Een geschiedenis van ruimtegeweren van Isaac Newton tot nazi's in Parijs en Project HARP

In de ruimte komen is zwaar en kostbaar werk. Het kost veel energie om een ​​raket af te vuren en de atmosfeer van de planeet te verlaten, in een baan met een zwaartekracht zonder zwaartekracht. Een voortstuwingsmethode waarvoor geen 326.770 gallons vloeibaar waterstof en 99.359 gallons vloeibare zuurstof nodig zijn om de Saturn V uit de atmosfeer te krijgen, zou ruimte-lanceringen aanzienlijk goedkoper maken voor NASA en particuliere bedrijven zoals SpaceX. Dit is waarom mensen ruimtekanonnen willen bouwen. Dit is waarom mensen al bijna drie eeuwen ruimtegeweren wilden bouwen. Het is een logische oplossing voor het brandstofprobleem, dat beide raketten raket en naar beneden sleept.

Nee, we hebben het niet over laserblasters die worden gebruikt om op vijandige buitenaardse schepen te vuren (hoewel dat absoluut episch klinkt), maar een lanceermechanisme. Een echt ruimtegeweer, in de traditionele betekenis, is meer een kanon dat wordt gebruikt om aardgebonden projectielen orbitaal te maken. Als het idee werkte, zou de raket overbodig zijn omdat ruimtevaartuigen snel in de atmosfeer konden worden geschoten.

"Klinkt dope," zegt u. "Maar kan het echt werken?"

Welnu, gedurende het grootste deel van de 20e eeuw hebben mensen geprobeerd een functioneel ruimtegeweer te maken en nog niemand is geslaagd. Hier is een korte geschiedenis van het ruimtepistool en al die vergeefse pogingen om dingen in de ruimte zonder raketten te lanceren.

1728: Isaac Newton verzint het ruimtepistool

In zijn boek Een verhandeling van het systeem van de wereld, Newton bespreekt een hypothetisch scenario waarbij een kanon op een hoge berg objecten in een rechte lijn kan afvuren, weg van het oppervlak van de aarde, zonder luchtweerstand. Het kanonskogel-experiment toont in essentie aan met welke snelheid je iets in de lucht moet schieten om het terug te zien vallen naar de aarde, het in een baan om de aarde te laten komen, of helemaal te ontsnappen aan de zwaartekracht van de planeet en de ruimte in te zwerven.

Natuurlijk zijn er technologische beperkingen om zo'n kanon te bouwen. Die beperkingen zouden ongeveer een eeuw later een beetje meer worden gespeeld …

1865: Jules Verne schiet op de maan

In zijn roman van de aarde naar de maan, de beroemde sciencefictionschrijver vertelt een verhaal over een kleine gemeenschap van wapenliefhebbers en zijn zoektocht om een ​​ruimtegeweer te bouwen om mensen naar de maan te brengen. Verne's Columbiad ruimtekanon is bijna 900 voet lang en 60 voet breed, en terwijl het inderdaad drie astronauten in de ruimte met behulp van ongeveer 400.000 pond geweerkatoen lancering, hun lot onbekend zijn gebleven (tot het vervolg, natuurlijk).

Het boek was in wezen de eerste afbeelding van een ruimtegeweer - hoewel de Russische raketwetenschapper Konstantin Tsiolkovsky in 1903 een artikel zou schrijven waarin werd vastgesteld dat een realistisch ruimtegeweer onmogelijk lang zou lopen en de astronauten van het boek zou onderwerpen aan ongeveer 22.000 g versnelling.

Met andere woorden, die arme astronauten zouden onmiddellijk verdampen, zelfs als het verdomde ding kon worden gebouwd.

1918: Duitsers raken de stratosfeer vanuit Parijs

Tijdens de Eerste Wereldoorlog gebruikte Duitsland de principes van een langeafstandskanon om het Paris Gun te bouwen - een grotesk groot kanon dat Parijs van ongeveer 75 mijl verderop kon bombarderen. De granaten afgevuurd van dit big-ass kanon waren in staat om de stratosfeer te bereiken, de eerste keer dat door mensen gemaakte objecten het zo hoog konden maken. Dat zou een geweldige prestatie zijn als het niet de bedoeling was om andere mensen te doden, maar hey - mijlpalen zijn mijlpalen.

Een nadeel van dit vermogen was echter dat de operatoren van Paris Gun rekening moesten houden met het Coriolis-effect (de rotatie van de aarde) in trajectberekeningen.

Aan het einde van de Eerste Wereldoorlog werd het Parijse kanon door Duitse soldaten gedemonteerd en vernietigd om de gevangenneming door geallieerde troepen te voorkomen, en dergelijke wapens werden vervolgens verboden door het Verdrag van Versailles.

1944: The Nazis Fire the V-3 Supergun

Tijdens de Tweede Wereldoorlog drong Hitler door met een programma dat bekend staat als de V-wapens, die waren ontworpen om Groot-Brittannië aan te vallen als reactie op bombardementen op Duitsland. De derde van deze wapens was het V-3 kanon, met codenaam de hogedrukpomp of HDP.

De ontwerpen riepen om een ​​65-voet lang kanon dat rechtstreeks op Londen gericht was. Hitler wilde 25 van deze dodemachines bouwen, maar de Royal Air Force slaagde erin de faciliteit te bombarderen waar ze in juli 1944 werden gebouwd. Twee kortere kanonnen werden gebouwd door de SS en de Duitse troepen slaagden er in om schoten te schieten in de stad van Luxemburg. Ze waren niet effectief. De kleinere V-3's werden na de oorlog ontmanteld en naar de VS gebracht voor verdere tests, voordat ze in 1948 werden gegooid.

