Une histoire des canons spatiaux D'Isaac Newton aux nazis à Paris et au projet HARP

Entrer dans l'espace est un travail difficile et coûteux. Il faut beaucoup d’énergie pour tirer une fusée et sortir de l’atmosphère de la planète sur une orbite à gravité nulle. Une méthode de propulsion ne nécessitant pas les 326 770 gallons d’hydrogène liquide et 99 359 gallons d’oxygène nécessaires pour sortir le Saturn V de l’atmosphère rendrait les lancements spatiaux beaucoup plus abordables pour la NASA et les entreprises privées comme SpaceX. C'est pourquoi les gens veulent construire des armes spatiales. C'est pourquoi les gens veulent construire des fusils spatiaux depuis près de trois siècles. C’est une solution logique au problème du carburant, qui alimente et propulse les fusées.

Non, nous ne parlons pas de blasters laser utilisés pour tirer sur des navires extraterrestres hostiles (même si cela semble totalement épique), mais d'un mécanisme de lancement. Un vrai canon spatial, au sens traditionnel du terme, ressemble plus à un canon utilisé pour rendre orbitales des projectiles terrestres. Si l'idée fonctionnait, la fusée serait inutile car un vaisseau spatial pourrait être projeté à grande vitesse dans l'atmosphère.

"Ca a l'air dope", dites-vous. "Mais ça peut vraiment marcher?"

Pendant une bonne partie du XXe siècle, les gens ont essayé de fabriquer un pistolet spatial fonctionnel et personne n’a réussi pour l’instant. Voici une brève histoire du canon spatial et de tous ces efforts futiles pour lancer des projets dans l’espace sans fusées.

1728: Isaac Newton Invents le pistolet spatial

Dans son livre Un traité du système du monde Newton discute d’un scénario hypothétique dans lequel un canon placé en haute montagne peut tirer des objets en ligne droite, à l’écart de la surface de la Terre, sans résistance de l’air. L’expérience de boulet de canon montre essentiellement à quelle vitesse il est nécessaire de tirer quelque chose dans les airs pour le regarder retomber sur Terre, le mettre en orbite ou échapper complètement à la pesanteur de la planète et s’envoler dans l’espace.

Bien entendu, la construction d'un tel canon présente des contraintes technologiques. Ces contraintes se joueraient un peu plus un siècle plus tard…

1865: Jules Verne tire la Lune

Dans son roman De la Terre à la Lune, célèbre écrivain de science-fiction, raconte l'histoire d'une petite société d'aficionados de l'armement et de sa quête pour la construction d'un fusil spatial capable de lancer des gens sur la lune. Le canon spatial de Columbiad de Verne mesure près de 300 mètres de long et 60 mètres de large, et bien qu’il envoie effectivement trois astronautes dans l’espace utilisant près de 400 000 livres de coton à canon, leur sort reste inconnu (jusqu’à la suite, bien sûr).

Le livre était essentiellement la première représentation d’un canon spatial - bien que le spécialiste des fusées russes Konstantin Tsiolkovsky rédige un article en 1903 dans lequel il est établi qu’un canon spatial réaliste aurait une durée incroyablement longue et imposerait une accélération d’environ 22 000 g à ces astronautes du livre.

En d’autres termes, ces pauvres astronautes se vaporiseraient instantanément, même si cette fichue chose pouvait être construite.

1918: Les Allemands envahissent la stratosphère de Paris

Pendant la Première Guerre mondiale, l’Allemagne a utilisé les principes d’un canon à longue portée pour construire le Paris Gun, un canon très grand qui pourrait bombarder Paris à une centaine de kilomètres. Les obus tirés par ce canon à gros cul étaient capables d'atteindre la stratosphère, la première fois que des objets fabriqués par l'homme pouvaient le faire aussi haut. Ce serait un grand exploit si l’objectif n’était pas de tuer d’autres personnes, mais les jalons sont des jalons.

Un inconvénient de cette capacité, cependant, était que les exploitants du Paris Gun devaient prendre en compte l'effet Coriolis (la rotation de la Terre) dans les calculs de trajectoire.

À la fin de la Première Guerre mondiale, le canon de Paris a été démantelé et détruit par des soldats allemands pour empêcher sa capture par les forces alliées, ce qui a ensuite été interdit par le Traité de Versailles.

1944: Les nazis mettent le feu au super-fusil V-3

Au cours de la Seconde Guerre mondiale, Hitler a mis en avant un programme connu sous le nom de V-arms, qui visait à attaquer la Grande-Bretagne en réponse aux bombardements de l’Allemagne. La troisième de ces armes était le canon V-3, nom de code pompe à haute pression, ou HDP.

Les dessins appelaient un canon de 30 mètres de long, dirigé directement vers Londres. Hitler voulait construire 25 de ces engins de mort, mais la Royal Air Force réussit à bombarder l'installation où ils étaient construits en juillet 1944. Deux fusils plus courts furent construits par les SS et les forces allemandes réussirent à tirer des obus sur la ville. du Luxembourg. Ils n'étaient pas efficaces. Les plus petits V-3 ont été démantelés après la guerre et emmenés aux États-Unis pour des tests supplémentaires, avant d’être lancés en 1948.

