Longshot strebt mit Nazi-Überschuss Startkosten von 10 $/kg an

Jun 03, 2023

Raketen sind teuer, daher arbeiten einige Start-ups für kinetische Trägerraketen an Möglichkeiten, Nutzlasten einfach in die Umlaufbahn zu befördern und so die Kosten zu senken. Das hier macht richtig Spaß – eine sechs Meilen lange Betonkanone, die Trägerraketen in einer Sekunde auf Mach 30 beschleunigt.

Warum schicken wir kleine Satelliten mit Raketen ins All? Mike Grace, CEO von Longshot, hat eine Theorie: Raketen sind superpraktische Kriegswaffen – einfach herzustellen, leicht zu verstecken und in der Kunstfertigkeit der internationalen Kriegsführung zu bewegen.

Die Verteidigungsbudgets zahlten für die Raketenentwicklung, ließen aber andere – potenziell viel billigere – Orbitalstarttechnologien verkümmern. Das Raketengeschäft brachte den Menschen auf den Mond. Grace erklärt dies ausführlicher in einer sehr unterhaltsamen und geradezu konfrontativen Präsentation, die sie letzten Monat beim Space Workshop 2023 des Foresight Institute hielt.

Und darf ich hinzufügen, dass jeder Konferenzredner, der mit „OK, hört zu, Arschlöcher“ beginnt, meine volle Aufmerksamkeit erhalten möchte. Hör zu:

Grace ist nicht hier, um in ihrer Freizeit einen Flugabwurf auf Raketen zu machen; Sein Unternehmen arbeitet an einem alternativen, viel gewalttätigeren Ansatz für den Orbitalstart. Während SpinLaunch, ein Startup-Unternehmen für kinetische Raketenstarts, bereits seine Fähigkeit testet, eine Trägerrakete in einer Zentrifugalkammer auf wahnsinnige Drehzahlen zu bringen und sie buchstäblich in den Himmel zu schleudern, möchte Longshot diese Aufgabe mit einer riesigen, mehrstufigen pneumatischen Kanone erledigen.

Eine Kanone, die auf Ideen zur mehrstufigen Projektilbeschleunigung aus dem 19. Jahrhundert entwickelt wurde. Wenn Sie die Reichweite und Mündungsgeschwindigkeit einer Kanone radikal erhöhen möchten, stoßen Sie auf ein Problem: Der Lauf selbst kann nur eine begrenzte Sprengkraft aushalten, und das Gas kann sich nur so stark ausdehnen, dass es Ihrem Projektil keine nützliche Wirkung mehr verleiht drücken.

Mehrstufige „Beschleunigungsgeschütze“ versuchen, dieses Problem zu lösen, indem sie mit einem relativ kleinen Knall beginnen, um das Ding in Bewegung zu setzen, ohne das Geschütz selbst zu zerstören, und dies dann mit weiteren Knallen ergänzen, während es durch den Lauf geht, jeweils präzise getimt, um nachzugeben Es gibt einen zusätzlichen Schub, wenn es vorbeigeht.

Es ist ein Konzept, das wahrscheinlich am besten für seine Verwendung in der V-3-Kanone oder „Fleißigen Lizzie“ bekannt ist, mit deren Einführung Nazi-Deutschland gegen Ende des Zweiten Weltkriegs begann. Der Plan bestand darin, Batterien von 150 m (492 Fuß) zu graben ) Tunnel in die Seiten felsiger Hügel im westlichen Teil des von Deutschland besetzten Frankreichs und verwandeln jeden Tunnel mithilfe einer Reihe von Beschleunigungsladungen, die von Feststoffraketen-Boostern bereitgestellt werden, in eine mehrstufige Kanone.

Wie Sie sich vorstellen können, kann man so etwas nicht genau zielen, also sollten diese Geschütze permanent auf das 165 km (103 Meilen) entfernte London jenseits des Ärmelkanals gerichtet werden, wo sie normale 140 kg (310) niederprasseln würden -lb) explosive Granaten, die ohne Vorwarnung oder verräterische Bomberstaffeln über ihnen eintrafen, wie eine größere Version der „Paris Guns“ mit größerer Reichweite, die Deutschland im Ersten Weltkrieg mit ähnlicher Wirkung einsetzte.

Zum Glück für London kam es nicht so. Nach einer Reihe enttäuschender und manchmal katastrophaler Tests wurde das gesamte Gelände von der berühmten Bomberstaffel „Dambusters“ der britischen RAF und einer Reihe von 5.400 kg (11.900 lb) schweren „Tallboy“-Erdbebenbomben dem Erdboden gleichgemacht. Einer kleineren Version der V-3 gelang es jedoch, etwa 183 kleinere Sprenggeschosse über eine Distanz von 43 km (26 Meilen) von Deutschland in Richtung Luxemburg abzufeuern, wobei 10 Menschen getötet und 35 verletzt wurden, bevor sie demontiert wurde, als klar war, dass dies der Fall sein würde von US-Truppen überrannt werden.

