航空革命！新的衛星發射方式，這個黑科技腦洞太大了
2020-07-19 愛科學的M叔文/M叔
圖侵刪
有人說走出地球，駕馭太空才是人類的未來，我十分認同這句話。人類的發展離不開資源和能量，而外太空有著豐富的資源。在我以前文章中就科普了小行星礦產，隨意一個S型小行星的金屬，都夠人類開採十年了。不過，目前太空探索成本太高了，就拿發射一個衛星來說，不算研發成本的情況下，大致要花8千萬美元左右，其中90%多是火箭的運輸費。
那麼有沒有更便宜的發射方式呢？
這個問題，科學家還真開了不少腦洞，其中有搞超級炮臺將衛星打出去的，也有設想搞一個「太空電梯」的等等。
但我覺得就現今情況，最靠譜的還是將衛星「甩出去」這個黑科技。
將衛星甩出去
權威科技媒體《連線》雜誌，在2月11日報導了一家創業公司Spinlaunch，這家公司的產品可謂是對航天發射的方式進行了革命性的顛覆。這家公司的發射方案是不利用火箭，而是在地面建造一座巨大的離心機，把衛星甩到太空裡面。
離心機其實不難理解，你可以想像你家洗衣機甩乾衣服的場景，原理就是用高速旋轉產生的離心力，通過加速，把物質給「甩出去」。常用的離心機通常的大小也和洗衣機一樣。
但是，Spinlaunch這臺「離心機」可就大得多了，這家公司的計劃裡是要建一個比一個標準足球場還要大的，利用機器內部幾十米長的旋轉機械臂，把末端的物體通過離心力加速，像「扔鉛球」一樣給「甩」向太空。
據《連線》雜誌公布數據，Spinlaunch的大「洗衣機」可以把100KG重的物體直接扔到距離地面60公裡的高空，速度甚至能達到7200 公裡／小時。可是你知道嗎？飛機的飛行速度只有800-900公裡/小時。
60公裡的高空，還達不到衛星軌道的最低高度，但空氣已經相當稀薄了，大氣的阻力開始變得很小。所以這家公司計劃，把衛星裝到一個微型火箭裡，等甩到距離地面60公裡高，再點火繼續爬升進入太空軌道。
離心機發射技術的優勢
這樣看似多此一舉，但是傳統火箭的升空過程裡，最費錢的就是從0飛到30公裡這段高度。這一段爬升過程空氣阻力大，火箭需要攜帶重量巨大的燃料，這段距離最高會耗費90%的總燃料數。
離心發射技術，不僅能大大節省燃料，而且可以簡化火箭的設計。現在的傳統火箭都是200噸以上，但是據這家公司的初步估算，使用離心機發射低地球軌道衛星的話，只需要200公斤左右的火箭就可以，成本一下減少了一個數量級別
離心機發射技術還有一個優勢，就是發射頻率高！
常規的衛星發射中心，一天也就發射一次。而這個離心機，一天至少可以「甩五次衛星」，大大提高了發射效率。
離心機發射技術的未來
Spinlaunch公司從2014年創立，期間很多科學家聽到這個設想的事情，都提出很多質疑。
這個想法確實是屬於天馬行空一類的，但Spinlaunch從創立到現在，一直都有投資者。其中包括風投公司凱鵬華盈(KPCB)，谷歌母公司Alphabet旗下投資部門GV，和空中巴士公司(Airbus Ventures)，這些都是頂級投行。雖然離心機發射技術，對外公布的具體實驗細節和數據並不多，但是投資公司願意花上千萬的真金白銀去投資它，說明未來它還是有可能性的。
想像一下未來某一天，當我們從太空望向地球，發現地面有一座螺旋狀的大炮，正在把一顆顆耀眼的流星，從地面發向太空，這是怎麼一副景象呢？
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