Пазарът на спътници е в разцвета си, а микроракетите са новата мода
Все повече дребни спътници се изстрелват всяка година, което усилва търсенето на ракети с по-малки размери.
От ГАРЕТ УИЛМЪР
Съвременният живот надали би бил вероятен без спътниците. Голяма част от удобствата, на които хората на Земята разчитат през днешния ден, мощно зависят от протичащото се високо над главите им — от наблюдаването на горски пожари, обезлесяването и температурата на морската повърхнина до новите мобилни технологии, като да вземем за пример 5G, в труднодостъпните региони.
Признак за засилващата се наклонност е скорошната вълна от по-евтини дребни спътници, изпратени в близки орбити от 500—1000 километра над земната повърхнина, като тези на SpaceX на Илон Мъск и основаната в Обединеното кралство OneWeb.
По-малкото е повече
Някои от тези спътници, с размер колкото кутия за обувки или даже по-малък, съумяват да наблюдават цялата сухоземна територия на планетата или да дават невиждано подробна информация. През идващото десетилетие се чака повече от приблизително 2500 такива спътници да бъдат пускани всяка година.
За да доближат космоса по пестелив метод, дребните спътници постоянно би трябвало да споделят пътуването с огромни по мярка ракети. Проектирането на по-малки ракети би дало опция за по-бърз и персонализиран достъп до галактическото пространство и би отворило пазара за по-широк набор от снабдители на профилирани услуги.
„ Малките спътници могат да пътуват с огромни ракети носители, само че пораждат проблеми, като да вземем за пример времето, нужно за постигане на орбита, тъй като би трябвало да извършите резервацията си доста по-рано и да намерите транспорт, ориентиран тъкмо където желаете да отиде спътникът ви “, споделя Шавиер Лейро, основен търговски шеф и съосновател на Pangea Aerospace в Барселона, Испания. „ Компаниите, които изстрелват такава технология, се нуждаят от прецизиран достъп до галактическото пространство. “
Финансираният от Европейския съюз план RRTB, управителен от Pangea, изследва рентабилни способи за изстрелване в космоса на дребни по мярка ракети, които могат да транспортират товар до 500 килограма. Надеждата е до 2025 година да е разполагаем подготвен за полет мотор.
Ключът към това е откриването на способи за наново потребление на микроракетите носители посредством свеждане до най-малко на провалите, които претърпяват при повторното нахлуване в земната атмосфера и посредством обезпечаване на безвредно приземяване. Това би било и доста по-екологично спрямо еднократната приложимост на носителите.
„ Посредством наново потребление можете да намалите инвестицията, да изразходвате по-малко индустриални материали и да постигнете по-висока периодичност на изстрелвания “, споделя Лейро.
Според плана RRTB, чийто тригодишен период изтича този месец, понастоящем Европа не разполага с потвърден способ за осъществяване на тази цел.
Първата степен
RRTB се концентрира върху повторното потребление на първата степен на ракетата, ситуирана в основата. Тази степен обезпечава по-голямата част от тягата незабавно след изстрелването, преди да се отдели и да падне на Земята, най-често в океана. Вече с по-малко тегло другите степени на ракетата не престават напред и транспортират товара до орбита.
Първата степен може да бъде развалена освен от високоскоростното си проваляне през земната атмосфера, само че и от солената вода. Трудностите и разноските при откриването и връщането на ракетата до космодрума може да се окажат неоправдани.
„ Попадането в океана прави опцията за наново потребление доста, доста дребна “, споделя Лейро.
Според него решението е в откриването на метод, по който първата степен безвредно да се върне в земната атмосфера и да се приземи на профилирана станция покрай космодрума или на плаваща баржа.
Междувременно дизайнът на ракетата би трябвало да разрешава транспорта на задоволително огромен потребен товар, с цел да бъде интервенцията стопански преференциална.
За да открие способи да понижи повредите по микроракетите носители при повторното им нахлуване в земната атмосфера и приземяването, екипът на RRTB тества смален модел на ракета с дребен размер в аеродинамичен тунел.
Според Лейро оптималната цел за по-малките по мярка ракети носители е избягването на запалването на моторите за повторното нахлуване в атмосферата. Това ще разреши транспорта на по-голям първичен потребен товар и ще понижи тежестта на горивото, което би трябвало да носят.