Also ja, lange, mehrstufige Kanonen erwiesen sich in der Kriegsführung als ziemlich wirkungslos. Sie waren zu groß, um sich zu bewegen, zu verstecken oder auch nur zu zielen, und daher waren sie nichts Besonderes – ganz zu schweigen davon, dass es für die Deutschen schwierig war, den Zeitpunkt der Angriffe zu kontrollieren, und es ihnen nie gelang, das Ding weiter als 93 km (58 Meilen) vor dem Angriff abzufeuern Das vielversprechendste Beispiel explodierte während des Tests.

Das bedeute aber nicht, dass die Grundidee einer Beschleunigungskanone für nichtmilitärische Zwecke nicht funktionieren würde, argumentiert Grace. Tatsächlich weist er darauf hin, dass die Idee, Raketen durch verdammt große Kanonen zu ersetzen, was billige Orbitalstarts betrifft, bereits Mitte der 1960er Jahre durch Gerald Bulls Projekt HARP bewiesen wurde.

„Das sind zwei Schlachtschiffgeschütze aus dem Zweiten Weltkrieg, die Ende an Ende mit Pressdraht festgeklebt sind“, schwärmte Grace und zeigte auf ein Foto eines der 16-Zoll-Geschütze von Project HARP mit einer Länge von 119 Fuß (36,25 m). „Und dieser Hurensohn hat 300-Kilogramm-Projektile über 350 Kilometer Höhe abgefeuert. Und er hatte Pläne für ein mehrstufiges Raketensystem, das einen Cubesat – was damals noch keine Idee war – in die Umlaufbahn hätte befördern können.“ Aber es war kein Würfel, es war ein Puck. Und die Leute fragten sich: „Wie viele Vakuumröhren passen in Ihren Puck?“ Es war 1963! Was zum Teufel sollen wir damit machen?“

Dem Projekt HARP wurde von der kanadischen Regierung die Finanzierung entzogen, und Bull wurde 1990 ermordet, von Mossad-Agenten fünfmal in den Kopf geschossen und als Sicherheitsrisiko für Israel angesehen, nachdem er Saddam Hussein das HARP-Konzept vorstellte und mit der Entwicklung einer fast fünfmal größeren Version begann , das fast den gesamten Weg von Bagdad bis nach New York City mit Raketen unterstützt oder 1.200 Pfund (540 kg) schwere Satelliten in die Umlaufbahn bringen würde.

Ich entschuldige mich für die Unstimmigkeiten hier, aber die Lektüre hat mir sehr viel Spaß gemacht. Was genau schlägt Longshot also vor?

„Auf hohem Niveau ist Longshot eine pneumatisch angetriebene Projektilkanone“, sagte CTO Nato Saichek. „Es gibt nirgendwo eine Verbrennung … Die wichtigste Erkenntnis und die grundlegende Sache, die Longshot zum Funktionieren bringt, ist, dass wir nicht von hinten, sondern auch von der Seite stoßen können. Unser Projektil hat einen langen, spitz zulaufenden Schwanz, der hinten herunterhängt.“ , und wir drücken den Schwanz von den Seiten aus, so wie man Zahnpasta aus einer Tube auspressen würde.“

„Indem wir uns die Geometrie dieses Hecks zunutze machen, können wir das Projektil viel schneller vorwärts treiben als das von den Seiten einströmende Gas“, fügte Grace hinzu. „Dadurch können wir eine vergleichsweise langsam strömende Flüssigkeit – etwa Druckluft – in eine vorwärts gerichtete Höchstgeschwindigkeit des Projektils umwandeln, die Orbitalgeschwindigkeiten entspricht.“

Der schonendere Ansatz dieser Druckluft-Presspistolen-Methode bietet einige Vorteile; Es sollte viel schonender für den Lauf sein als die explosiven oder raketenbetriebenen Versuche vergangener Zeiten. Und die Waffe kann durch Kompressorpumpen entlang der Lauflänge schnell und einfach „nachgeladen“ werden. Dennoch sind die Zahlen, die es bei Weltraumstarts gibt, beeindruckend.

