Longshot Space: Neue Weltraumkanone will Satelliten günstiger starten
Die Firma Longshot Space arbeitet an einer kilometerlangen Kanone, die Satelliten und andere Nutzlasten ohne Rakete mit bis zu Mach 23 ins All schießen soll. Bei Erfolg könnte so der Kilopreis von Satellitentransporten auf unter zehn US-Dollar fallen.
Nach dem Vorbild früherer Versuche geht das Start-up "Longshot Space" an die Entwicklung einer gasbetriebenen Weltraumkanone, die tonnenschwere Objekte in den niedrigen Erdorbit (LEO) katapultieren soll. Ziel ist es, Satellitenstarts signifikant günstiger und flexibler zu machen, denn laut dem CEO Mike Grace soll Longshot den Preis pro Kilogramm Nutzlast von aktuell rund 3.000 US-Dollar (Falcon 9) bzw. künftig 500 US-Dollar (Starship) radikal auf deutlich unter 10 US-Dollar drücken.
Technik und Funktionsweise
Das geplante System setzt auf ein mehrstufiges Gasdruckverfahren mit abgestuften Kompressionskammern, das die Nutzlast über einen bis zu zehn Kilometer langen Laufweg auf Mach 23 (etwa 28.400 km/h) beschleunigen soll. Entscheidend dabei: Empfindliche Elektronik werde in einer "Opferhülle" aus Schutzmaterial verpackt, die beim Flug durch die Atmosphäre gezielt abgetragen wird, um die Nutzlast vor extremer Reibungshitze und G-Kräften zu schützen.
- Die Nutzlast soll in einer speziellen Transportkapsel gestartet werden, deren hinterer "Skirt" - gemeint ist ein dedizierter Körper zum Abfangen von Strömungen - in abgestimmten Stufen durch seitlich positionierte Gasspeicher beschleunigt wird ("Shock-Impingement Thrust").
- Ein Vakuum vor der Kapsel senke die Anfangsreibung, während Druck-Doppelschläge sukzessive die Geschwindigkeit erhöhen sollen.
Mit wachsender Größe werden laut Grace Effizienz und Überlebensrate der Nutzlast verbessert - ein Prinzip, das die Entwicklung großer Modelle wie den "Pappa Bear" mit über 30 km Lauflänge und zehn Meter Laufdurchmesser ermöglicht. Mit einer Minikanone (etwa 15,2 cm Durchmesser) konnten im US-kalifornischen Oakland bereits Mach 4,2 erreicht und über 100 Schüsse absolviert werden. Ein 76-cm-Modell stehe indes für erste Großversuche im nahegelegenen Alameda bereit, sobald die Testgenehmigungen vorliegen.
Quelle: via New Atlas
Wer vor 100 Jahren gesagt hat, "Flugzeuge mit 60 m Spannweite ist eine noch nicht gelöste technische Herausforderung" hatte gerade einmal für 10 Jahre, bis zur Ant-20, recht, und lag mit seiner Aussage bereits weiter hinter Machbarkeitsstudien wie z.B. der J.1000, für die sich lediglich keine Investoren fanden.
Wer man dagegen heute (oder zu irgend einem anderen Zeitpunkt seit Newton) sagt:
"Mit einer Kanone ein Objekt in einen Orbit zu schießen ist physikalisch unmöglich"
dann gibt man akkurant unsere Kenntnis der Naturgesetze wieder.
Ebenso legitim sind die Aussagen:
"Jemand, der behauptet mit Mach 23 ohne größere Geschwindigkeitsverluste durch die Athmosphäre zu kommen, hat etwas zu beweisen."
"Wer behauptet, ein Objekt um mehrere 100 km anheben zu können, ohne Energie hinzuzufügen oder Schwung zu verlieren, verpricht das physikalisch unmögliche."
"Wer mit weniger als 7,8 km/s Horizontalgeschwindigkeit (= 28 Mm/h = Mach 23 auf Meereshöhe) auf 200 km Höhe unterwegs ist, befindet sich nicht im LEO, sondern fällt wieder runter."
"Auf einer Strecke von 10 km auf 7,8 km/s zu beschleunigen, also mit mindestens 311 g selbst bei perfekt linearer Beschleunigung, zerlegt jede Rakete und die meisten Satelliten."
"Wer bei 7,8 km/s von einer horizontalen in eine vertikale Richtung abbiegen will, ohne mehr als 10 g Fliehkraft ausgesetzt zu sein, muss einen Kurvenradius von 690 km wählen, braucht also rund 1,5 mal soviel Platz in der Höhe, wie der Abstand zwischen Erdoberfläche und ISS beträgt.
