Roketlerin modası geçtiğinden Çin, Boeing 737 büyüklüğünde ve 50 ton ağırlığında mürettebatlı bir uzay aracını yörüngeye fırlatmak için elektromanyetik bir ray tabancası kullanmaya çalışıyor. Bu son derece iddialı proje ilk bakışta göründüğünden daha da iddialı.
Adına ister raylı top, ister mancınık, ister toplu tahrik sistemi deyin, roketleri elektromanyetik hızlandırıcılarla değiştirme fikri çok cazip bir seçenek.
Kimyasal roketlerle havalanmak yerine, yakıt ve yakıtı yüklemek için yakıt ve yakıtı taşımak ve ek yakıt almak yerine, aracı mümkün olduğunca hafif bırakırken fırlatma sisteminin çoğunu yerde tutmak daha mantıklıdır.
Böyle bir uzay raylı topunun arkasındaki prensip basittir, ancak ayrıntılar şaşırtıcı derecede karmaşıktır ve ilgili rakamlar çok hızlı bir şekilde ürkütücü hale gelir. Eğer Çin 2016'da başlayan Tengyun projesinin bir parçası olarak böyle bir sistemi bir uzay uçağını fırlatmak için kullanmayı başarabilirse, bu tarihin en büyük mühendislik başarılarından biri olacaktır.
Çin resmi medyasına göre plan, bir uzay uçağını Mach 1.6 veya hatta Mach 5 hızına kadar hızlandırabilecek bir elektromanyetik fırlatma pisti inşa etmek. Araç havalandıktan sonra üzerindeki roket motorlarını ateşleyecek ve yörünge hızına doğru ivmelenmeye devam edecektir.
Bu sadece böyle bir raylı silahla uyumlu bir uzay aracı yaratmak anlamına gelmez, aynı zamanda g-kuvvetlerini, titreşimleri ve diğer değişkenleri insan yolcular için güvenli toleranslar dahilinde tutabilen bir fırlatıcı anlamına da gelir. Benzer sistemler NASA tarafından da incelenmiştir, ancak bunlar daha çok sağlam dilsiz ve çok fazla eziyet çekebilecek robotik yükler üzerinde yoğunlaşmıştır.
Yeni sistem, Shanxi Eyaleti, Datong'da iki kilometrelik bir test pisti inşa ettiği bildirilen Çin Havacılık ve Uzay Bilim ve Sanayi Şirketi'nin (CASIC) Uçuş Aracı Teknolojisi Araştırma Enstitüsü tarafından geliştiriliyor. Açıklamaya göre bu pist, Las Vegas'ın dışında Nevada'da bulunan Hyperloop test pisti ile hemen hemen aynı büyüklükte ve benzer bir vakum tüpünün içine kapatılmış durumda. Şu anda pist saatte 1.000 km hıza ulaşabiliyor ve beş kat daha hızlı olacak şekilde genişletilecek.
Bunu uygun bir uzay fırlatma sistemine dönüştürmek en hafif tabirle ürkütücü olacaktır. Bu sadece teknolojiyi büyütme meselesi olmayacak, sadece raylı topun kendisinde değil, kontrol sistemlerinde, ona güç sağlayan araçlarda ve hatta onu oluşturan bileşenlerin nasıl inşa edileceğinde de büyük ilerlemeler gerektirecektir.
Sorunlardan biri, içinde yolcular varken Mach 1.6'ya ulaşabilecek bir raylı sistemin en az 8 km uzunluğunda olması gerekecek olması. Mach 5'e ulaşması içinse çok daha uzun. Bu sadece kriyojenik olarak soğutulması gerekebilecek çok sayıda elektromıknatıs değil, aynı zamanda bu vakumu korumak için devasa pompalara ihtiyaç duyacak olan şimdiye kadar inşa edilmiş en büyük vakum odasında mühürlenmesi gerekecektir. Bu boru şeklindeki odanın ayrıca aracın süpersonik hızda çıkabilmesi için çok özel bir hava kilidine ihtiyacı olacaktır. Eğer bu mükemmel bir şekilde çalışmazsa, taktik nükleer silah civarındaki enerjileri içeren bir dizi çok kötü kazadan herhangi biri olabilir.
Bir de güç meselesi var. USS Gerald R. Ford uçak gemisinden savaş uçaklarını fırlatmak için kullanılan railgunlar uçağı 241 km/s hıza çıkarmak için 121 megajul kullanmaktadır. Benzer bir kütleyi Mach 5'e hızlandırmak için Çin raylı topunun 50,000 megajul gibi şaşırtıcı bir güce ihtiyacı olacaktır. Önerilen uzay uçağının ağırlığının ise en az 10 kat daha fazla olması bekleniyor.
Bu da uzay raylı topunu çalıştırmak için saniyede bir gigajoule üreten bir nükleer enerji santraline ve enerjiyi depolamak için de süper kapasitörlerden oluşan yepyeni bir jeneratöre ihtiyaç duyulacağı anlamına geliyor. Hochfeld-Magnetlabor Dresden- Dresden Yüksek Manyetik Alan Laboratuvarı, bir dünya rekoru olan 50 Megajul'ü işleyebilen son teknoloji ürünü bir kapasitör bankasına sahiptir. Çin raylı silahının bunu bin kat arttırması gerekecektir.
Bu sadece halihazırda ileri mühendislikte kayda değer temel ilerlemeler değil, aynı zamanda bu tür makineleri inşa edebilecek yepyeni bir endüstriyel altyapının inşasını da gerektirecektir. Ve bu, raylı sistemin tüm alt sistemlerini gerçek zamanlı olarak izlemek ve kontrol etmek için gereken sensör ve bilgisayar sistemlerine değinmiyor bile.
Çinliler, raylı sistem başarılı olduğu takdirde, yörüngeye fırlatma maliyetlerini 60 ABD$/kg'a düşüreceğini iddia etmektedir. Bu, SpaceX'in 3,000 $/kg maliyetine göre bile devrim niteliğinde bir düşüş.