„Ich gebe Ihnen das Bild, das ich von einem Orbitalstart von Longshot habe“, sagte Saichek. „Wir haben also so etwas wie einen 10 Kilometer langen Betonzylinder mit einem Durchmesser von etwa 10 Fuß. Und wir laden das Projektil in den Verschluss, verschließen ihn und feuern. In etwa einer Sekunde geht das Projektil aus einem heraus.“ Ende des Laufs zum anderen. Es verlässt das Projektil mit einer Geschwindigkeit von etwa 10 Kilometern pro Sekunde (Mach 29). Das Projektil steigt aus der Atmosphäre auf und fliegt schreiend in die obere Stratosphäre. Eine kleine Lieferung in eine niedrige Erdumlaufbahn. Und dann wir Ich werde es wieder tun. Und wir werden es wieder tun.

Aber so riesig es auch ist, das Fass selbst hat nichts Besonderes an das Weltraumzeitalter erinnert. „Es besteht aus dem gleichen Material, aus dem man eine Überführung bauen würde. Es ist Weichstahl und Beton. Das System, das wir bauen – das auf dem Boden steht, all diese Arbeit erledigt und zu einem Luft- und Raumfahrtergebnis führt – ist also wirklich ein.“ Stück ziviler Infrastruktur.“

Dennoch ist eine 10-km-Fahrt für fast alles immer noch ein ziemlich teures Unterfangen, sodass Longshot einen frühen Markt gefunden hat, den es ansprechen kann, um während der Prototyping-Phase Cashflow zu generieren: Hyperschall-Fahrzeugtests. Das Team hat einen kleinen Prototyp gebaut, dessen Mündungsgeschwindigkeit bereits Mach 2,2 überschreitet. Sobald Mach 5 erreicht ist, kann das Unternehmen mit dem Verkauf seiner Dienstleistungen an die aufstrebende Hyperschallflugzeugindustrie beginnen.

Offensichtlich wird Longshot nicht dazu verwendet, Menschen in den Weltraum zu befördern; In einer Sekunde von Null auf Mach 30 zu beschleunigen, klingt nach einer großartigen Möglichkeit, einen Mann in einen zähflüssigen Fleck zu verwandeln. Aber wir haben Raketen, um weiche, fleischige Dinge voranzutreiben – was wir nicht haben, ist eine wirklich kostengünstige Möglichkeit, weniger verderbliche Dinge in den Mengen, die wir für kompliziertere Orbitale und den Mond benötigen, aus den Fängen der Schwerkraft herauszuholen -basierte Konstruktionen.

Auch wenn Sam Altman von OpenAI bereits mit der Pre-Seed-Finanzierung an Bord ist, liegen noch viele Herausforderungen vor uns. Wohin mit diesen sechs Meilen langen Hyperkanonen? Zum einen, da jeder Start von einem weltbewegenden und ziemlich asozialen Hyperschallboom begleitet wird. Selbst das Anbringen dieser Dinger in der Wüste könnte ganze Ökosysteme taub machen.

Dann geht es darum, sicherzustellen, dass der Betontunnel nicht durch die einwirkenden Kräfte herausgerissen wird. Und wie man Trägerraketen konstruiert, die nicht nur den enormen Beschleunigungskräften standhalten, sondern auch den brutalen Ablationseffekten, die entstehen, wenn man versucht, Dinge mit 30-facher Schallgeschwindigkeit durch die Atmosphäre zu schleusen. Zum letztgenannten Punkt sagt Grace, dass die Größe der Schlüssel sei.

„Es ist eine Frage des ballistischen Koeffizienten“, sagte er einem Publikum bei der Foresight-Präsentation in einem rasanten Meisterkurs mit herablassendem Singsang-Ton, der an eine turbogeladene Version des Comic-Typen aus den Simpsons erinnert. „Wenn man versucht, klein zu werden, ist das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen schlecht und der Anteil des Vehikels, der aus abtragendem Material bestehen muss, ist sehr hoch und übersteigt möglicherweise 100 %.“

Große hingegen können eine Menge Abschirmung tragen und dennoch nur einen kleinen Bruchteil des Gesamtgewichts der Trägerrakete ausmachen, was viel Platz für eine Rakete der zweiten Stufe bietet, um die Trägerrakete im Orbit zu positionieren, und natürlich für viel Nutzlast.

Wird dieses Projekt funktionieren oder ist Longshot ein weiter Weg? Gott weiss. Aber zumindest ist es eine verdammt unterhaltsame Idee, und wir freuen uns darauf, sie zu verfolgen, und sei es aus keinem anderen Grund, als einen Vorwand zu haben, um noch viele weitere Mike Grace-Präsentationen anzusehen. Leider ist er im Werbevideo unten etwas maßvoller und weniger fluchend.

Quelle: Longshot