از راه دریافت: 1 restartable جامد سوخت موشک می تواند کمک به کاهش فضا های ناخواسته (op-ed)

نیکلاس Dallmann یک پژوهش مهندس در آزمایشگاه ملی لوس آلاموس آمریکا وزارت انرژی تاسیسات. او به کمک این مقاله به Space.com’s کارشناس صدای: Op-Ed & بینش. پروژه او توضیح است که بودجه توسط آزمایشگاه لوس آلاموس به کارگردانی و تحقیق و توسعه است.

در سال 2013 فیلم “جاذبه” جنس اوراق و شکسته فضایی نزدیک به کشته شدن ساندرا بولاک. در حالی که داستان بود قطعا داستان (و پر شور داستان در آن) تهدید از جنس اوراق و شکسته فضایی واقعی است — آنقدر واقعی است که ناسا یک کل دفتر اختصاص داده شده به ردیابی و کاهش آن است. و در سال گذشته مشخص شده در اولین کنفرانس بین المللی با تمرکز به طور کامل در مداری باقی مانده است.

دلیل خوبی وجود دارد به نگران. در حال حاضر حدود 2000 عملیاتی ماهواره ها در مدار زمین — نه به ذکر است یکی دیگر از 3000 غیر عملیاتی آنهایی که — و انتظار می رود این تعداد به موشک وار رفتن. در این سال بیش از 1500 ماهواره ها در حال برنامه ریزی برای راه اندازی. (این مقایسه به سال 2018 زمانی که فقط 365 راه اندازی شد.)

مرتبط: جنس اوراق و شکسته فضایی توضیح داد: زباله مداری تهدید (infographic)

فضا ممکن است اما آن را به طور فزاینده ای شلوغ و این یک مشکل واقعی است. پایین مدار زمین یا LEO که اکثر ماهواره های سفر یک منبع طبیعی. و فقط مانند دیگر منابع طبیعی ما باید به دقت آن را مدیریت کند. تمام طول می کشد برای چند ماهواره به برخورد به تحریک کسلر اثر: یک فراری واکنش زنجیره ای که در آن باقی مانده و در نتیجه در بیشتر برخورد که نه تنها می تواند آسیب و یا از بین بردن تقریبا هر فضاپیما در لئو اما رندر که بخشی از فضای بی فایده برای چند دهه.

اما چه می شود اگر شما می تواند مانور ماهواره در یک دوره برخورد از راه آسیب است? باور کنید یا نه آن را آسان به انجام است. اکثر ماهواره های ارسالی به لئو — به ویژه ماهواره های کوچک و cubesats — آیا سیستم محرکه زیرا آنها تمایل به سنگین و گران است. آنها نیز در برخواهد داشت خطر اضافی به موشک که گذر گاه ماهواره به فضا به عنوان به خوبی به عنوان هر گونه محموله گیر کردن تو بازی سوار است. چرا که شایع ترین موشک سیستم نیروی محرکه با استفاده از موشک سوخت مایع است که بسیار فرار. اگر شما یک cubesat سوار تفنگ ساچمهای در چند دلار موشک و خود را بی ثبات سیستم نیروی محرکه ضربات در هنگام راه اندازی و یا در سوار شدن به فضای بیرونی شما به پایان رسید تمام ماموریت. بحث در مورد یک روز بد.

ساده ترین راه حل این است که استفاده از سوخت راکت سوخت جامد به جای. آن را بالا محوری بسیار امن تر و کم هزینه به علاوه آن را می توان برای مدت زمان طولانی. اما جامد سوخت موشک دارای یک نقطه ضعف بزرگ: آن را نمی تواند متوقف شود و دوباره راه اندازی شود. هنگامی که شما آتش از آن شما باید یک سوزاند. که در آن است. و این یک مشکل برای اجتناب از باقی مانده است. برای جلوگیری از برخورد با تغییر مدار شما نیاز به حداقل دو مستقل برنز: یکی به سرعت در حال حرکت آن را از راه و آن را در صحیح خود مدار. د-مدار ماهواره ای, شما به احتمال زیاد نیاز به چندین برنز به عنوان به خوبی.

