Η Αμερική εργάζεται πάνω σε επαναφορτιζόμενο πυρήνα στερεού καυσίμου για ρουκέτες, ώστε να απλοποιήσει και να αυξήσει την αξιοπιστία των δορυφόρων.

Νέος προσεγγιστικός τρόπος για πυραύλους με στερεά καυσίματα: επανεκκίνηση και ρύθμιση της ώθησης

Οι παραδοσιακές μηχανές με στερεά καυσίματα λειτουργούν μόνο μία φορά – από την εκκίνηση μέχρι τη πλήρη καύση του καυσίμου. Για πολλαπλές εκρήξεις και χειρισμούς πρέπει να χρησιμοποιούνται περίπλοκα, ακριβά υγρικά συστήματα. Στις ΗΠΑ σκεφτόμαστε πώς να κάνουμε τον χώρο πιο προσιτό, αν το στερεό κινητήρα μπορούσε να ενεργοποιείται, απενεργοποιείται και ρυθμίζεται με εντολή.

Ποιος εργάζεται πάνω στην λύση;

Η συνεργασία διεξάγεται από ειδικούς της Aerospace Corporation, του Πανεπιστημίου του Νότιου Καλιφόρνια (USC) και του Ναυτικού Αποφοίτου (NPS). Στόχος τους είναι να δημιουργήσουν έναν επανεκκινήσιμο στερεό κινητήρα με πλάσμα-ελεγχόμενη λειτουργία.

Πώς θα λειτουργεί;

Η ιδέα βασίζεται σε ένα νάνουδευταίο παλμικό πλάσμα (NPPD). Μέσα στον κινητήρα παρέχονται υπερσύντομοι υψηλής τάσης παλμοί (< 100 ns), οι οποίοι δημιουργούν χαμηλού θερμοκρασίας πλάσμα. Αυτό το πλάσμα μπορεί να ενισχύσει ή να ξεκινήσει την καύση, και κυρίως – επιτρέπει ηλεκτρονική διαχείριση της διαδικασίας: ενεργοποίηση, απενεργοποίηση και ρύθμιση της ώθησης.

Νέοι υλικοί για το καύσιμο

Η ομάδα επίσης αναπτύσσει «ιο-υγρές» πολυμερή – συνδυασμό ανθεκτικών ιόντων με την αντοχή ενός συνηθισμένου πολυμερούς. Ένα τέτοιο καύσιμο παραμένει σταθερό σε ευρύ φάσμα θερμοκρασιών και ταυτόχρονα είναι ηλεκτροχημικά ενεργό, κάτι που είναι σημαντικό για τον πλάσμα-ελεγχο.

Πρακτική αξία του έργου

Το αποτέλεσμα – ένας συμπαγής, απλός και πιθανώς πιο ασφαλής κινητήρας, κατάλληλος τόσο για δορυφόρους όσο και για διαπλανητικά όργανα. Δεν απαιτεί περίπλοκα συστήματα μεταφοράς καυσίμου ή υψηλών τάσεων δεξαμενών, αλλά προσφέρει τη δυνατότητα πολλαπλών χειρισμών, διόρθωσης τροχιάς και παρατεταμένης διάρκειας αποστολής.

Οι ερευνητές εξετάζουν ακόμη την εγκατάσταση τέτοιων κινητήρων σε CubeSats – μικρούς δορυφόρους που συνήθως δεν μπορούν να αντέξουν ακριβά υγρικά συστήματα. Αυτό ανοίγει νέες δυνατότητες για μικρές εταιρείες και εκπαιδευτικά ιδρύματα που επιδιώκουν διαστημικά έργα χωρίς μεγάλες χρηματοδοτικές επενδύσεις.