Катапульта на стероїдах. Китайський рейкотрон запускатиме кораблі з екіпажем у космос

Аби доставити астронавтів у космос потрібна неймовірна кількість палива (до прикладу, ракета Saturn V, яка запустила місію Apollo, перевозила 770 000 літрів керосину, а також рідкий кисень як окислювач), тож дослідники вже давно вивчають альтернативні ракетам варіанти — такі як космічні ліфти, кінетичні системи запуску (які розкручують ракету до неймовірних швидкостей у вакуумній камері й поки не досить безпечні для людей) чи рейкотрон (по суті, велетенська катапульта).

Над останнім наразі працюють в Китаї. Ідея системи полягає в тому, щоб запустити космічний корабель уздовж гігантської електромагнітної стартової траси зі швидкості 1,6 Маха (а в перспективі — до 5 Маха), а далі він запустить власні двигуни й залишить земну атмосферу, пришвидшившись до показників, які приблизно в 7 разів перевищують швидкість звуку.

Науково-дослідний інститут технологій літальних апаратів Китайської аерокосмічної науково-промислової корпорації (CASIC) вже побудував двокілометровий тестовий трек у Датуні, провінція Шаньсі.

Рейкова гармата, яка може прискорити корабель до швидкості 1,6 Маха з пасажирами на борту, повинна мати довжину щонайменше 8 км (і набагато більшу до 5 Махів). Проблема полягає в тому, для цього знадобиться велика кількість електромагнітів, які потребуватимуть кріогенного охолодження (відповідно й велетенської вакуумної камери, якої ще й у природі не існує), а такоє специфічний шлюз, щоб транспортний засіб міг вийти на надзвуковій швидкості (якщо система не спрацює ідеально — може статися дуже неприємна аварія, близька за енергією до тактичної ядерної зброї).

Інше питання в тому, що, наприклад, рейкотрони, які запускають винищувачі з авіаносця USS Gerald R. Ford, використовують 121 МДж, аби розігнати літак до 241 км/год. Щоб прискорити транспорт такою самою масою до 5 Махів, китайському рейкотрону знадобилося б приголомшливих 50 000 МДж (а космоплан, який використовуватимуть у перспективі важитиме як мінімум у 10 разів більше).

Отже, для роботи такої електромагнітної гармати знадобиться атомна електростанція, яка генеруватиме гігаджоуль за секунду, а для накопичення енергії знадобиться абсолютно новий суперконденсатор (Дрезденська лабораторія високого магнітного поля Hochfeld-Magnetlabor Dresden наразі має найсучаснішу конденсаторну батарею, яка витримує 50 МДж, що є світовим рекордом, але цього для рейкотрона недостатньо).

Китайці стверджують, що якщо система рейкотрона буде успішною, то вона знизить витрати на запуск на орбіту до $60/кг (у SpaceX, для порівняння, вартість нині становить $3000/кг).

Джерело: South China Morning Post (через New Atlas)