VIDEO: Kæmpe centrifuge slynger raket mod rummet

To elektromotorer driver en aksel med tilhørende kulfiber-‘stang’ rundt i et vaakumkammer med op til 8.000 km/t. Illustration: Spinlaunch

Helt uden brug af brændstof er det nu lykkedes det amerikanske firma SpinLaunch at skyde sin første raket på tre meter højt op i luften. SpinLaunch gør brug af en kæmpe centrifuge, som accelerere raketten i et vakuumkammer for så at slippe den op gennem et rør.

SpinLaunch blev grundlagt i 2014, men har gået meget stille med dørene i al den tid, hvor de har bygget deres første centrifuge i Spaceport America i New Mexico. Nu har de offentliggjort deres første video af en succesfuld test den 22. oktober, hvor centrifugen kun kørte ved 20 procent af sin maksimale hastighed.

Firmaet er dog sparsomme med detaljerede oplysninger om selve opsendelsen og oplyser blot, at raketten nåede »tens of thousand feet« op i luften.

En centrifuge med en højde på 50 meter er den foreløbige testbænk for opsendelser af raketter fra SpinLaunch. Illustration: Spinlaunch

Centrifugen, der går under navnet den suborbitale accelerator, er forløberen til den orbitale accelerator, der skal være tre gange så stor. Den nuværende suborbitale accelerator er da allerede 50,4 meter høj og vejer omkring 1.000 ton, og ifølge firmaet er den bygget til at accelerere genstande op til 8.000 km/t.

Læs også: Hvem skal sende satellitter i rummet? Nye rumfly giver raketterne kamp til stregen

Det sker dog med g-kræfter i omegnen af 10.000 g, så selvom Jules Verne måske alligevel havde fat i den lange ende, da han skrev om opsendelsen af raketter med kanoner i romanen Rejsen til Månen, så bliver det altså ikke med mennesker om bord, da de fleste besvimer ved 9 g.

Ingeniørerne i SpinLaunch har i stedet testet en masse forskelligt elektronik i centrifugen for at sikre sig, at det er realistisk at få satellitter til at overleve karruselturen – og det burde ikke være et problem, lyder det.

»Helt almindelige mobiltelefoner, kameraer og teleskoplinser har overlevet turen helt uden skrammer,« skriver SpinLaunch på sin hjemmeside.

»I forhold til mekaniske systemer er elektronik overraskende enkelt at få til at holde til en kinetisk opsendelse. På grund af den relativt lave masse ved modstande, kondensatorer og chips kan mange nuværende design flyve helt uden modifikationer,« lyder det.

200 kg-raket skal op i 2024

Til nyhedsmediet CNBC forklarer direktøren Jonathan Yaney, hvorfor SpinLaunch har valgt at holde deres projekt under mediernes radar i flere år:

»Min holdning er, at jo mere mærkeligt og skørt dit projekt er, desto bedre er det bare at arbejde på det – i stedet for at tale om det,« siger Jonathan Yard og fortsætter:

»Vi var også nødt til først at bevise over for os selv, at vi rent faktisk kunne lykkes med det,« siger han.

Læs også: Virgin Orbits testraket fejlede i luften

Næste skridt for SpinLaunch er at skrue op for hastigheden i den suborbitale accelerator, og dernæst går byggeriet af den orbitale accelerator i gang. Målet er at være klar til opsendelse af raketter med en vægt på op til 200 kilogram i 2024. Den mission har SpinLaunch skitseret i en (https://www.spinlaunch.com/gallery)

Samarbejder med militæret

SpinLaunch har skrevet kontrakt med det amerikanske militær og arbejder med en række investorer, der blandt andre inkluderer Airbus.

Med en centrifugeløsning melder firmaet sig i række af firmaer, der i øjeblikket kæmper om at nedbringe omkostningerne ved satellitopsendelser. Blandt andre alternative løsninger er opsendelse af raketter med fly, som firmaer som Virgin Galactic arbejder på.

Ideen om skyde en raket i rummet med en kanon er dog langtfra ny, og som nævnt kan den genfindes i Jules Vernes ‘Rejsen til Månen’. Og i 60’erne arbejdede det amerikanske forsvar også sammen med det canadiske forsvar om udviklingen af kanoner til at skyde projektiler ud i rummet under det såkaldte HARP-projekt. HARP-kanonen på 16-tommer har i dag rekorden for det projektil, der er blevet skudt højest op: 180 kilometer.

Emner : Raketter
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Hvis projektilet er uden brændstof, er der vel ikke tale om en raket.

Det har vel mere karakter af en katapult eller blide.

