Avaruusraitiovaunu on maglev -avusteinen muunnos avaruuslaukaisujärjestelmästä . Ensimmäisen sukupolven ensimmäinen asennus on vain rahtia, ja se lähtee vuorenhuipulta 3–7 kilometrin korkeudessa, ja evakuointiputki jää paikallisen pinnan tasolle. väitettiin, että noin 150 000 tonnia voitaisiin nostaa kiertoradalle tällä tavalla vuodessa. Toisen sukupolven järjestelmän matkustajat tarvitsisivat kehittyneempää tekniikkaa, ja pidemmän polun sijasta putki kaartuisi vähitellen loppua kohti ohuemman ilman korkeudessa 22 kilometrin päässä magneettisen levitaation tukemana , mikä vähentää g-voimia kapselin ohittaessa tyhjiöputkesta ilmakehään . SPESIF 2010 -esitys osoitti, että Gen-1 voisi valmistua vuoteen 2020+ mennessä, jos rahoitus alkaa vuonna 2010, ja Gen-2 vuoteen 2030+ mennessä. [yksi]
James R. Powell keksi suprajohtavan maglev-konseptin 1960-luvulla kollegansa Gordon Danbyn kanssa Brookhaven National Laboratorysta . Gordon kehittyi myöhemmin moderniksi magleviksi. [1] Powell oli myöhemmin yksi StarTram, Inc:n perustajista. yhdessä tohtori George Macen, ilmailu- ja avaruusinsinöörin kanssa, joka työskenteli aiemmin Brookhaven National Laboratoryssa vuosina 1974–1997 ja on erikoistunut sellaisiin alueisiin kuin paluulämmitykseen ja hypersonic ajoneuvojen suunnitteluun . [2]
StarTram-projekti julkaistiin ensimmäisen kerran vuoden 2001 paperissa [3] ja patentoitiin [4] viitaten vuoden 1994 MagLifter-paperiin. NASAn Advanced Concept Researchin johtajana toimivan John C. Mankinsin [5] kehittämä MagLifter-konsepti sisälsi maglev-laukaisuapua useiden satojen m/s nopeuksilla ja lyhyillä reiteillä 90 %:n ennustetulla tehokkuudella. [6] Kun otetaan huomioon, että StarTram on pohjimmiltaan paljon laajemmin otettu MagLifter, sekä MagLifteristä että StarTramista keskusteltiin seuraavana vuonna Zaha Hadidin NASAn Kennedyn avaruuskeskuksen konseptitutkimuksessa , joka myös tarkistettiin yhdessä Maglev 2000:n kanssa Powellin ja Powellin kanssa. Danby. [7] [8] [9]
Myöhempi suunnittelija kehittää StarTramista ensimmäisen sukupolven versioksi, 2. sukupolven versioksi ja vaihtoehtoiseksi 1.5-versioksi. [yksi]
John Rather, joka toimi NASA:n avaruusteknologian (ohjelmakehityksen) apulaisjohtajana, [10] sanoi:
Vähän tunnettu tosiasia on, että 1990-luvun puolivälissä NASAn päämaja, Space Flight Center. Marshall ja keskeiset yksityiset keksijät ovat yrittäneet muuttaa avaruuden saavutettavuuden ja tutkimisen pääparadigmoja. Tyypillisesti näissä ponnisteluissa on käytetty sähkömagneettisia laukaisutekniikoita ja uusia lähestymistapoja suuritehoisiin sähköjärjestelmiin avaruudessa. ...
StarTram suunniteltiin ensisijaisesti kustannusten alentamisen ja tilan käytön tehokkuuden lisäämisen periaatteelle yli sata kertaa. ...
StarTram-lähestymistavan yleinen toteutettavuus ja kustannukset vahvistettiin vuonna 2005 Sandian kansallisessa laboratoriossa tehdyssä tiukassa "murhakomission" tutkimuksessa. [yksitoista]
Ensimmäisen sukupolven asennuksen on tarkoitus kiihdyttää miehittämätöntä ilma- alusta 30 g : n ylikuormituksella noin 130 kilometriä pitkässä tunnelissa , mikä estää tyhjiön häviämisen plasma-ikkunan avulla ja kompensoi tunnelin paineen nousun lyhyellä aikavälillä. mekaanisen sulkimen avaaminen poistamalla ilmaa MHD-pumpulla. (Plasmaikkuna suurempi kuin aikaisemmat mallit, arvioitu virrankulutus 2,5 MW halkaisijaltaan 3 metriä). [12] Referenssisuunnitelmassa uloskäynti on 6 000 metriä korkean vuorenhuipun pinnalla, jossa lastikapselit saavuttavat 8,78 kilometrin sekuntinopeuden ja tulevat matalalle Maan kiertoradalle 10 asteen kulmassa. Maapallon pyörimisestä itään ammuttaessa lisänopeus, joka on paljon suurempi kuin nimellinen kiertoradan nopeus, kompensoi tappiot nousun aikana, mukaan lukien 0,8 km / s vastusta. [1] [13]
40 tonnia painava, halkaisijaltaan 2 metriä ja 13 metriä pitkä rahtilaiva kokisi ilmakehän vaikutuksen hetken. Hyvän muodon vastuskertoimella 0,09 vuoriin laukaistun pitkänomaisen ammuksen hidastuvuushuippu on hetkellisesti 20 g , mutta puolittuu ensimmäisten 4 sekunnin aikana ja laskee edelleen, kun se kulkee nopeasti suurimman osan jäljellä olevasta ilmakehästä.
Ensimmäisinä sekunneina laukaisuputkesta poistumisen jälkeen lämmitysnopeus optimaalisella nokan muodolla on pysähtymiskohdassa noin 30 kV/cm 2 , vaikkakin paljon pienempi isommalle nokalle, mutta putoaa muutaman jälkeen alle 10 kV/cm 2 . sekuntia. Suunniteltu jäähdytys haihdutusvedellä, lyhytaikainen kulutus jopa ≈ 100 litraa/m 2 sekunnissa. Muutama prosentti ammuksen massasta vedessä katsotaan riittäväksi. [yksi]
Itse tunneliputkessa ensimmäisen sukupolven aikana ei ole suprajohtimia, se ei vaadi kryogeenistä jäähdytystä, eikä mikään niistä ole korkeampi kuin ympäröivä maisema. Lukuun ottamatta suprajohtavan magneettisen energian varastoinnin todennäköistä käyttöä sähkön varastointimenetelmänä, suprajohtavia magneetteja löytyy vain liikkuvasta avaruusaluksesta, jotka indusoivat virran suhteellisen edullisiin alumiinisilmukoihin kiihtyvyystunnelin seinillä ja nostavat avaruusalusta 10 asteen raolla. senttimetriä, kun taas toinen sarja alumiinisilmukoita seinillä kuljettaa vaihtovirtaa, joka kiihdyttää lineaarista synkronista moottoria .
| Rakettiton avaruuslaukaisu | |
|---|---|