duitse V3 als sateliet transport

Freddie van Maaren

geachte lezers. Graag wil ik van jullie weten of het mogelijk is om de techniek van de V3 te gebruiken voor het in de ruimte brengen van satelieten. Ik verwacht dat deze techniek vaker inzetbaar is dan de huidige raketten.

Benm

Een satelliet lanceren uit een (multistage) kanon is niet een compleet nieuw idee, maar voor zover ik weet niet praktisch inzetbaar. Een V3 als zodanig bereikt onvoldoende projectielsnelheid om iets in de ruimte te brengen (althans, in een baan om de aarde, recht omhoog lukt het wellicht maar daar heb je niets aan).

Je zou een groter exemplaar kunnen bouwen, liefst nabij de evenaar zodat je het extra zetje van de aardrotatie meekrijgt, maar of een satelliet de g-krachten (en temperaturen) van lancering op die manier overleeft betwijfel ik.

Michel Uphoff

of het mogelijk is om de techniek van de V3 te gebruiken voor het in de ruimte brengen van satellieten

Kort antwoord: Onmogelijk. Maar je wilt vast weten waarom:

Laten we een multistage superkanon bouwen van 1 km lang. Om in een baan om de Aarde te komen heb je een aanvangssnelheid van ergens tussen de 8 km/s (lage baan) tot 11 km/s (zeer hoge baan) nodig. Laten we 10 km/s nemen als voorbeeld.

Het kanon heeft heel veel explosieve ladingen, zodat we van een gelijkmatige versnelling kunnen uitgaan.

De gemiddelde snelheid in het kanon ligt dan op 5 km/s, en de satelliet blijft dan 1/5 seconde in het kanon.

In die 0,2 seconde moet de satelliet van 0 naar 10 km/seconde versnellen. De afgelegde weg is gelijk aan de halve versnelling maal de versnellingsduur in het kwadraat. In formule: s=0,5at² . We hebben dus: 1000m (afgelegde weg) = 0,5 * a (versnelling) * 0,04 (= 0,2 sec in het kwadraat). De versnelling a is dus 50.000 m/s². Dat is ruwweg 5000 keer de versnelling van de zwaartekracht (~10m/s²).
Anders gezegd: De versnelling komt overeen met ongeveer 5000 G. Iedere kilo satelliet ondervindt een kracht alsof er 5 ton op staat. Dat overleeft een normale satelliet nooit.

Maar, o jee, dit is nog niet eens het grootste probleem. Op het moment dat die satelliet het kanon verlaat is daar lucht, en dat is aan het oppervlak van de Aarde heel dikke lucht. Als je weet dat een meteoriet met een dergelijke snelheid door de wrijving met de lucht witgloeiend wordt en verdampt (maar dan in de hoge zeer ijle lagen van de atmosfeer), dan kan je zonder rekenen al vaststellen dat de satelliet bij het verlaten van het kanon door die dikke lucht zo vreselijk veel wrijving ondervindt dat hij door de ontstane wrijving onmiddellijk gaat verdampen. Waarschijnlijk blijft er -behalve een grote gaswolk- helemaal niets van over.

En zelfs als we een materiaal zouden hebben (dat niet bestaat) dat die enorme temperatuur zou overleven zijn we er niet. De dikke lucht remt die satelliet enorm af, zodat er van die 10 km/s mondingssnelheid al heel snel bijna niets meer overblijft. Dus moet de mondingssnelheid nog heel veel groter zijn dan 10 km/s (en daarmee nemen die G krachten én de temperatuur weer enorm toe).

Daarnaast is het richten van een dergelijk kanon een vet praktisch probleem, en er zijn er nog wel meer.

Als je iets de ruimte in wilt sturen, dan doe je het dus juist andersom: In de dikke luchtlagen bij het oppervlak zorg je er voor dat de snelheid gering is, en naarmate de lucht ijler en ijler en de luchtweerstand minder en minder wordt voer je de snelheid meer en meer op. Waar je ook voor zorgt is dat de G-krachten altijd binnen de perken blijven. En een raket voldoet netjes aan deze vereisten, terwijl een kanon dus eigenlijk precies verkeerd om werkt.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

duitse V3 als sateliet transport

duitse V3 als sateliet transport

Re: duitse V3 als sateliet transport

Re: duitse V3 als sateliet transport