Σύνοψη
- Η NASA, σε συνεργασία με την Eta Space, αναπτύσσει την αποστολή LOXSAT για την επίδειξη τεχνολογιών κρυογονικού καυσίμου.
- Ο ερευνητικός δορυφόρος θα ελέγξει 11 διαφορετικές τεχνολογίες διαχείρισης υπερψυγμένου υγρού οξυγόνου σε πραγματικές συνθήκες μικροβαρύτητας.
- Απώτερος στόχος είναι η κατασκευή τροχιακών σταθμών ανεφοδιασμού που θα επιτρέπουν διαστημόπλοια να ταξιδεύουν βαθύτερα στο ηλιακό σύστημα.
- Το ωφέλιμο φορτίο φιλοξενείται στην πλατφόρμα Photon της Rocket Lab και η εκτόξευση θα πραγματοποιηθεί με πύραυλο Electron από τη Νέα Ζηλανδία.
Η μηχανική των διαστημικών πτήσεων βασίζεται σε μια θεμελιώδη και αμείλικτη εξίσωση: όσο πιο μακριά είναι ο προορισμός, τόσο περισσότερο καύσιμο απαιτείται. Η αύξηση της ποσότητας του καυσίμου αυξάνει δραματικά το συνολικό βάρος του διαστημοπλοίου, γεγονός που με τη σειρά του απαιτεί ισχυρότερους (και βαρύτερους) πυραύλους για την αρχική εκτόξευση από την επιφάνεια της Γης. Για να παρακαμφθεί αυτός ο γεωμετρικός περιορισμός μάζας, η NASA σχεδιάζει την υλοποίηση υποδομών ανεφοδιασμού απευθείας στο Διάστημα. Η κρίσιμη δοκιμή για αυτή τη στρατηγική θα πραγματοποιηθεί μέσω της επερχόμενης αποστολής LOXSAT.
Τι είναι η αποστολή LOXSAT της NASA;
Το LOXSAT (Liquid Oxygen Flight Demonstration) είναι ένας πειραματικός δορυφόρος της NASA, ο οποίος αναπτύχθηκε σε συνεργασία με την εταιρεία Eta Space. Σχεδιάστηκε για να δοκιμάσει 11 κρίσιμες τεχνολογίες διαχείρισης κρυογονικών ρευστών, επιτρέποντας την ασφαλή αποθήκευση, μέτρηση και μεταφορά υπερψυγμένου υγρού οξυγόνου σε συνθήκες μικροβαρύτητας, προετοιμάζοντας το έδαφος για μελλοντικές διαπλανητικές αποστολές.
Τα κρυογονικά ρευστά, όπως το υγρό οξυγόνο, το υγρό υδρογόνο και το υγρό μεθάνιο, παρέχουν την υψηλότερη δυνατή απόδοση προώθησης για διαστημικά οχήματα. Ωστόσο, η διατήρηση τους σε υγρή μορφή στο Διάστημα αποτελεί τεράστια θερμοδυναμική πρόκληση. Το υγρό οξυγόνο πρέπει να διατηρείται σε θερμοκρασίες κάτω των -183 βαθμών Κελσίου.
Στο σκληρό περιβάλλον του Διαστήματος, ένα διαστημόπλοιο υπόκειται σε ακραίες θερμικές μεταβολές. Η πλευρά που εκτίθεται στον ήλιο υπερθερμαίνεται, ενώ η πλευρά που βρίσκεται στη σκιά παγώνει. Αν το υγρό καύσιμο απορροφήσει θερμότητα, μετατρέπεται ξανά σε αέριο, αυξάνοντας την πίεση στη δεξαμενή και οδηγώντας σε αναγκαστική εξαέρωση - και συνεπώς, σε απώλεια πολύτιμου προωθητικού υλικού. Ιστορικά, τα κρυογονικά καύσιμα χρησιμοποιούνται μόνο για αποστολές που διαρκούν μερικές ώρες ή το πολύ λίγες ημέρες.
Μέσω του LOXSAT, οι μηχανικοί της NASA, προερχόμενοι από το Marshall Space Flight Center, το Glenn Research Center και το Kennedy Space Center, θα ελέγξουν συστήματα "μηδενικής εξαέρωσης". Αυτό επιτυγχάνεται μέσω σύνθετων διατάξεων μόνωσης, ενεργών συστημάτων ψύξης που κυκλοφορούν παγωμένο ήλιο γύρω από τις δεξαμενές, και συστημάτων μεταφοράς του υγρού χωρίς την υποβοήθηση της βαρύτητας.
Ο ρόλος των τροχιακών πρατηρίων στο πρόγραμμα Artemis
Η ικανότητα μακροχρόνιας αποθήκευσης και μεταφοράς κρυογονικών ρευστών είναι το κλειδί για το πρόγραμμα Artemis, το οποίο στοχεύει στην εγκαθίδρυση μόνιμης ανθρώπινης παρουσίας στη Σελήνη και τη μελλοντική προετοιμασία επανδρωμένων πτήσεων προς τον Άρη. Αντί να εκτοξεύεται ένα τεράστιο σκάφος φορτωμένο με όλα τα απαραίτητα καύσιμα για το ταξίδι μετ' επιστροφής, η αρχιτεκτονική της NASA προβλέπει την εκτόξευση μικρότερων οχημάτων, τα οποία θα προσδένονται σε τροχιακές δεξαμενές-πρατήρια.
Εκεί, στο απόλυτο κενό, το σκάφος θα εφοδιάζεται με υπερψυγμένο υγρό οξυγόνο και υδρογόνο. Για να πραγματοποιηθεί η μετάγγιση, τα συστήματα που δοκιμάζονται στο LOXSAT πρέπει να αποδείξουν ότι μπορούν να διαχειριστούν την πίεση των δεξαμενών και να μετρήσουν με ακρίβεια τα επίπεδα του καυσίμου – μια διαδικασία εξαιρετικά δύσκολη όταν το υγρό αιωρείται ως μάζα σταγονιδίων λόγω απουσίας βαρύτητας. Τα δεδομένα που θα προκύψουν από αυτή την 9μηνη δοκιμή θα τροφοδοτήσουν τα προγράμματα λογισμικού που σχεδιάζουν τα μελλοντικά συστήματα διαστημικής μεταφοράς.
*Μπορείτε πλέον να προσθέσετε το Techgear.gr ως Προτιμώμενη Πηγή ενημέρωσης για τις αναζητήσεις σας στο Google Search!
