الفضاء

سيكون وقود الفضاء الجديد أكثر أمانًا من الكافيين للبشر. على عكس القديم

في نهاية هذا الشهر سوف يطير قمر صناعي صغيرقم بإطلاق صاروخ SpaceX Falcon Heavy كجزء من أول عرض عالمي لوقود الصواريخ "الأخضر" في الفضاء. يطير القمر الصناعي على وقود AFM-315 ، الذي طورته القوات الجوية قبل 20 عامًا كبديل للهيدرازين الشائع للأقمار الصناعية. إذا نجحت ، يمكن لـ AFM-315 أن تجعل الأقمار الصناعية أكثر كفاءة بكثير ، وأن تقلل من نشر الأقمار الصناعية من أسابيع إلى أيام ، وتقلل إلى حد كبير من متطلبات السلامة لتخزين ومعالجة الوقود عبر الأقمار الصناعية ، مما سيكون مفيدًا للناس والبيئة. بالنظر إلى المستقبل ، يقول العلماء الذين يعملون على الوقود إنه سيلعب دورًا مهمًا في تسهيل العمليات باستخدام الأقمار الصناعية البعيدة من الأرض.

أي نوع من الوقود تطلقه الأقمار الصناعية؟

هيدرازين هو وقود متقلب سوف يفسديومك ، وربما الحياة ، إذا كنت تتعرض لها. لإعادة تزويد القمر بالوقود ، ستحتاج إلى الكثير من البنية الأساسية للأمان ، بما في ذلك بدلات SCAPE محكمة الإغلاق لكامل الجسم ، لمجرد التعامل مع هذه المواد. AFM-315 ، من ناحية أخرى ، ليس أكثر سمية من الكافيين ، لذلك كل ما تحتاجه هو معطف مختبر ومضخة. وقال كريس ماكلين ، مهندس الكرة الفضائية وقائد المشروع في ناسا غرين بروبيلانت إنفيشن ميشن "لقد جلسنا حرفيًا في غرفة مع إبريق بلاستيكي عندما قمنا بتزويد القمر الصناعي بالوقود".

على عكس هيدرازين ، الذي يحتوي على ثبات الماء ، فإن AFM-315 لزج. لكن كثافته للوقود ستزيد من "عدد الكيلومترات" من القمر الصناعي بنسبة 50 ٪ ، إذا ما قورنت بالهيدرازين من نفس الحجم.

يقول ماكلين إن أحد أكبرهاميزة AFM-315 هي أنه لا يتجمد. AFM-315 عبارة عن ملح سائل ، مما يعني أنه في درجات الحرارة المنخفضة للغاية يخضع لعملية انتقال الزجاج. إنه يحول الوقود إلى مادة صلبة هشة تشبه الزجاج ، لكنه لا يسبب تمدد الوقود ، مثل الماء المثلج أو الهيدرازين. هذه السمة تمنع تكسير خطوط الوقود وخزانات التخزين تحت الحمل. بالإضافة إلى ذلك ، تكون نقطة انتقال الزجاج منخفضة للغاية ، لذلك لا يحتاج الوقود للتسخين على القمر الصناعي - والذي يمثل عادةً عملية كثيفة الاستهلاك للطاقة. يقول ماكلين إن هذا سيوفر الطاقة لأدوات أو أنظمة أخرى على القمر الصناعي ، مما سيفتح إمكانيات جديدة لمهام على كواكب أخرى.

ولكن على الرغم من كل فوائدها ، فإن مسار AFM-315من الفكرة إلى الإطلاق كانت طويلة جدًا. تم تطويره لأول مرة في مختبر سلاح الجو في عام 1998 كبديل للوقود عبر الأقمار الصناعية ، تم استخدام AFM-315 بشكل ضئيل بسبب ارتفاع درجة حرارة الاشتعال بمعدل ضعفي قدر الهيدرازين. كانت المواد الغريبة والمكلفة مطلوبة لمنع تلف القمر الصناعي. بحلول نهاية العقد الأول من القرن العشرين ، كانت تكلفة إنتاج أنظمة الدفع القادرة على تحمل درجة حرارة الاحتراق للطائرة AFM-315 منخفضة بما يكفي لاستخدامها ، لكن لم ترغب أي شركة في المجازفة بتزويد أقمارها بالوقود التجريبي بالوقود. وقال Macklin ، من أجل AFM-315 لتتجذر في مجال الأقمار الصناعية ، وقال انه يحتاج إلى إظهار نفسه في المدار. هذه هي الطريقة التي ولدت مهمة ناسا الوقود الأخضر.

من المقرر في البداية أن تطلق في عام 2015في العام ، واجهت مهمة الوقود الأخضر تأخيرًا أعاق تطوير صاروخ SpaceX Falcon Heavy. في 24 يونيو ، من المقرر إطلاق القمر الصناعي مع فالكون للصناعات الثقيلة وغيرها من الشحنات ، بما في ذلك الساعة الذرية التي تم اختبارها للملاحة في الفضاء السحيق.

الإطارات الفضائية مع الوقود الأخضر كانتم تصميمه بواسطة Ball Aerospace ومجهز بأربعة محركات نيوتن واحدة ومحركات نيوتن 22 واحدة ليتم استخدامها لاختبار الوقود AFM-315. خلال مهمته التي تبلغ 13 شهرًا ، سيقوم القمر الصناعي بتنشيط المحركات للقيام بمناورات مدارية ، مثل خفض المدار أو تغيير الموقع أو إمالة ، لاختبار فعالية وقود الصواريخ الجديد.

يقول ماكلين إن العملاء ظهروا بالفعلمهتم باستخدام الوقود الأخضر إذا نجحت الرحلة التجريبية. هذا يعني أن الأقمار الصناعية ستكون قادرة على القيام برحلات تشغيلية حول الأرض بالفعل بعد 18 شهرًا من العرض. بالنظر إلى المستقبل ، يقول ماكلين إن AFM-315 قد يكون مفيدًا بشكل خاص لاستكشاف المناطق الباردة للنظام الشمسي ، مثل القطبين المريخيين.

نحن لا نريد زيادة تفاقم مشاكل المناخ؟ شارك أفكارك حول هذا الأمر في مجموعتنا في Telegram.