"Vilken tur att jag inte är ombord" är den första tanken som slår en vid åsynen av bilderna från testprojektilen som i sjuklig hastighet virvlar upp mot himlen över New Mexico. Men för satelliter, som saknar mage med innehåll av mat, kan virvlandet mycket väl vara framtiden.
Det amerikanska företaget SpinLaunch vill skrota dyra, förorenande bärraketer och i stället skjuta upp satelliter ut i rymden med hjälp av en gigantisk elektrisk centrifug.
Med hjälp av en roterande arm accelereras en farkost lastad med minisatelliter till en hastighet av 8 000 km/h innan den langas iväg genom atmosfären.
VIDEO: Följ med i virvlandet mot himlen
En kamera ombord på SpinLaunchs testprojektil filmade uppskjutningen från Spaceport America i New Mexico.
SpinLaunch
Uppskjutningsrampen har redan testats och ingenjörerna är redo att skjuta upp den första testsatelliten. Testet ska avslöja om satelliter överhuvudtaget klarar resan och ska samtidigt visa vägen till mer klimatvänlig rymdfart.
Små satelliter övervakar jorden
Antalet små satelliter i rymden har exploderat de senaste åren. Under 2018 skedde knappt 100 satellituppskjutningar, 2021 var antalet uppe i drygt 1 400 stycken. Och vi har bara sett början. Fram till 2030 ska privata företag exempelvis skjuta upp 100 000 internetsatelliter med en vikt på mellan 200-300 kilo, vilket ska säkerställa bredband över hela jorden.
Samtidigt kommer rymden att krylla av tusentals små kubsatelliter som har måtten 10 x 10 x 10 centimeter och en vikt på några kilo vardera, som ska utföra olika mätuppgifter i rymden.
Företaget Planet Labs har exempelvis redan skickat upp hundratals kuber som från en låg bana kan fotografera jordytan med en upplösning på mindre än fyra meter – det vill säga att varje pixel i bilden motsvarar fyra meter i verkligheten.
Målet är ett globalt nätverk som dagligen tar närbilder av hela planeten. Satelliterna kan filma naturkatastrofer när de utvecklas, övervaka smältande glaciärer, kartlägga kaotisk stadsutveckling och upptäcka illegal avverkning i världens hotade regnskogar.
Hittills har kubsatelliter enbart skjutits upp när det har funnits överskottsutrymme i lastrummet vid uppskjutning av en stor satellit med en klassisk bärraket, men det kan den så kallade raketcentrifugen nu ändra på.
Upp med grön kraft
Raketcentrifugen från det amerikanska företaget SpinLaunch har en diameter på 33 meter och utgångsröret i toppen av centrifugen sträcker sig 50,4 meter upp i luften.
Den nuvarande modellen är bara en prototyp. I de första nio testuppskjutningarna har centrifugen gått på endast en femtedel av sin fulla effekt, men den är konstruerad för att kasta en tre meter lång projektil upp genom atmosfären med en hastighet av 8 000 km/h.
2025 planerar Spinlaunch de första lanseringarna från en ny, uppskalad centrifug. Den kommer att ha en diameter på 100 meter och kan kasta en tio meter lång projektil upp till en höjd av 61 kilometer. Där kommer projektilen att släppa en satellit, och en raketmotor antänds som för satelliten in i omloppsbana 200-400 kilometer över jordens yta.
Satelliter slungas ut i rymden
1. Satelliten packas in i projektilen
Den tio meter långa projektilen är ett hölje, format som en pil. Före uppskjutningen är den laddad med en 200-kilos satellit eller åtta kubsatelliter samt en raketmotor. Ett rälssystem styr projektilen in i centrifugen.
2. Projektilen placeras i slungan
Projektilen placeras i en gripklo i ena änden av centrifugens kolfiberarm. I den andra säkerställer en motvikt balansen. Efter detta pumpas all luft ut ur centrifugen för att eliminera luftmotstånd när armen roteras.