  • 31
  • 3

ser vi ikke så ofte herhjemme, det er et amerikanske fenomen på linie med sæbeopera, hvor tilskuere får signal så de griner på de rigtige steder. Men jeg kan komme i tvivl om de har haft grund til det ved denne raket-eller projektilcentrifuge.

Det er nemlig det man skal huske på, at et projektil der ikke roterer om sin egen akse, det "falder", eller begynder at rulle med en tværgående akse i forhold til dets retning. Det er årsagen til at rifler har riffelgang.

Ejheller i Scott Manley's video henvises til nogen antydning af at kastearmen inde i rotorhuset kan bevirke at projektilet får rotation omkring sin egen akse, og de små styrefinner det har, i forhold til dets diameter/længde forhold, forekommer ikke helt at give tilstrækkelig stabilitet.

Men alligevel, det der kæmpestore stykke legetøj, det er altså i sig selv imponerende, og egentlig så skal der virkelig være tjek på timing for frigørelsespunktet, ellers bliver centrifugehuset hurtigt ramponeret. Dernæst udgør centrifugen et ambitiøst forsøg på at undgå de tunge brændstofspruttende rumraketter.

  • 7
  • 31

Hvordan holder de bare nogenlunde balance i centrifugen når noget af massen slippes? Slipper de en tilsvarende masse fra den modsatte side, og dermed lige ned i jorden.

Jeg mener railguns kan opnå noget lignende med en lineær acceleration.

  • 36
  • 0

Det er nemlig det man skal huske på, at et projektil der ikke roterer om sin egen akse, det "falder", eller begynder at rulle med en tværgående akse i forhold til dets retning. Det er årsagen til at rifler har riffelgang.

Det er løsbart - projektilet er (selvfølgelig) konstrueret aerodynamisk stabilt, og senere når de skal i rummet, er der naturligvis RCS til at holde orienteringen om alle akser.

Men en centrifuge til at sende noget i orbit lyder helt vildt i mine ører. Vi snakker trods alt om hastighed på 7 km/s - vel og mærke, når den er nået derop. Dertil kommer tab gennem atmosfæren.

Normal hastighed for et riffelprojektil er næppe over 1000 m/s, så der skal virkelig knald på.

At konstruere en satellit, der kan håndtere 10.000 g er vist heller ikke for børn 😉

  • 26
  • 0

Ja, men det smarte med centrifugen er, at man kan opbygge opsendelsesenergien over lang tid - f.eks. 1,5 time iflg. Scott Manleys YouTube-video.

Med en railgun skal man jo have mulighed for at kunne levere en kæmpe-effekt i meget kort kort tid.

Jeg har vanskeligt ved at se fordelen ved de 1 1/2 timer.

Det primære issue er vel, om g-kræfterne er sammenligne.

(Energien der afsættes i en railgun kan jo også opbygges over 1 1/2 timer)

  • 4
  • 9

Jeg tror det var værd at undersøge om der sker noget tidsforskydning ved disse rotationer. Alle visualiseringer om tidsmaskiner går ud på noget der roterer. :-)

P.S. Har en railgun en rekyle?

  • 0
  • 6

Jeg har vanskeligt ved at se fordelen ved de 1 1/2 timer.

Ikke det?

Med en centrifuge behøver man næppe anden infrastruktur end adgang til en veldimensioneret elforsyning til et par elmotorer, der stille og rolig kan trække centrifugen op i hastighed.

Railgun kræver et kæmpe energilager (batterier, superkapacitorer, svinghjul ...?), som kan levere en kæmpe effekt til nogle store elektromagneter, som skal styres af en kompliceret solid-state power-elektronik.

Dét tror jeg er en meget mere krævende konstruktionsopgave end en centrifuge.

  • 18
  • 1

Railgun kræver et kæmpe energilager (batterier, superkapacitorer, svinghjul ...?), som kan levere en kæmpe effekt til nogle store elektromagneter, som skal styres af en kompliceret solid-state power-elektronik.

Det første er rigtigt, men det sidste er forkert. Det kræver to ledende skinner som projektilet kortslutter. Magnetfeltet der dannes via strømmen gennem skinnerne og projektilet driver det frem. Problemet er at holde god nok kontakt mellem skinner og projektil til at strømmen kan løbe, og det er meget store strømme der tales om.

https://da.wikipedia.org/wiki/Railgun

  • 19
  • 1

Men en centrifuge til at sende noget i orbit lyder helt vildt i mine ører. Vi snakker trods alt om hastighed på 7 km/s - vel og mærke, når den er nået derop. Dertil kommer tab gennem atmosfæren.

