高超音速：巨大離心機的太空發射(圖)

2021-11-17 01:12 作者:古望琴

SpinLaunch真空離心加速器和開發團隊。（圖片來源：YouTube視頻截圖）

【看中國2021年11月17日訊】（看中國記者古望琴編譯/綜合報導）SpinLaunch是一家美國航天技術開發公司，使用真空離心加速器，以數倍於音速的速度旋轉無動力的彈丸；在彈丸被彈射進入高層大氣，分裂之後將小型衛星快速而廉價的送入亞軌道。SpinLaunch公司的首次測試在10月22日完成了，地點是新墨西哥州的美國太空港，不知為何SpinLaunch公司在11月9日才宣布這一里程碑的測試。美國國防部對SpinLaunch的技術也表示出不小的興趣。

《駕駛》（the Drive）網站介紹說，SpinLaunch系統使用了真空離心加速器將彈丸提升到非常高的速度，而沒有任何阻力，在「不到一毫秒」的時間內，把彈丸拋入大氣層。據該公司稱，一個埠在幾分之一秒內打開，釋放彈丸。一個平衡裝置向相反方向旋轉，以防止系統失去平衡。真空密封保持原位，直到彈丸突破發射管頂部的薄膜。

雖然這個概念相當簡單，但要使它可靠和重複地工作，卻是非常的難。SpinLaunch首席執行官Jonathan Yaney告訴CNBC：「這是一種完全不同的方式，使用地面系統將彈丸加速到高超音速。」

Yaney在2014年成立了SpinLaunch公司，但始終保持低調。Yaney解釋說，第一次SpinLaunch測試中使用的亞軌道真空離心加速器，是最終版本的1/3比例，但仍然有300英尺高。最初測試中使用的亞軌道彈丸約10英尺長，被加速到「每小時數千英里」的速度，使用了加速器約20%的功率容量。

SpinLaunch表示，它在10月進行了亞軌道加速器測試，目的是驗證空氣動力學和釋放機制方面的基本概念，當時彈丸被推進到「數萬英尺」的高度。

據報導，該彈丸在飛行後被回收，可重複使用，但目前尚不清楚彈丸是如何被回收的。據推測，這些彈丸是由特異材料製成的，可以承受極端的速度和摩擦產生的熱量。

該公司計畫，未來將在彈丸內部增設火箭發動機，提供軌道飛行。在該版本中，火箭助推器只有在與彈丸分離之後，才會點燃。根據以前的報告，火箭在大約20萬英尺的高度點燃，此前彈丸將在沒有動力的情況下滑行約一分鐘。該公司的網站表示，「由於動能發射的衛星在大氣層內沒有使用火箭，SpinLaunch 可以讓未來的衛星群發射達到零排放。」

SpinLaunch公司表示，計畫在未來6-8個月內進行約30次亞軌道測試飛行，也希望今後能進入軌道發射領域。目前，SpinLaunch據稱已經完成了全尺寸系統降低風險研究的90%，正在努力確定全尺寸的設計。

五角大樓青睞的小衛星發射

《駕駛》表示，SpinLaunch背後的想法可能確實是「大膽而瘋狂的」，但如果技術能夠完全成熟，也能在太空發射領域分得一杯羹。目前將有效載荷送入軌道，使用的是火箭，消耗的是燃料。相比之下，SpinLaunch 計畫使用小得多的火箭，攜帶的燃料負荷更少，而有效載荷卻按比例增大了。該公司目前預測，彈丸可將大約400磅的有效載荷送入軌道。

據Yaney稱，一旦彈丸準備就緒，SpinLaunch公司將尋找沿海的太空發射設施，這樣能夠完成「每天幾十次的發射」。在不使用大型複雜火箭的情況下，快速的發射節奏，會降低將貨物送入軌道的成本。該公司聲稱，離心加速器帶來的速度提升所消耗的能量，比火箭消耗能量要減少四倍，成本要減少十倍。

到目前為止，SpinLaunch公司已經籌集了1.1億美元的資金，其目標直指商業市場，但完全成熟的技術也可能具有軍事用途。五角大樓已經對該公司的技術感興趣，並在2019年與國防創新部門簽署了一份合同。這是因為，雖然SpinLaunch無法將較大的有效載荷送入軌道，但仍有可能滿足美國空軍、太空部隊和導彈防禦局的許多發射要求，因為需要送入太空的小衛星越來越多了。

更重要的是，能夠迅速將衛星送入太空的承諾對美國軍方特別有吸引力。這是因為較大的衛星容易受到敵國的威脅，較小的、不太複雜的衛星現在越來越受歡迎；大量的小型衛星組成的覆蓋地球軌道衛星網，已經成為五角大樓未來幾年的優先事項，而SpinLaunch公司能快速而低成本地進行發射，非常應景。順手。SpinLaunch表示，預計將在2024年底進行首次客戶發射。