"Um mit einer 10 km langen Kanone senkrecht nach oben zu schießen muss man einen Turm errichten, der 12 mal so hoch respektive 9200 m höher als das höchste bislang von Menschenhand geschaffene Bauwerk ist. Ausgehend von einem Zuwachs dieses Rekorde von 500 m über die letzten 100 Jahre dauert es noch circa 940 Jahre, bis dies kommerziell möglich ist. Ausgehend von 180 m in den letzten 50 Jahren könnten es aber auch 2500 Jahre sein."
Shot to Orbit ist und bleibt Phantasie. Verne hatte zu seiner Zeit keine bessere Idee, seitdem ist man keinen Schritt näher gekommen. Wofür deutlich kleinere Kanonen interessant sein könnten: Höhenforschung und 0-g-Test bis zu einigen Minuten Dauer. Aber das sind winzige Nischen, sowohl was Stückzahl als auch größe der zu beschleunigenden Objekte angeht.
Von der Erde zum Mond
Übrigens, bei allem Respekt für Jules Verne, ein unfassbar langatmiger Roman.
Leute: Eine 10km (später mal 30km) lange Kanone, in der ein Vakuum herrscht und aus dem dann ein Projektil mit Mach 23, also 7889 m/s rausknallt (im wahrsten Sinne des Wortes)? Stellt Euch das mal bildlich vor.
Dasselbe hätten sicher einige vor 100 Jahren über Flughäfen und JumboJets gesagt.
Das soll nicht heissen, dass diese Kanone hier was wird oder die Idee auch nur annähernd realistisch wäre, aber deiner Überlegung dazu kann ich nicht zustimmen.
Leute: Eine 10km (später mal 30km) lange Kanone, in der ein Vakuum herrscht und aus dem dann ein Projektil mit Mach 23, also 7889 m/s rausknallt (im wahrsten Sinne des Wortes)? Stellt Euch das mal bildlich vor.
Auch die Rechnung ist seltsam. 10 USD/kg? Ich kann mit der Infrastruktur (sollte sie jemals existieren) einen VW Golf 1 für 8000 USD in den Orbit befördern? Wer das glaubt, der sollte sich nochmal hinlegen und was anderes träumen.
Ach ja:
Mit einer Minikanone (etwa 15,2 cm Durchmesser) konnten im US-kalifornischen Oakland bereits Mach 4,2 erreicht und über 100 Schüsse absolviert werden. Ein 76-cm-Modell stehe indes für erste Großversuche im nahegelegenen Alameda bereit, sobald die Testgenehmigungen vorliegen.
Wir bekommen viel früher schon Probleme mit dem Schrott im Orbit, und zwar für unsere hochtechnisierte moderne Lebensweise.
Bis so viel Schrott umherirrt, das die Satelliten schneller zerstört werden als wir sie bauen und hochschießen können.
"Super" ist auch die Idee Satelliten abzuschießen, einfach nur um zu demonstrieren das man es kann.
Wenn es so günstig wird Satelliten hochzuschießen das selbst 0815-Leute sich das gar täglich Leisten könnten, besteht die Gefahr, das man Satelliten auf (noch) niedrigere Lebenszeiten auslegt.
Warum Geld in ein Satelliten investieren der den Bedingungen (v.a. Strahlung) 5+ Jahre aushält, wenn es günstiger ist diesen jedes Jahr durch ein neuen zu ersetzen?
Wenn der Orbit also so von Schrott durchsetzt ist, das keine Satelliten mehr lang genug intakt bleiben um überhaupt den Transport dort hoch zu rechtfertigen, dann sieht es hier ziemlich düster aus.
Das einzige was erhalten bleibt, ist der sehr niedrige Erdorbit, wo sich bspw. auch die Satelliten von Musks Starlink befinden. Die sind so nah an der Erde, das sie auf absehbare Zeit wieder auf die Erde zurückfallen, sobald ihnen der Treibstoff ausgeht für die wiederholt nötigen Bahnanhebungen.
Dieser Orbit bietet aber auch weniger Platz für Satelliten. Angeblich sollen die Planungen bzgl. Anzahl an Starlink-Satelliten ca. 80% des verfügbaren Platz im sehr niedrigen Orbit belegen.
Zum Glück gibts auch Forscherteams die an einer "Müllabfuhr" für den Orbit arbeiten.
Doch die gefährlichsten Schrottteile werden diese nicht einsammeln können, das sind nämlich jene, die zu klein sind um sie überhaupt ausmachen zu können. Diese entstehen vor allem bei Zusammenstößen, oder eben der mutwilligen Zerstörung. Ziel sollte es daher eigentlich sein, so wenig Schrott wie möglich zu hinterlassen.
Von der Erde zum Mond