Normal hastighed for et riffelprojektil er næppe over 1000 m/s, så der skal virkelig knald på.

Planen er vel at projektilet før eller siden skal have motor og brændstof, så det bliver til en raket, og selv kan accelere videre til 7.000 m/s ?

Hvor meget brændstof kan de mon spare, hvis de kan slynge den ud af Troposfæren, med en udgangshastighed på bare 500 km/h, inden de starter rakettens motor?

At konstruere en satellit, der kan håndtere 10.000 g er vist heller ikke for børn 😉

Jeg håber de har styr på den koblingsmekanisme, så slyngen ikke slipper raketten i en forkert vinkel! 😱

  • 7
  • 0

Selv 2 km/s er ikke meget ud af de 8 km/s der skal bruges for kredsløb, da hastigheden indgår med kradratet, er det sparede max 4/64 = 6,25%.

Bingo!

Det er den "fælde", jeg synes alle de mere eller mindre fantasifulde "ikke start fra jorden - til orbitale baner"-koncepter lider under. Det være sig dette, railguns, flylaunch.

Ulempen er, at man får en sindsyg høj hastighed i en meget tyk atmosfære, med en ekstrem MaxQ til følge. Denne stiller enorme krav til fartøjets mekaniske egenskaber - og den ekstra styrke der skal indbygges, kan jeg ikke se retfærdiggøre de sparede 6,25% i tilført kinetisk energi til sluttrinnet.

Det bliver også interessant at se dem slynge en raket, der har kemisk energi nok ombord til at accellerere fra 2 km/s til 8 km/s ombord derinde

Virgin Galactic kunne man så spørge. Men det er en helt anden historie - i og med de "kun" er sub-orbitale og derfor har brug for en ekstremt mindre delta V.

  • 13
  • 0

Og i 60’erne arbejdede det amerikanske forsvar også sammen med det canadiske forsvar om udviklingen af kanoner til at skyde projektiler ud i rummet under det såkaldte HARP-projekt. HARP-kanonen på 16-tommer har i dag rekorden for det projektil, der er blevet skudt højest op: 180 kilometer.

Designet af Gerald Bull som senere designede superkanoner til Saddam Hussein og endte sit liv da han blev myrdet i Belgien. Hvem der gjorde det er ikke offentligt fordi han efterhånden havde samarbejdet med alverdens lande og gjort mange "sure".

Så det her har også militært potentiale. Granater der rammer hundredevis af kilometer væk. Launch af droner langt ind i fjentligt luftrum. Sky is the limit. Spændende.

500 km/h er "stilstand" set med orbitale briller 😉

Men til gengæld skal man ikke have brændstof med til den første acceleration.

  • 7
  • 0

Da vi taler om rotation er de 10000 g helt sikkert centripetal acceleration og ikke lineær.

Ved 2km/s giver det ca. en radius på 40 m. Det passer meget godt med at den endelige konstruktion skal være 3 gange så stor.

  • 5
  • 0

Det er den "fælde", jeg synes alle de mere eller mindre fantasifulde "ikke start fra jorden - til orbitale baner"-koncepter lider under. Det være sig dette, railguns, flylaunch.

Ulempen er, at man får en sindsyg høj hastighed i en meget tyk atmosfære, med en ekstrem MaxQ til følge. Denne stiller enorme krav til fartøjets mekaniske egenskaber - og den ekstra styrke der skal indbygges, kan jeg ikke se retfærdiggøre de sparede 6,25% i tilført kinetisk energi til sluttrinnet.

Flylaunch skiller sig dog lidt ud, for her får man to fordele i forhold til centrifuge, railgun - og delvis raketstart fra jordoverfladen, hvis det er en mindre vægt, man skal have i rummet:

  1. Fartøjet kan dimensioneres til en mindre Max Q, da det løftes over den mest tykke del af atmosfæren før accelerationen begynder.
  2. Infrastrukturen på jorden er stort set kun en startbane, hvor de andre kræver komplicerede jordinstallationer.
  • 6
  • 0

Hvordan ved vi at det ikke er en kæmpe joke; en behændig manipuleret video?

Altså - prøv at se scenerne igennem. De store fly-overs kunne snildt være animerede sekvenser; det er simple elementer i billedet - centrifugen ville tage to sekunder at rendere, og den ligner simplethen noget, som Jacob Martin Strid kunne have tegnet til en børnebog (hvis nogen kender fx Mimbo Jimbo bygger et fyrtårn).