در آزمایشگاه ملی لوس آلاموس ما در حال کار برای تغییر این. ما به تازگی توسعه یافته و نشان داده که توانایی برای متوقف کردن و راه اندازی مجدد جامد موشک موتور چند بار — چیزی است که هرگز قبل از انجام داده اند.

مرتبط: جنس اوراق و شکسته فضایی تمیز کردن: 7 وحشی راه برای از بین بردن زباله مداری

چگونه کار می کند

جامد موشک ساده است تنها با چند مؤلفه اصلی است. این شامل یک محفظه احتراق شامل یک سیستم جرقه زنی و سوخت و اگزوز نازل است. ما به تازگی توسعه یافته تر سوخت سیستم با جدا سوخت جامد و جامد اکسیدایزر. اما منظور ما را جامد موشک سیستم قادر به توقف و شروع مجدد ما نیاز به توسعه قابل استفاده مجدد سیستم جرقه زنی و resettable راه برای خاموش کردن سوزاند.

برای احتراق ما جایگزین سنتی آتش بازی با آب است. با ما سیستمهای ماهواره ای را راه اندازی با یک مخزن کوچک خوش خیم آب. هنگامی که در مدار و درست قبل از سوختگی electrolyzer خواهد جداگانه آب به هیدروژن و اکسیژن گازهای. در لحظه احتراق هیدروژن و اکسیژن خواهد بود به سرعت در حال تزریق به محفظه احتراق و روشن توسط یک جرقه. در نتیجه شعله می آتش سوخت جامد.

چالش بعدی بود که به شکل از چگونه به خاموش کردن سوزاند. این مدت طولانی است که قابل درک است که سریع رفع فشار از اتاق بازرگانی می تواند قابل اعتماد علت جامد موشک به خاموش کردن — اما بهترین روش برای انجام این کار ؟ در سال گذشته ما به توسعه یک aerospike نازل با یک تعویض چوک منطقه است. هنگامی که سوختگی دست مورد نظر سرعت تغییر چوک منطقه خواهد بود باز decompressing اتاق و خاموش سوزاند. هنگامی که یکی دیگر از سوختگی از موشک است که مورد نیاز چوک منطقه است دوباره به جایگاه اصلی آن است. تکرار به عنوان مورد نیاز است.

ما به تازگی نشان داده چندگانه مستقل سوختگی از یک جامد موشک در تست استاتیک می ایستد در لوس آلاموس ، از مانع بعدی خواهد بود که در مدار تظاهرات. ما در حال کار در حال حاضر به اصلاح سیستم ما و به دنبال فرصتی برای تظاهرات.

ما نیز به دنبال توسعه ظرفیت ترابری است که جدا از اصلی ماهواره است که خود دارای قدرت کم است-پهنای باند ارتباطات با زمین دارای نگرش کنترل به منظور ایجاد با اشاره به سوختگی و مجهز به ما جامد موشک سیستم. با این payload اجتناب از باقی مانده و د در مدار احتمالا می تواند انجام بسیاری از سال پس از ماهواره رسیده است و پایان زندگی.

جامد موشک نیست پاسخ به تمام چالش های بالقوه ای برای مقابله با این مشکل از جنس اوراق و شکسته فضایی — اما خود را به سادگی و سهولت از پوسته پوسته شدن به اندازه فضاپیما بالا محوری و در حال حاضر چندین مستقل کشش باعث می شود آنها را یک نامزد برای اجتناب از زباله مداری و deorbiting. امید ما این است که روزی این موشک را روی هر ماهواره ای راه اندازی به فضا — نگه داشتن لئو امن و قابل استفاده برای هزاران سال به آمده است.

به دنبال همه از کارشناس صدای مسائل و بحث — و تبدیل شدن به بخشی از بحث در Facebook و Twitter. نظرات بیان شده کسانی هستند که از این نویسنده است و لزوما منعکس کننده دیدگاه ها از ناشر است.

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>