaunch planuje wystartować z akceleratorem suborbitalnym, który będzie miał wysokość 50.4 metra i może osiągnąć prędkość 450 obr/min. Wygeneruje to przyspieszenie 10,000 7G i zwiększy prędkość ładunku do 200 razy szybciej niż prędkość dźwięku. Ładunek pierwszej generacji SpinLaunch miałby udźwig 150 kg, co oznacza, że może wystrzelić do XNUMX nanosatelitów podczas jednego startu.
Zobacz, jak przeprowadzamy typowy test w locie na naszym akceleratorze suborbitalnym, znajdującym się na @Spacer_NM.
Dowiedz się więcej o tym, jak ten 33-metrowy akcelerator masy uruchamia się, rozkręca i wysyła pojazd nośny na 30,000 XNUMX stóp w atmosferę: https://t.co/Zp9quQyeBU
— SpinLaunch (@spinlaunch) 18 kwietnia 2022 r.
Wyzwania inżynieryjne
Zwykłe wystrzelenie satelity odbywa się poprzez umieszczenie satelity nad ogromnym silnikiem rakietowym na ciecz, w którym paliwo stanowi 85% całkowitej masy. SpinLaunch wystrzeliwuje satelitę, wyrzucając go na odległość w cieńszej atmosferze, gdzie wystrzeliwuje dwustopniowa rakieta chemiczna i pomaga w pokonaniu reszty odległości, wymagając niewielkiej części paliwa w porównaniu z innymi metodami. Jego zapotrzebowanie na paliwo zmniejsza koszty początkowe, czyniąc go bardziej zrównoważonym, ponieważ obiekt do wodowania może wyrzucać ładunek z energią generowaną ze źródeł odnawialnych.
Aby każde uruchomienie zakończyło się sukcesem, SpinLaunch opanował kilka wyzwań inżynieryjnych. Pierwszą przeszkodą inżynieryjną było uwolnienie ładunku w idealnym momencie. Jeśli popełni się drobny błąd, może wystrzelić ładunek z prędkością 7 razy większą niż prędkość dźwięku do obiektu startowego, powodując całkowite zniszczenie.
Drugą przeszkodą, jaką SpinLaunch musiał pokonać, było ciepło, z jakim ładunek musiałby się zmierzyć podczas lotu. Przy tej ekstremalnej prędkości opór powietrza na ładunek może wytworzyć falę uderzeniową, zwiększając jego temperaturę. Trzecią przeszkodą było to, jak uwolnienie 200-kilogramowego ładunku przy 450 obr./min wpływa na obracające się ramię, które nagle z takiego ciężaru przechodzi w zerowy ciężar. Tak więc wykonanie tych wszystkich rzeczy w sposób niezawodny jest dużym osiągnięciem dla firmy.
YouTube: spojrzenie od środka na projektowanie dla środowiska uruchamiania SpinLaunch
Źródło zdjęcia: Prezentowane obraz ma charakter symboliczny i został przejęty przez NASA.
Źródła: National Geographic / Pradeepa Rawata (Świat geoprzestrzenny) / GlobalCom
