مسدس فضائي

لا يستطيع مدفع الفضاء بمفرده وضع الأجسام في مدار مستقر حول الجسم (كوكبًا كان أو غيره) الذي أُطلقت منه. يكون المدار إما مكافئًا أو زائديًا أو جزءًا من مدار إهليلجي ينتهي عند سطح الكوكب عند نقطة الإطلاق أو عند نقطة أخرى. هذا يعني أن أي حمولة باليستية غير مُصحَّحة ستصطدم بالكوكب حتمًا خلال مدارها الأول ما لم تكن سرعتها عالية جدًا لدرجة بلوغ سرعة الإفلات أو تجاوزها . ونتيجة لذلك، تحتاج جميع الحمولات المصممة للوصول إلى مدار مغلق إلى إجراء نوع من تصحيح المسار على الأقل لإنشاء مدار آخر لا يتقاطع مع سطح الكوكب.

يمكن استخدام صاروخ لزيادة الدفع، كما هو مخطط له في كل من مشروع هارب ومشروع الإطلاق السريع . قد يكون مقدار هذا التصحيح ضئيلاً؛ فعلى سبيل المثال، يتضمن التصميم المرجعي لجيل ستارترام الأول احتراق صاروخي بسرعة إجمالية قدرها 0.6 كم/ث (1300 ميل/ساعة) لرفع نقطة الحضيض فوق الغلاف الجوي عند دخول مدار أرضي منخفض بسرعة 8 كم/ث (18000 ميل/ساعة) . ^{[ 1 ]}    

في نظام ثلاثي الأجسام أو أكبر، قد يكون هناك مسار مساعدة بالجاذبية متاح بحيث يتم تعديل مسار قذيفة موجهة بدقة بسرعة إفلات بواسطة المجالات الجاذبية للأجسام الأخرى في النظام بحيث تعود القذيفة في النهاية إلى مدار الكوكب الأولي باستخدام دلتا-في الإطلاق فقط . ^{[ 2 ] [ 3 ]}

تجنّب إسحاق نيوتن هذا الاعتراض في تجربته الفكرية بوضع مدفعه الافتراضي على قمة جبل شاهق، مع افتراض إهمال مقاومة الهواء. فإذا كان في مدار مستقر، فإن المقذوف سيدور حول الكوكب ويعود إلى ارتفاع الإطلاق بعد دورة واحدة (انظر تجربة نيوتن للقذيفة المدفعية ). ^{[ 4 ]}

لبندقية فضائية ذات ماسورة بطول (${\displaystyle l}$والسرعة المطلوبة (${\displaystyle v_{e}}$) التسارع (${\displaystyle a}$يتم توفير ) بواسطة الصيغة التالية:

${\displaystyle a={\frac {v_{e}^{2}}{2l}}}$

على سبيل المثال، باستخدام مدفع فضائي ذي "ماسورة" عمودية تخترق كلاً من قشرة الأرض والتروبوسفير ، ويبلغ طوله الإجمالي حوالي 60 كيلومترًا (37 ميلًا) ( ${\displaystyle l}$وسرعة (${\displaystyle v_{e}}$) بما يكفي للهروب من جاذبية الأرض ( سرعة الإفلات ، والتي تبلغ 11.2 كم/ث أو 25000 ميل/ساعة على الأرض)، التسارع (  ${\displaystyle a}$نظرياً، ستكون السرعة أكثر من 1000 متر/ثانية ^مربعة (3300 قدم/ثانية ^مربعة ) ، أي أكثر من 100 ضعف قوة الجاذبية الأرضية ، وهو ما يعادل ثلاثة أضعاف قدرة الإنسان على تحمل قوة الجاذبية الأرضية التي تتراوح بين 20 و35 ضعف قوة الجاذبية الأرضية ^{[ 5 ]} خلال فترة العشر ثوانٍ التي يستغرقها إطلاق النار. ولا تأخذ هذه الحسابات في الاعتبار انخفاض سرعة الإفلات على ارتفاعات أعلى.  

كان برنامج مدفع V-3 الألماني ، خلال الحرب العالمية الثانية، محاولةً لبناء سلاحٍ يُقارب سلاح الفضاء. انطلق البرنامج من منطقة با دو كاليه في فرنسا، وكان من المُخطط له أن يكون أكثر تدميراً من أسلحة " الانتقام " النازية الأخرى . كان المدفع قادراً على إطلاق قذائف يبلغ وزنها 140 كيلوغراماً (310 أرطال) وقطرها 15 سنتيمتراً (5.9 بوصة) لمسافة 88 كيلومتراً (55 ميلاً) . دُمّر المدفع بقصفٍ جويٍّ من سلاح الجو الملكي البريطاني باستخدام قنابل تالبوي في يوليو 1944. ^{[ 6 ]} استخدم مدفع V-3 نظام دفعٍ مُجزّأ، مما منحه مدىً أكبر بكثير. ^{[ 7 ]}      

قام برنامج الدفاع الصاروخي الباليستي الأمريكي برعاية مشروع أبحاث الارتفاعات العالية للغاية (SHARP) في الثمانينيات. تم تطويره في مختبر لورانس ليفرمور ، وهو عبارة عن مدفع غاز خفيف وقد تم استخدامه لاختبار إطلاق الأجسام بسرعة 9 ماخ .

كانت أبرز المحاولات الحديثة لصنع مدفع فضائي مشروع بابل الذي أطلقه مهندس المدفعية جيرالد بول ، والذي عُرف إعلاميًا باسم "المدفع العراقي الخارق". خلال مشروع بابل، استغل بول خبرته من مشروع هارب لبناء مدفع ضخم لصدام حسين ، زعيم حزب البعث في العراق . اغتيل بول قبل إتمام المشروع. ^{[ 8 ]}

بعد إلغاء مشروع SHARP، أسس المطور الرئيسي جون هانتر شركة Jules Verne Launcher في عام 1996 وشركة Quicklaunch . وفي سبتمبر 2012، كانت Quicklaunch تسعى لجمع 500 مليون دولار لبناء مدفع يمكنه إعادة تزويد مستودع الوقود بالوقود أو إرسال مواد بكميات كبيرة إلى الفضاء. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}

كما تم اقتراح مسرعات الصدم كبديل للمدافع التي تعمل بالغاز الخفيف. وتستخدم مقترحات أخرى تقنيات كهرومغناطيسية لتسريع الحمولة، مثل المدافع الملفية والمدافع الكهرومغناطيسية .