Space

Нове космічне паливо буде безпечніше кофеїну для людей. На відміну від старого

В кінці цього місяця невеликий супутник полетитьверхом на ракеті SpaceX Falcon Heavy в рамках першої в світі демонстрації «зеленої» ракетного палива в космосі. Супутник летить на паливі AFM-315, розробленому ВВС 20 років тому в якості альтернативи звичайному для супутників гидразину. У разі успіху AFM-315 може зробити супутники набагато більш ефективним, скоротить розгортання супутника з тижнів до днів і суттєво знизить вимоги до безпеки зберігання та поводження зі супутниковим паливом, що буде благом для людей і навколишнього середовища. Заглядаючи в майбутнє, вчені, що працюють над паливом, кажуть, що воно відіграє важливу роль у сприянні операціям з віддаленими супутниками з землі.

На якому паливі літають супутники?

Гідразин - це летюча паливо, яке зіпсуєвам день, а може бути і життя, якщо ви піддастеся його впливу. Для заправки супутника вам знадобиться багато інфраструктури безпеки, включаючи герметичні костюми SCAPE на все тіло, просто щоб звертатися з цим матеріалом. AFM-315, з іншого боку, не більше токсичний, ніж кофеїн, тому від вас знадобляться тільки лабораторний халат і насос. «Ми буквально сиділи в кімнаті з пластиковим глечиком, коли заправляли супутник», говорить Кріс Маклін, інженер Ball Aerospace і керівник проекту NASA Green Propellant Infusion Mission.

На відміну від гідразину, який має консистенцію води, AFM-315 в'язкий. Але його щільність палива збільшить «пробіг» супутника на 50%, якщо порівняти з аналогічним за обсягом гидразином.

Маклін каже, що одним з найбільшихпереваг AFM-315 є те, що він не замерзає. AFM-315 являє собою рідку сіль, а це значить, що при надзвичайно низьких температурах він піддається Склування. Воно перетворює паливо в крихке, схоже на скло тверда речовина, проте не призводить до розширення палива, подібно замерзлу воду або гидразину. Цей атрибут запобігає розтріскування топливопроводов і ємностей для зберігання під навантаженням. Крім того, його точка склування надзвичайно низька, тому паливо не потрібно нагрівати на супутнику - що зазвичай являє енергоємний процес. Маклін каже, що це зробить енергію доступною для інших інструментів або систем на супутнику, що відкриє нові можливості для місій на інших планетах.

Але незважаючи на всі його переваги, шлях AFM-315від концепції до запуску був дуже довгим. Вперше розроблене в лабораторії ВПС в 1998 році як альтернатива супутниковому паливу, AFM-315 використовувалося обмежено через високу температуру спалаху, в два рази перевищує гідразину. Були потрібні екзотичні і дорогі матеріали, що запобігають пошкодженню супутника. До кінця 2000-х років вартість виробництва рухових систем, здатних витримувати температуру горіння AFM-315, стала досить низькою, щоб їх можна було застосовувати, але жодна компанія не хотіла ризикувати заправляти свої супутники експериментальним паливо. Щоб AFM-315 прижився в супутникової сфері, каже Маклін, йому потрібно було показати себе на орбіті. Так народилася місія NASA по «зеленому палива».

Спочатку запланована на запуск в 2015році, місія з зеленим паливом зіткнулася із затримками, які заважали розробці ракети SpaceX Falcon Heavy. 24 червня планується запуск супутника разом з Falcon Heavy і іншим вантажем, включаючи атомний годинник, які відчувають для навігації в глибокому космосі.

Супутникова шина з зеленим паливом буларозроблена Ball Aerospace і оснащена чотирма двигунами потужністю 1 ньютон і одним двигуном потужністю 22 ньютона, які будуть використовуватися для випробування палива AFM-315. В ході своєї 13-місячної місії супутник буде активувати двигуни для виконання орбітальних маневрів, таких як зниження орбіти, зміна положення або нахилу, для перевірки ефективності нового ракетного палива.

Маклін каже, що вже з'явилися клієнти,зацікавлені у використанні зеленого палива, якщо демонстраційний політ пройде успішно. Це означає, що супутники зможуть здійснювати оперативні польоти навколо Землі вже через 18 місяців після демонстрації. Заглядаючи в майбутнє, Маклін каже, що AFM-315 може бути особливо корисний для дослідження холодних областей Сонячної системи, таких як марсіанські полюси.

Ми ж не хочемо і далі погіршувати проблеми з кліматом? Поділіться думками на цей рахунок в нашій групі в Телеграма.