Катапульта на стероидах. Китайский рельсотрон будет запускать корабли с экипажем в космос

Чтобы доставить астронавтов в космос нужно невероятное количество топлива (к примеру, ракета Saturn V, которая запустила миссию Apollo, перевозила 770 000 литров керосина, а также жидкий кислород в качестве окислителя), поэтому исследователи уже давно изучают альтернативные ракетам варианты — такие, как космические лифты, кинетические системы запуска или рельсотрон (по сути, огромная катапульта).

Над последним сейчас работают в Китае. Идея системы заключается в том, чтобы разогнать космический корабль вдоль гигантской электромагнитной стартовой трассы до скорости 1,6 Маха (а в перспективе — до 5 Маха), а дальше он запустит собственные двигатели и покинет земную атмосферу, ускорившись до показателей, которые примерно в 7 раз превышают скорость звука.

Научно-исследовательский институт технологий летательных аппаратов Китайской аэрокосмической научно-промышленной корпорации (CASIC) уже построил двухкилометровый тестовый трек в Датуне, провинция Шаньси.

Рельсовая пушка, которая может ускорить корабль до скорости 1,6 Маха с пассажирами на борту, должна иметь длину не менее 8 км (и гораздо большую для 5 Махов). Проблема заключается в том, что для этого понадобится большое количество электромагнитов, которые потребуют криогенного охлаждения (соответственно и огромной вакуумной камеры, которой еще и в природе не существует), а также специфический шлюз, чтобы транспортное средство могло выйти на сверхзвуковой скорости (если система не сработает идеально — может произойти очень неприятная авария, близкая по энергии к тактическому ядерному оружию).

Другой вопрос в том, что, например, рельсотроны, которые запускают истребители с авианосца USS Gerald R. Ford, используют 121 МДж, чтобы разогнать самолет до 241 км/ч. Чтобы ускорить транспорт такой же массой до 5 Махов, китайскому рельсотрону понадобилось бы потрясающих 50 000 МДж (а космоплан, который будет использоваться в перспективе, будет весить как минимум в 10 раз больше).

То есть, для работы такой электромагнитной пушки понадобится атомная электростанция, которая будет генерировать гигаджоуль в секунду, а для накопления энергии понадобится совершенно новый суперконденсатор. (Дрезденская лаборатория высокого магнитного поля Hochfeld-Magnetlabor Dresden имеет самую современную конденсаторную батарею, которая выдерживает 50 МДж, что является мировым рекордом, но для рельсотрона и этого мало).

Китайцы утверждают, что если система реальсотрона будет успешной, то она снизит затраты на запуск на орбиту до $60/кг (у SpaceX, для сравнения, стоимость сейчас составляет $3000/кг).

Источник: South China Morning Post (через New Atlas)