Garais varomi erdvėlaiviai galėtų greitai pradėti asteroido tyrinėjimą

BIČIŲ ROBOTIKAS Bičių robotika

Kai pirmą kartą klestėjo asteroidų gavybos idėja, daugelis dalyvaujančių įmonių kalbėjo apie vandens kuro naudojimą savo erdvėlaiviams maitinti. Idėja buvo ta, kad ant asteroidų ledo buvo tiek daug, kad jį būtų galima suskaidyti į vandenilį ir deguonį, kad būtų sukurtas efektyvesnis kuras. Tai būtų pigus būdas pratęsti kiekvienos misijos gyvenimą.

Tačiau garsiausios asteroidų kasybos įmonės kovojo dėl finansavimo ir galiausiai buvo supirktos, kartu su jomis sumažėjo ir susidomėjimas vandeniu varomais erdvėlaiviais. Dabar naujas projektas vėl padidina kosmoso garo amžiaus galimybę.

Šis straipsnis pirmą kartą pasirodė mūsų kosmoso technologijų informaciniame biuletenyje „The Airlock“. Registruotis galite čia – tai nemokama!

Praėjusį mėnesį Centrinės Floridos universiteto (UCF) vadovaujama komanda pristatė erdvėlaivį, kuris naudos vandenį asteroidams tyrinėti, o ne mano. Užuot užbaigę misiją, kai įrenginyje baigsis raketinis kuras, WINE (World Is Not Enough) laivas trauks vandens raketinį kurą tiesiai iš dangaus kūnų, kuriuose jis lankosi. WINE komandos požiūris skiriasi nuo ankstesnės idėjos, nes vanduo būtų naudojamas tiesiogiai, o ne skaidomas į dujas. Teoriškai tai pigiau ir mažiau linkusi į gedimus. Norime naudoti turimus išteklius, sako Philas Metzgeris, vadovaujantis UCF projektui. Turime naudoti tinkamas technologijas, o ne aukštąsias technologijas.

Nusileidęs ant ledinio kūno, tokio asteroido, VYNAS įsigis į ledą. Jis ištirpdo vandenį, sulaiko jį ir vėl užšaldo erdvėlaivio bako viduje, kuris užima apie trečdalį jo tūrio. Pasiruošęs kilimui, jis maždaug 10 dienų šildo sušalusį vandenį naudodamas saulės ar branduolinę energiją, padidindamas slėgį viduje. Tada sprogimo metu slėgis išleidžiamas kaip garai, paleidžiant erdvėlaivį į kitą netoliese esančią vietą. Ši koncepcija primena asteroidų kasybos įmonių „Deep Space Industries“ (DSI) ir „Planetary Resources“ pasiūlytas koncepcijas. Grantas Boninas, buvęs DSI vyriausiasis inžinierius, kartą pavadino jo prototipą „Prospector-1“. skraidantis garų virdulys.

Garo energija jau pasirodė esanti veiksminga priemonė Žemės orbitoje. DSI anksčiau taikė techniką, žinomą kaip vandens pagrindu pagaminta elektroterminė varomoji jėga (iš esmės garo galia), kad sukurtų kometą – įrenginį, galintį manevruoti palydovus orbitoje. „Bradford Space“, įsigijusi DSI, ir toliau jį parduoda. Neseniai pernai paleidžiant SSO-A SmallSat Express, keturiuose iš pajudėjusių palydovų buvo sumontuota vandens varoma kometa. Buvęs DSI konkurentas Planetary Resources pasiūlė panašią koncepciją, tikėdamasis, kad palydovai gali būti amžinai papildyti degalų, pagamintų iš vandens, išgaunamo iš arti Žemės esančių asteroidų, o ne užbaigti savo misiją, kai pasibaigs raketinis kuras.

Kometos varomoji sistema. Bradfordo erdvė

Silicio slėnio startuolis „Momentus“ taip pat bando pakelti vandens galimybes orbitoje į kitą lygį, paversdamas jį plazma. Jie nori išgauti didesnį vandens našumą perkaitindami jį iki temperatūros, artimos saulės paviršiaus temperatūrai. Gauta jėga būtų naudojama palydovams judėti aplink Žemę. Pirmasis bendrovės elektroterminio privairavimo įrenginio bandymas kosmose yra numatyta šiemet .

Metzgeris mato, kad WINE veikia spiečius aplink asteroidų juostą, žvalgo svarbiausias kasybos vietas arba yra naudojamas išplėsti planetinio nusileidimo nuotolį. Dienos pabaigoje gausite Saulės sistemos kūnų atlasą, sako Krisas Zacny, „Honeybee Robotics“ tyrimų technologijų grupės, dirbančios su UCF, direktorius.

Garų naudojimas tokiu būdu nėra ypač efektyvus. Tačiau erdvėje vanduo gali užpildyti tam tikrą nišą. Tai nekenksminga aplinkai, suteikia galimybę papildyti gilias erdves ir pasiteisino čia, namuose. Didžiausias garo variklių patrauklumas yra jų paprastumas, sako Alison Dufresne, „Bradford Space“ kosminių variklių ir sistemų inžinierius. Garo varikliai buvo naudojami ilgą laiką. Mes žinome, kaip jie veikia.

Teoriškai, kol WINE turės prieigą prie saulės ar branduolinės energijos ir vandens, jis galės tyrinėti neribotą laiką. Tačiau garo trauka suteikia laivui tik tiek galios, kad jis galėtų judėti labai mažos gravitacijos situacijose, o tai reiškia, kad jis artimiausiu metu neskris iš Jupiterio į Marsą.

Praėjusį mėnesį čia, Žemėje, buvo sėkmingai išbandyta laivo kasybos ir varomoji sistema. Bandymai parodė, kad WINE gali sukurti pakankamai jėgos, kad galėtų šokinėti tarp asteroidų, naudojant vandenį, išgaunamą iš modelio asteroidų medžiagos. Tačiau iki pradinio paleidimo dar toli, nors komanda ieško partnerių, kad tai įvyktų. Mes naudojame garą šimtmečius, sako Zacny. Be jo mūsų dabar čia nebūtų. Taigi garai gali būti pirmasis kosmoso tyrinėjimo žingsnis.

paslėpti