1966: le projet HARP se déclenche

Après la Seconde Guerre mondiale, la course à l’espace a commencé à se focaliser et la technologie utilisée pour lancer des choses est passée de l’artillerie à la fusée. En 1961, les États-Unis et le Canada ont conjointement créé le projet HARP (projet de recherche sur les hautes altitudes) dans le but de créer un système de lancement à faible coût, sans missile.

HARP était essentiellement le point culminant de plusieurs années de travail de Gerald Bull, un ingénieur en balistique qui était à l’avant-garde de la notion de tirer des avions avec des canons. Bull et ses partenaires ont réussi à convaincre la marine américaine de leur fournir un fusil de cuirassé de calibre 16 pouces et inutilisé et ont commencé à travailler sur un champ de tir de l'aéroport de Seawell à la Barbade. En 1966, le projet a été transféré à Yuma, en Arizona, où le canon (étendu à 100 calibres) a réussi à tirer un projectile Martlet 2 de 400 livres à une vitesse de 7 000 pieds par seconde.

Le projectile a brièvement pénétré dans l'espace, à une altitude de 110 milles. C’est un record en ce qui concerne les projectiles lancés par armes à feu.

Les contraintes budgétaires ont rapidement contraint à annuler HARP. Bull est retourné à Highwater (le site de lancement de la Barbade étant également sous sa propriété) et a fondé la Space Research Corporation.

1985: lancement du projet SHARP

Le gouvernement américain a lancé le projet de recherche sur la très haute altitude (SHARP) en 1985 au laboratoire national Lawrence Livermore. L'objectif était de tirer des objets dans l'atmosphère via un canon à gaz léger à deux étages - ce qui aiderait à terme le pays à mettre les satellites en orbite.

Un pistolet à gaz léger applique les principes de base d’une arme à air comprimé à ressort: un piston force un fluide de travail gazeux à travers un canon afin d’accélérer la projection d’un projectile dans une direction donnée. Dans ce cas, le piston est en fait alimenté par une réaction chimique et le fluide de travail est un gaz plus léger tel que l'hélium ou l'hydrogène. Le projet SHARP a débuté lorsqu'un scientifique nommé John Hunter s'est rendu compte qu'un pistolet à gaz léger serait beaucoup mieux à même de lancer des projectiles à grande vitesse qu'un pistolet électromagnétique.

Un prototype a été construit avec succès en 1992. Le système pouvait projeter un objet à une vitesse d'environ un tiers de la vitesse nécessaire pour obtenir quelque chose dans l'espace. Des tests réussis ont abouti à des plans pour construire le Jules Verne Launcher, qui aurait vanté un impressionnant baril de 2,2 miles de long. La construction d'un tel appareil aurait coûté des milliards de dollars et le gouvernement n'était pas enthousiaste à l'idée d'allouer ce type d'argent à SHARP.

1988: Gerald Bull se met au travail pour Saddam

Entre-temps, après la fermeture de HARP, Bull souhaitait travailler avec d’autres pays par l’intermédiaire de son nouveau pays et a commencé à travailler comme consultant en artillerie tout au long des années 70. Cela incluait un passage en prison après qu’il ait été reconnu coupable de commerce illégal d’armes. Quand il a été libéré, il a déménagé à Bruxelles et a commencé à travailler avec la Chine et, plus particulièrement, l'Irak.

En 1988, il a décidé que le moment était venu d'achever ce qu'il avait commencé il y a longtemps: la construction d'un canon de travail. Il a réussi à convaincre le dictateur irakien Saddam Hussein de financer le projet Babylon, la création d’un canon capable de placer un projectile de 4 400 livres en orbite.

Le premier prototype était plus modeste - 150 pieds de long, capable de tirer un objet à une distance de 466 miles. La deuxième super-arme en construction, «Big Babylon», était censée se rapprocher de la longueur proposée à l’origine. Cependant, Bull a été assassiné en mars 1990 (probablement par des agents du Mossad israélien) et n’a jamais été achevé.

2009: Début de la course aux armes spatiales privées

John Hunter n'a jamais vraiment abandonné l'objectif de construire un canon spatial. En 2009, il a fondé une société appelée Quicklaunch afin de construire un long canon de 3 600 pieds plongé en grande partie sous l'eau qui projetterait des objets dans l'espace en utilisant de l'hydrogène et du méthane à environ 5 000 G. Le lanceur est vraiment destiné à remplacer le premier étage d’une fusée avant qu’un vaisseau spatial puisse utiliser un autre système de propulsion pour parcourir le reste de la distance hors de l’atmosphère de la planète. La société estime que les lancements coûteront environ 1 100 dollars par kilogramme (quatre fois moins qu'un lancement de SpaceX Falcon 9 et 13 fois moins qu'un lancement de la NASA Atlas V).

Cependant, Hunter a quitté Quicklaunch en 2012 et la société semble être en sommeil depuis.

Donc, pour récapituler: Près de 300 ans après que Newton eut présenté le concept de canon spatial, nous n’avons pas de canon spatial.