هل الصواريخ عفا عليها الزمن؟ تعمل الصين على استخدام مدفع كهرومغناطيسي لوضع مركبة فضائية مأهولة تزن 50 طنًا وبنفس حجم طائرة بوينج 737 تقريبًا في المدار. هذا المشروع الطموح أكبر مما يبدو للوهلة الأولى. سواء أكان ذلك مدفعًا كهرومغناطيسيًا أو منجنيقًا أو محركًا جماعيًا، فإن فكرة استبدال الصواريخ بمسرعات كهرومغناطيسية جذابة للغاية. بدلاً من الاضطرار إلى حمل الوقود والوقود والوقود الإضافي للإقلاع، فمن المنطقي الاحتفاظ بالجزء الأكبر من نظام الإطلاق على الأرض مع جعل المركبة خفيفة قدر الإمكان.
مبادئ هذا المدفع الفضائي بسيطة، لكن التفاصيل معقدة بشكل مدهش، وسرعان ما تصبح الأعداد المعنية مروعة. وإذا تمكنت الصين من استخدام هذا النظام لإطلاق مكوك فضائي ضمن برنامج "تينغيون" الذي بدأ عام 2016، فسيكون ذلك أحد الإنجازات الهندسية الكبرى في التاريخ.
تخطط الصين لبناء مسار إطلاق كهرومغناطيسي قادر على تسريع مكوك الفضاء إلى 1.6 ماخ أو حتى 5 ماخ، وفقًا لوسائل الإعلام الحكومية الصينية. وبمجرد صعودها في الجو، ستقوم المركبة بتنشيط محركاتها الصاروخية الموجودة على متنها وتستمر في التسارع إلى السرعة المدارية.
وهذا لا يعني فقط بناء مركبة فضائية تتناسب مع مثل هذا المدفع الكهرومغناطيسي، ولكن أيضًا بناء منصة إطلاق يمكنها التحكم في الجاذبية والاهتزاز والمتغيرات الأخرى ضمن حدود التفاوت الآمنة للركاب من البشر. أجرت ناسا أيضًا أبحاثًا على أنظمة مماثلة، لكن هذه الدراسات ركزت بشكل أساسي على القنابل القوية والحمولات الآلية التي يمكنها تحمل قوى التأثير الضخمة.
وفقًا للتقارير، قام معهد أبحاث تكنولوجيا الطائرات التابع لشركة علوم وصناعة الطيران الصينية (CASIC) ببناء مسار اختبار بطول كيلومترين (1.2 ميل) في داتونغ بمقاطعة شانشي. يوصف بأنه بنفس حجم مسار اختبار Hyperloop في ولاية نيفادا خارج لاس فيغاس ومختوم داخل أنبوب مفرغ مماثل. حاليًا، يمكن أن يصل المسار إلى سرعة 620 ميلاً في الساعة (1000 كم/ساعة) وسيتوسع إلى خمسة أضعاف هذه السرعة.
لقد كان تطويره إلى نظام إطلاق فضائي مناسب أمرًا شاقًا، على أقل تقدير. إنها ليست مجرد مسألة توسيع نطاق التكنولوجيا، بل إنها ستتطلب تقدمًا كبيرًا في جميع المجالات في المدفع الكهرومغناطيسي نفسه، وأنظمة التحكم فيه، وكيفية تشغيله، وحتى كيفية تصنيع المكونات التي تشكل المدفع الكهرومغناطيسي.
إحدى المشاكل هي أنه لكي يصل المدفع الكهرومغناطيسي إلى سرعة 1.6 ماخ أثناء نقل الركاب، يجب أن يبلغ طوله 5 أميال (8 كيلومترات) على الأقل. إذا كنت تريد الوصول إلى Mach 5، فأنت بحاجة إلى طول أطول. لن يتطلب هذا فقط عددًا كبيرًا من المغناطيسات الكهربائية (والتي من المحتمل أن تتطلب تبريدًا مبردًا)، ولكن سيلزم أيضًا إغلاقها في أكبر غرفة مفرغة من الهواء تم بناؤها على الإطلاق، مما يتطلب مضخات ضخمة للحفاظ على الفراغ. تتطلب غرفة التفريغ الأنبوبية أيضًا غرفة معادلة ضغط خاصة جدًا للسماح للمركبة بالخروج بسرعات تفوق سرعة الصوت. إذا لم يحدث هذا بشكل مثالي، فمن الممكن أن تحدث سلسلة من الحوادث السيئة للغاية، مع طاقات مماثلة لتلك الموجودة في الأسلحة النووية التكتيكية.
ثم هناك مسألة السلطة. يستخدم المدفع الكهرومغناطيسي المستخدم لإطلاق الطائرات المقاتلة من يو إس إس جيرالد ر. فورد 121 ميغاجول من الطاقة لتسريع الطائرة إلى 150 ميلاً في الساعة (241 كم/ساعة). ولتسريع طائرة ذات كتلة مماثلة لسرعة 5 ماخ، سيتطلب المدفع الكهرومغناطيسي الصيني قوة مذهلة تبلغ 50 ألف ميجا جول. وينبغي أن تزن الطائرة الفضائية المقترحة 10 أضعاف هذا المبلغ على الأقل.
وهذا يعني أن المدفع الكهرومغناطيسي الفضائي سيتطلب محطة طاقة نووية تنتج جيجاجول من الطاقة في الثانية لتشغيله، بالإضافة إلى مولد جديد ذو مكثف فائق لتخزين الطاقة. يضم مختبر Hochfeld-Magnetlaboratory Dresden-Dresden للمجال المغناطيسي العالي بنك مكثف متطور يمكنه التعامل مع 50 ميجا جول من الطاقة، وهو رقم قياسي عالمي. تحتاج المدافع الكهرومغناطيسية الصينية إلى التحسين ألف مرة.
وهذا لن يتطلب إحراز تقدم جوهري كبير في بعض التقنيات الهندسية المتقدمة بالفعل فحسب، بل يتطلب أيضاً إنشاء بنية تحتية صناعية جديدة تماماً قادرة على بناء مثل هذه الآلات. هذا لا يشمل أجهزة الاستشعار وأنظمة الكمبيوتر اللازمة لمراقبة جميع الأنظمة الفرعية للمدفع الكهرومغناطيسي والتحكم فيها في الوقت الفعلي.
تدعي الصين أنه إذا نجح المدفع الكهرومغناطيسي، فسوف يقلل من تكلفة الإطلاق إلى المدار إلى 60 دولارًا للكيلوغرام الواحد. وحتى بالمقارنة مع تكلفة SpaceX التي تبلغ 3000 دولار للكيلوجرام، فإن هذا يعد تخفيضًا ثوريًا.