3. Roterar i 8 000 kilometer i timmen
En elmotor sätter armen i rotation. När hastigheten är 8000 km/h släpps både projektilen och motvikten. Motvikten kraschas in i en jordfylld behållare samtidigt som projektilen färdas upp genom utgångsröret på toppen av centrifugen.
4. Motorn startas 61 kilometer ovanför jorden
På 61 kilometers hööjd befinner sig projektilen ovanför atmosfären och utanför jordens starka gravitationsfält. Höljet öppnas och satelliten släpps ut. Raketmotorn ökar nu hastigheten till 28 200 km/h och för satelliten in i omloppsbana.
SpinLaunch uppskattar att den gigantiska centrifugen kan spara tre fjärdedelar av mängden bränsle som används vid en traditionell uppskjutning med en bärraket. Uppskjutningarna kommer därför bara att hamna på en tiondel av det nuvarande priset.
Satelliterna måste dock vara extremt tåliga. Under resan i centrifugen kommer att utsättas för en gravitation som är 10 000 gånger större än vid jordytan. Ingen människa kan överleva sådana våldsamma krafter, och den nya vägen till rymden är därför endast öppen för satelliter.
10 000 g är den kraft som den virvlande projektilen utsätter sin last för. Det är anledningen till att turen inte passar människor.
Enligt SpinLaunch ska den stora centrifugen från och med år 2025 kunna skjuta upp minst fem projektiler i rymden dagligen och placera 40 kubsatelliter eller fem lätta internetsatelliter i omloppsbana runt jorden.
Uppskjutningarna blir klimatvänliga, eftersom drivkraften för den energikrävande resan upp genom atmosfären är grön el, som produceras med solceller på jordens yta. Precis som en elbil laddar batteriet när den bromsar utnyttjar centrifugen även energin till fullo och laddar ett batteri när den snabbt roterande armen saktar ner efter att raketen har avfyrats. Strömmen återanvänds vid nästa uppskjutning.
Konkurrens från rymdkanon
Andra företag har också insett möjligheterna med gröna uppskjutningar, och SpinLaunch får hård konkurrens från företaget Green Launch, som kommer att skjuta upp kubsatelliter med hjälp av en långdistansrymdkanon genom atmosfären. Bränslet är exploderande väte och syre, som bara avger vattenånga och därför är extremt miljövänligt.
Vätekanonen avlossar sitt första skott
Jules Verne hade en idé om att skjuta raketer ut i rymden med hjälp av en långpipig kanon. Nu följer det amerikanska företaget Green Launch hans fotspår. Företaget har avfyrat en rymdkanon med en 16,5 meter lång pipa som skickade en projektil 30 kilometer upp i atmosfären. Drivmedlet är väte och syre, som komprimeras och skapar en explosion som är tre gånger kraftigare än krut.
Nästa steg blir att korsa gränsen till rymden på 100 kilometers höjd och ta vetenskapliga prover på atmosfären längs vägen.
Slutmålet är dagliga uppskjutningar av kubsatelliter som väger några kilo vardera. När satelliten når rymden tänds en raketmotor som placerar satelliten i omloppsbana på 300 kilometers höjd. Kubsatelliter kan bli mycket användbara för exempelvis observationer av jorden.
Rymdkanonen har redan avfyrat en projektil 30 kilometer upp i luften och Green Launch siktar nu på att nå 100 kilometer över jordens yta, där projektilen korsar gränsen mellan atmosfären och rymden. Om testuppskjutningen går som planerat kan vägen banas för dagliga uppskjutningar av kubsatelliter inom ett överskådligt antal år.
Om raketcentrifuger och rymdkanoner bevisar att de faktiskt kan skicka satelliter ut i rymden kommer de gröna teknikerna att revolutionera framtida uppskjutningar – och bli seriösa alternativ till de dyra och förorenande bärraketer som för närvarande är vår enda väg ut i rymden.
