Mikrofale wyniosą satelity na orbitę?
Wstępne testy przeprowadzone przez firmę Escape Dynamics sugerują, że możliwe będzie wysyłanie pojazdów w przestrzeń kosmiczną za pomocą mikrofal emitowanych z Ziemi. Taka technologia pozwoliłaby na olbrzymie oszczędności.
Obecnie wszystkie pojazdy wysyłamy na orbitę korzystając z tej samej koncepcji wieloczłonowych napędów rakietowych. W kolejnych członach znajduje się paliwo, a po jego wypaleniu niepotrzebny już element jest odrzucany. Rozwiązanie takie jest jednak bardzo kosztowne ze względu na olbrzymią wagę samego paliwa.
Pomysł Escape Dynamics polega na wykorzystaniu jednoczłonowej rakiety ze zbiornikiem wypełnionym wodorem. Wodór jest podgrzewany przez znajdujące się na ziemi źródło mikrofal. Wstępne testy przeprowadzone przez ED sugerują, że takie rozwiązanie może się sprawdzić.
Inżynierowie z ED zbudowali napęd, którego impuls właściwy trwał 500 sekund z paliwem, którym był hel. Specjaliści twierdza, że przy zmianie helu na wodór impuls właściwy wydłuży się do ponad 600 sekund, a to wystarczy do wyniesienia niewielkiego pojazdu na orbitę.
Teoretycznie napęd taki miałby działać w ten sposób, że emitowane z ziemi mikrofale trafiałyby w osłonę termiczną pojazdu i napędzały silnik elektromagnetyczny, który podgrzewałby wydobywający się z dysz wodór. To zapewniłoby odpowiedni ciąg. Pojazd trafiałby na orbitę i pozostawał tam na tyle długo, by umieścić na niej satelity. Później lotem ślizgowym wracałby na Ziemię.
Oczywiście inżynierowie muszą rozwiązać jeszcze sporo problemów. Muszą, na przykład, wykazać, że źródło mikrofal będzie na tyle silne, by zapewniać energię coraz bardziej oddalającemu się pojazdowi. Osobną kwestią pozostaje bezpieczeństwo emisji tak silnego impulsu. Jeśli jednak system taki się sprawdzi, pozwoli na znakomite obniżenie kosztów wynoszenia satelitów na orbitę.
Komentarze (5)
Jajcenty, 23 lipca 2015, 14:59
Myślę, że przez pierwsze 2 minuty (gdzieś do 20 km) mamy do dyspozycji tlen i możemy bardzo bezpośrednio podgrzewać wodór bez konieczności stosowania mikrofal.
Trochę to dziwne rozwiązanie, ale skoro
... to nic nie stoi na przeszkodzie. A nuż wyśmiewana i pogardzana idea napędzenia samochodów sprężonym gazem powróci tryumfalnie w postaci napędu kosmicznego
TrzyGrosze, 23 lipca 2015, 19:49
Zresztą tam, w Kosmosie, z napędem jakby łatwiej. Można np skutecznie napędzać pojazd operując zasięrzutnie kamyczkami, co na Ziemi byłoby wyśmiewane i pogardzane.
Rowerowiec, 25 lipca 2015, 10:19
To już chyba lepiej nakierować kilka wiązek lasera i podgrzewać ten wodór.
bartekltg_, 26 lipca 2015, 02:23
"działał przez 500 sekund [...] czas pracy napędu wydłuży się do 600 sekund"
To nie jest żaden czas pracy. To impuls właściwy, czyli, z grubsza mówiąc, prędkość wylotowa gazów. Sekundy to jednostka 'tradycyjna', aby dostać prędkość należy przemnożyć przez g, czyli tu prędkości to 4900 i 5890 m/s.
Niby niewiele w porównaniu do silnika chemicznego (najlepsze mają 450s - 4415m/s) ale równania ciołkowskiego jest wykładnicze, więc przekłada się to na bardzo duże oszczędnośći paliwa (praktycznie 50% przy 600s).
" emitowane z ziemi mikrofale trafiałyby w osłonę termiczną pojazdu i napędzały silnik elektromagnetyczny, który podgrzewałby wydobywający się z dysz wodór" tu też namieszaliście.
@Jajcenty/powietrze: pomysł krąży od dawna (w sensie jeszcze przed samą eksploracją kosmosu:), ale jest trudny do realizacji. Dwie główne koncepcje, jedna to silniki odrzutowe typu SCRAMJET, druga, skraplanie powietrza i dodawanie do go mieszanki jako utleniacz: SABRE, HOTOL, "liquid air cycle engine". Prototypy (zarówno z lat 50tych jak i współczesne) walają się po świecie, ale poważnych wdrożeń brak. Choć pomysł z artykułu jest w jeszcze wcześniejszym stadium;)
Jajcenty, 26 lipca 2015, 08:49
Całkowita zgoda. W źródle jest "the team is reporting that they achieved a specific impulse of 500 seconds"