Scenerne fra 'kontrolrummet' er underligt snævre, og viser bare folk der trykker på simple skærme som kunne være hvor som helst og igen mere virker som noget, der tilfredsstiller folks forestilling om hvordan det må være - og så er der ham, der går rundt og trykker på nogle kontakter i noget, der kunne være filmet i et hvilket som helst kraftværk (og hvorfor skal der tændes på en stor kontakt? Er det igen for at 'alle' kan være med?)

Endelig ligner mange af deltagerne lige så meget folk, der kunne rode med spil og video :)

Jeg er sgu skeptisk.

Men jeg gad supergerne at have deres t-shirt; den er fed!

  • 7
  • 5

Infrastrukturen på jorden er stort set kun en startbane, hvor de andre kræver komplicerede jordinstallationer.

Nu gik din kommentar jo på mindre vægt i rummet

Setup til at launche en raket, der f.eks. kan bringe 20 kg til LEO, er nu nok noget nemmere at anlægge end en landingsplads til en 747 😉 - og de får næppe lov at at starte på civile landingsbaner med raketter om bord.

Kig f.eks. på "startramperne" til StarShip i Boca Chica - i princippet blot et betonkvadrat af ringe størrelse. Infrastrukturen til at fremstille/tanke raketten skal jo under alle omstændigheder til.

Jeg vil ikke udelukke, at der kommer kommercielle fly-launch. En del arbejder med det, men mig bekendt har ingen (indtil nu) haft succes. Og med Space X i den grad pressende priserne ned, ser du ikke mig investere i hverken det eller SpinLaunch.

  • 2
  • 0

Man kunne placere den på et bjerg ikke langt fra ækvator, så får man maksimalt energi fra jordens rotation og mindre luft man skal skyde igennem.

  • 3
  • 1

Jeg faldt over følgende på et socialt medie: The fastest manmade object isn't a hypersonic jet or spacecraft, but a large manhole cover.... When the US started doing underground nuclear testing, nobody really knew what would happen. One test bomb was placed at the bottom of a 485-foot deep shaft on July 26, 1957, and someone thought it was a good idea to put a half-ton iron manhole cover on top to contain the explosion. The bomb turned the shaft into the world's largest Roman candle, and the manhole cover was nowhere to be found. Robert Brownlee, an astrophysicist who designed the test, wanted to repeat the experiment with high-speed cameras so he could figure out what happened to the cover. So another experiment was created, this time 500-feet deep, and a similar half-ton manhole cover was placed on top. On August 27, 1957, they detonated the bomb. The high-speed cameras barely caught a view of the cover as it left the top of the shaft and headed into oblivion. Brownlee used the frames to calculate the speed to be more than 125,000 miles per hour.... more than five times the escape velocity of the Earth, and the fastest man-made object in history.

Physicists have debated the whereabouts of the two manhole covers ever since. Recently, with the help of supercomputers and a lot more scientific knowledge, physicists are certain that they wouldn't have had time to burn up completely before exiting the atmosphere. This means both of the remaining pieces would have passed Pluto's orbit sometime around 1961 and are way beyond the edge of the solar system by now.

  • 5
  • 1

This means both of the remaining pieces would have passed Pluto's orbit sometime around 1961 and are way beyond the edge of the solar system by now.

Fed historie, men sandsynligvis ikke sand.

Alt tyder på at jernproppen er fordampet. Beviset på hastigheden af dimsen er også mere end tynd: Der er optaget ét billede på en highspeed film og hastigheden er beregnet efter, at emnet skal bevæge sig hurtigt nok til at være forsvundet fra synsfeltet på næste billede:

https://gizmodo.com/no-a-nuclear-explosion...

https://www.quora.com/Where-is-Pascal-B-s-...

https://www.youtube.com/watch?v=1hABwCY6g2U

  • 3
  • 0

Hva med temperatur? Et Cocordefly måtte ha vært bygget i titan om hastigheten skulle ha vært særlig høyere (ca 2150 km/t i marsjfart mot her opp til 8.000 km/t). Som kjent blir fartøyer som kommer inn i atmosfære etter hvert rødglødende (fra ca 27.000 km/t) og tilsynelatende verre til tettere atmosfæren blir. Disse fartøyene får minsket sin hastighet slik at de overlever.

  • 0
  • 0

jeg tænkte på et system af to kabler. et med raketten og et med en modvægt altsammen løftet op af en ballon til feks 20 kms højde Så har man motor monteret på ballonen der snurrer de to kabler rundt hvorefter raketten antændes og frigives Længden af kablerne kunne tilpasses til at give en passende g-kraft i raketten iøvrigt kunne bæreevnen af ballonen kontrolleres ved at pumpe helium tilbage i en tryktank

  • 0
  • 3
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten