מהפכת החלל החדש נותנת טוויסט לטכנולוגיה של העת העתיקה: חברת SpinLaunch הצליחה ערכה ניסוי ראשון ומוצלח במערכת השיגור החשמלית שלה, המסוגלת לשגר מטענים קטנים לחלל באמצעות סיבובים צנטריפוגליים בתוך תא וואקום. אם החברה תצליח להפוך למסחרית, היא תהיה החלופה הראשונה בהיסטוריה לדלק רקטי.
כל שיגור של רקטה לחלל פולט מאות טונות של פחמן דו-חמצני לאטמוספרה, משתמש בעשרות אלפי ליטרים של מים וכן עלול לשחרר חמצן דו-חנקני, גז חממה שגם מדלל את שכבת האוזון. כמובן, ההשפעה המזיקה של תעשיית החלל הקטנה היא כאין וכאפס לעומת השפעתן של תעשיות גדולות כמו תעופה אזרחית למשל, אבל עם הגידול במספר השיגורים מדי שנה – האנושות מחפשת פתרונות סביבתיים יותר כדי להגיע לחלל.
סרטון הניסוי התת-מסלולי של SpinLaunch ב-22 באוקטובר.
הגשמת חלום ישן נושן
הרעיון עצמו אינו חדש: אם אפשר להעיף פגזים מתותחים, מדוע אי אפשר לבנות תותחים גדולים יותר ולהעיף מטענים לחלל? בסרט "מסע אל הירח" מ-1902, חמישה אסטרונומים הופכים לאסטרונאוטים בכך שהם בונים תותח ענק ומעיפים את עצמם לירח. במציאות, בשנות השישים של המאה שעברה ארה"ב וקנדה שיתפו פעולה בפרויקט בשם HARP, או High Altitude Research Project, שנועד לבדוק את ההיתכנות של שיגור לוויינים לחלל באמצעות תותחי ענק. שיא עולם נרשם ב-1966, כשתותח HARP שיגר קליע במשקל 84 ק"ג לגובה של 179 ק"מ מעל פני הים – מעל ומעבר לגבול הרשמי של החלל של 100 ק"מ. קנדה פרשה מהמיזם זמן קצר אחר כך, והשיא לא נשבר עד היום. אפשרות אחרת שהוצעה לאורך השנים היא להשתמש בתותח אלקטרומגנטי, או RailGun. תותח זה לא משתמש לא בדלק רקטי ולא בחומר נפץ, אלא מאיץ את הקליע לאורך שתי מסילות הנמצאות במצב של מוליכות־על על ידי המרת חשמל לאנרגיה קינטי.
למרות שבתיאוריה תותחים כאלה לירות קליעים במהירות בריחה מכדור הארץ – 11.2 ק"מ לשנייה – החום הרב שנוצר בתוך לוע התותח או המסילה עלול להתיך את הקליע עצמו, וזאת בעיה שטרם נמצא לה פתרון מניח את הדעת.
Project_Harp.jpg
לא מומלץ לאסטרונאוטים
חברת SpinLaunch מציעה פתרון יצירתי וקלאסי לבעיה הישנה: להמיר את האנרגיה החשמלית לאנרגיה קינטית לאורך זמן, ולאגור את האנרגיה הקינטית בזרוע מסתובבת. למעשה, מדובר בקלע ענק שמסתובב בתא ואקום ואוגר כוח צנטריפוגלי לאורך כשעה וחצי לפני השחרור. באופן הזה, יש די והותר זמן לקרר את המתקן לפני "השיגור".
האבטיפוס התת-מסלולי שבנתה SpinLaunch הוא כשלעצמו הישג הנדסי מרשים. מדובר בתא ואקום בקוטר 100 מטר ובמשקל 1,000 טון, הגדול ביותר שנבנה עד היום, כשהמתקן כולו מתנשא לגובה 50 מטרים, קצת יותר מפסל החירות. הזרוע בתוך תא הוואקום צוברת מהירות עד שהיא מגיעה ל-450 סיבובים לדקה, וכשהיא משחררת את הקליע – הוא עף מהארובה במהירות של 2 ק"מ לשנייה. הדגם הסופי, שעתיד לשאת מטענים למסלול סביב כדור הארץ, יהיה גדול בהרבה.
כמובן, גדול ככל שיהיה, המתקן לעולם לא יתאים לשיגור אסטרונאוטים בשר ודם, שכן תאוצת הכובד ברגע השחרור מגיעה ל-1,000 ג'י – די והותר כדי למחוץ אדם למוות.
כמו כן, יש לזכור שגם מהירות של 2 ק"מ לשנייה לא מספיקה כדי להכניס קליע למסלול סביב כדור הארץ, והקליע שישוחרר ממתקן ה-SpinLaunch יהיה למעשה רקטה קטנה שתצטרך לשרוף דלק רקטי מקצה האטמוספרה.
עם זאת, רקטות רב-שלביות שורפות את רוב הדלק בדקות הראשונות של הטיסה, ומהירות של 2 ק"מ לשנייה היא בערך המהירות של משגר הפאלקון 9 של חברת ספייס אקס בעת הפרדת השלב הראשון מהשלב השני – כך שמדובר, לפחות על הנייר, בחיסכון אפשרי של דלק ושל הרבה כסף. למעשה, ב-SpinLaunch מבטיחים להיות החלופה הזולה בעולם לשיגור של מטענים קטנים לחלל, עם אפשרות לשגר מספר רב של פעמים ביום ובעלות נמוכה להפליא של כמה מגה וואטים של חשמל.