1966: Project HARP vuurt weg

Na de Tweede Wereldoorlog begon de ruimterace in beeld te komen, en de technologie achter het lanceren van dingen veranderde van artillerie naar raket. In 1961 richtten de Verenigde Staten en Canada gezamenlijk Project HARP (High Altitude Research Project) op met als doel een systeem van niet-raket, goedkoop lanceringssysteem te creëren.

HARP was in feite het resultaat van jarenlang werk van Gerald Bull, een ballistische ingenieur die baanbrekend werk had verricht van het idee om vliegtuigen met geweren af ​​te vuren. Bull en zijn partners slaagden erin de Amerikaanse marine over te halen om hen een ongebruikt 16-inch 50 kaliber slagschipwapen te leveren en begonnen te werken op een vlucht in Seawell Airport in Barbados. In 1966 verschoof het project naar Yuma, Arizona, waar het geweer (uitgebreid tot 100 kalibers) erin slaagde om een ​​400-pond Martlet 2 projectiel af te vuren met een snelheid van 7000 voet per seconde.

Het projectiel maakte het kort in de ruimte, op een hoogte van 110 mijl. Dat is een record voor door vuurwapens gelanceerde projectielen die tot op de dag van vandaag behouden blijven.

Budgettaire beperkingen dwongen de annulering van HARP al snel. Bull keerde terug naar Highwater (met de lanceringssite van Barbados ook onder zijn eigendom) en richtte de Space Research Corporation op.

1985: Project SHARP Kicks Off

De Amerikaanse overheid startte in 1985 het Super High Altitude Research Project (SHARP) bij het Lawrence Livermore National Laboratory. Het doel was om voorwerpen via een tweetraps licht-gaspistool in de atmosfeer te vuren - wat het land uiteindelijk zou helpen om satellieten in een baan om de aarde te krijgen.

Een licht-gaspistool werkt de monsterprincipes van een luchtveer van de veerzuiger - waarbij een zuiger een gasachtige werkvloeistof door een vat dwingt om een ​​projectiel in een gegeven richting uit te versnellen. In dit geval wordt de zuiger feitelijk aangedreven door een chemische reactie en is het werkfluïdum een ​​lichter gas zoals helium of waterstof. Project SHARP begon toen een wetenschapper genaamd John Hunter zich realiseerde dat een licht-gaspistool veel beter zou zijn in het lanceren van projectielen met hoge snelheden dan een elektromagnetisch railgun.

Een prototype werd met succes gebouwd in 1992. Ongeveer een meter lang zou het systeem een ​​voorwerp kunnen afschieten met ongeveer een derde van de snelheid die nodig is om iets in de ruimte te krijgen. Succesvol testen resulteerde in plannen om het Jules Verne Launcher, die zou hebben gepocht op een duizelingwekkende 2,2 mijl lange vat. Het bouwen van zo'n apparaat zou miljarden dollars gekost hebben en de overheid was niet zo enthousiast over het toewijzen van SHARP dat soort geld.

1988: Gerald Bull gaat werken voor Saddam

Ondertussen, nadat HARP was gesloten, raakte Bull geïnteresseerd in het veiligstellen van werk met andere landen in zijn nieuwe land en begon hij gedurende de jaren '70 te werken als een artillerijdeconsulent. Dit omvatte een stint in de gevangenis nadat hij was veroordeeld voor illegale wapenhandel. Toen hij werd vrijgelaten, verhuisde hij naar Brussel en begon hij te werken met China en - meer in het bijzonder - Irak.

In 1988 besloot hij dat het de juiste tijd was om af te maken wat hij al lang geleden begon: een werkruimtepistool bouwen. Hij slaagde erin de Iraakse dictator Saddam Hussein te overtuigen Project Babylon te bouwen, de oprichting van een 511 meter lang kanon dat een projectiel van 4400 pond in een baan om de aarde kan brengen.

Het eerste prototype was bescheidener - 150 voet lang, in staat om een ​​object te schieten op een afstand van 466 mijlen ver weg. Het tweede supergoen dat gebouwd werd, "Big Babylon," moest dichter bij de oorspronkelijke voorgestelde lengte liggen. Bull werd echter vermoord in maart 1990 (waarschijnlijk door Israëlische Mossad-agenten) en werd nooit voltooid.

2009: de Private Space Gun Race komt op gang

John Hunter gaf nooit echt het doel op van het bouwen van een ruimtegeweer. In 2009 richtte hij een bedrijf op met de naam Quicklaunch om een ​​3600 meter lang kanon te bouwen, meestal ondergedompeld onder water, dat objecten in de ruimte zou kunnen blazen met waterstof en methaan op ongeveer 5.000 Gs. De launcher is eigenlijk bedoeld om de eerste fase van een raket te vervangen voordat een ruimtevaartuig een ander voortstuwingssysteem kan gebruiken om de rest van de afstand uit de atmosfeer van de planeet te halen. De inschatting van het bedrijf komt uit op ongeveer $ 1.100 per kilogram (vier keer minder dan een SpaceX Falcon 9-lancering en 13 keer minder dan een NASA Atlas V-lancering).

Hunter verliet echter Quicklaunch in 2012 en het bedrijf ziet eruit alsof het sindsdien slapend is.

Kort samengevat: bijna 300 jaar nadat Newton voor het eerst het concept ruimtewapen gooide, hebben we geen ruimtepistool.