Zijn raketten verouderd? China werkt aan het gebruik van een elektromagnetisch railgun om een ​​bemand ruimtevaartuig van 50 ton en ongeveer even groot als een Boeing 737-vliegtuig in een baan om de aarde te brengen. Dit ambitieuze project is nog groter dan het op het eerste gezicht lijkt. Of het nu een railgun, een katapult of een massadriver is, het idee om raketten te vervangen door elektromagnetische versnellers is erg aantrekkelijk. In plaats van brandstof en brandstoflift en extra brandstof mee te moeten nemen om op te stijgen, is het logischer om het grootste deel van het lanceersysteem op de grond te houden en het voertuig zo licht mogelijk te maken.

De principes van dit ruimterailkanon zijn eenvoudig, maar de details zijn verrassend complex en de betrokken aantallen worden al snel ontmoedigend. Als China dit systeem kan gebruiken om een ​​space shuttle te lanceren in het ‘Tengyun’-programma dat in 2016 van start ging, zal dat een van de belangrijkste technische prestaties in de geschiedenis zijn.

China is van plan een elektromagnetische lanceerbaan te bouwen die een space shuttle naar Mach 1,6 of zelfs Mach 5 kan versnellen, aldus de Chinese staatsmedia. Eenmaal in de lucht activeert het voertuig zijn ingebouwde raketmotoren en blijft het versnellen tot orbitale snelheid.

Dat betekent niet alleen het bouwen van een ruimtevaartuig dat bij zo'n railgun past, maar ook het bouwen van een lanceerinrichting die de zwaartekracht, trillingen en andere variabelen kan beheersen binnen toleranties die veilig zijn voor menselijke passagiers. NASA heeft ook onderzoek gedaan naar soortgelijke systemen, maar deze onderzoeken waren vooral gericht op robuuste blindgangers en robotladingen die enorme impactkrachten kunnen weerstaan.

Volgens rapporten heeft het Aircraft Technology Research Institute van de China Aerospace Science and Industry Corporation (CASIC) een testbaan van twee kilometer (1,2 mijl) gebouwd in Datong, in de provincie Shanxi. Er wordt beschreven dat het ongeveer even groot is als de Hyperloop-testbaan in Nevada, buiten Las Vegas, en is afgedicht in een soortgelijke vacuümbuis. Momenteel kan het circuit snelheden bereiken van 1.000 km/u en zal worden uitgebreid tot vijf keer die snelheid.

Het ontwikkelen ervan tot een echt ruimtelanceersysteem was op zijn zachtst gezegd ontmoedigend. Het is niet alleen een kwestie van het opschalen van de technologie, er zal aanzienlijke vooruitgang over de hele linie nodig zijn op het gebied van de railgun zelf, de besturingssystemen, de manier waarop deze wordt aangedreven en zelfs de manier waarop de componenten waaruit de railgun bestaat, worden vervaardigd.

Eén probleem is dat als een railgun Mach 1.6 wil bereiken terwijl hij passagiers vervoert, hij minstens 8 kilometer lang moet zijn. Als je Mach 5 wilt bereiken, heb je een langere lengte nodig. Hiervoor zou niet alleen een groot aantal elektromagneten nodig zijn (waarvoor waarschijnlijk cryogene koeling nodig is), maar ze zouden ook moeten worden afgedicht in de grootste vacuümkamer die ooit is gebouwd, waardoor enorme pompen nodig zijn om het vacuüm in stand te houden. De buisvormige vacuümkamer vereist ook een heel speciale luchtsluis om het voertuig met supersonische snelheden te laten vertrekken. Als dit niet perfect gebeurt, zou er een reeks zeer vervelende ongelukken kunnen gebeuren, met energieën die vergelijkbaar zijn met die van tactische kernwapens.

Dan is er nog de kwestie van macht. De railgun die wordt gebruikt om straaljagers te lanceren vanaf de USS Gerald R. Ford gebruikt 121 megajoule aan energie om het vliegtuig te versnellen tot 241 km / u. Om een ​​vliegtuig met een vergelijkbare massa als Mach 5 te versnellen zou het Chinese railgun maar liefst 50.000 megajoule nodig hebben. Het voorgestelde ruimtevliegtuig moet minstens tien keer zoveel wegen.

Dit betekent dat de ruimterailgun een kerncentrale nodig heeft die gigajoules energie per seconde produceert om te kunnen functioneren, evenals een gloednieuwe supercondensatorgenerator om de energie op te slaan. Het Hochfeld-Magnetlaboratory Dresden-Dresden High Magnetic Field Laboratory herbergt een ultramoderne condensatorbank die 50 megajoule energie kan verwerken, een wereldrecord. De Chinese railguns moeten duizend keer worden verbeterd.

Dit zou niet alleen aanzienlijke fundamentele vooruitgang vereisen in een aantal reeds geavanceerde technische technieken, maar ook de constructie van een geheel nieuwe industriële infrastructuur die dergelijke machines kan bouwen. Dit omvat niet de sensoren en computersystemen die nodig zijn om alle subsystemen van de railgun in realtime te bewaken en te besturen.

China beweert dat als het railgun succesvol is, het de kosten voor het in een baan om de aarde brengen zal verlagen tot $60 per kilogram. Zelfs vergeleken met de $3.000/kg van SpaceX is dit een revolutionaire verlaging.