Ново сопло
Екипът срещнал усложнения с обичайното камбановидно сопло към мотора и в следствие открил, че конусовидната форма е с по-голям капацитет. Това „ клиновъздушно “ сопло спомага за разпределение на топлината по метод, намаляващ провалянето, което транспортното средство поема.
„ Проникването в атмосферата е по-плавно “, споделя Лейро. „ Това важи както за по-малките, по този начин и за по-големите ракети носители. Находката бе непредвидена, тъй като не я търсихме съзнателно. “
Лейро споделя, че въпреки разходът на гориво на клиновъздушните мотори да е по-малък от този на обичайните, до момента изгодите им не са можели да компенсират сложността и разноските по проектирането им, в това число компликациите при охлаждането им. Въпреки това техники като триизмерния щемпел, употребявани от Pangea, вършат този вид мотори по-достъпен.
„ Клиновъздушната технология ще промени това по какъв начин стигаме до Космоса и по какъв начин се връщаме на Земята “, споделя Лейро. „ Тя е основен фактор за опцията за наново потребление на ракети. “
Той споделя още, че моторът, който екипът има намерение да употребява, се задвижва от метан с натурален генезис.
Друга цел е да създадат обособените елементи на ракетата с усъвършенствана опция за наново потребление, да вземем за пример да се употребяват материали на основата на алуминия за резервоарите.
„ За да има икономическа доходност, допустимо най-вече ракети би трябвало да бъдат приземени безвредно и допустимо най-вече от съставените елементи им би трябвало да могат да се употребяват наново “, споделя Лейро.
Готови за политане
Докато RRTB се концентрира върху повторното потребление на ракетите, аерокосмическата компания Orbex в Обединеното кралство се приготвя да показа за пръв път своя лична лека и екологична микроракета притежател.
Като част от проекта PRIME, финансиран от Европейския съюз, през май предходната година Orbex разкри прототипа на 19-метровата си ракета, предопределена да бъде първата орбитална микроракета притежател на дребни по мярка спътници в Европа.
Ракетата е проектираната по този начин, че частите, които не изгорят в атмосферата, да могат да бъдат събрани и употребявани наново. Макар към този момент компанията да не разкрива по какъв начин тъкмо ще става това, представител на Orbex сподели, че методът ще бъде „ напълно чужд до момента “.
Компанията се надява, че ракетата Prime ще може да предприеме първото си пътешестване още тази година, въпреки избрани предпоставки още да не са изпълнени, като да вземем за пример приемането на лиценз за изстрелване.
„ Вече продадохме резервации за изстрелване на няколко снабдители на търговски спътници, само че към момента не сме оповестили датата на първото изстрелване “, сподели основният изпълнителен шеф на Orbex Крис Лармър. Той беше и координатор на плана PRIME, който продължи три години до юни 2022 година.
По-зелена ракета
Ракетата ще употребява чисто гориво от биопропан, получено като спомагателен артикул при производството на биодизел, който се извлича от източници като отпадъчни растителни масла и употребявано готварско олио.
То ще се комбинира с течен О2, „ криогенно ракетно гориво “ — газ, охладен до температура под точката на заледяване и сгъстен в мощно запалима течност.
Чрез тези ограничения ракетата би могла да понижи въглеродните си излъчвания с до 96% спрямо ракетите носители с по-малък размер, захранвани с изкопаеми горива.
„ Orbex Prime цели да бъде най-екологичната галактическа ракета в света, задвижвана от възобновимо биогориво “, споделя Лармър.
Резервоарите са направени от въглеродни нишки, които съчетават огромна издръжливост и малко тегло.
Orbex предвижда, че Prime тежи към 30% по-малко от обичайните носители и по този начин обезпечава високата успеваемост и продуктивност, които са от витално значение за дребните спътници. Ракетата е проектирана по този начин, че да не оставя парчета нито на Земята, нито в орбита.
Компанията чака да може да изстрелва до 12 ракети на година от космодрум в Съдърланд на северното крайбрежие на Шотландия. Очаква се още оборудването да бъде неутрално във връзка с въглерода както по време на градежа, по този начин и по време на употребата си.
Полза може да се извлече и от относителната му непосредственост до Глазгоу и процъфтяващата там галактическа промишленост — градът е най-големият производител на спътници в Европа. От Orbex имат вяра, че всичко това ще предложи подобаващите предпоставки, които да оказват помощ на основни лица в района да получат достъп до Космоса.
„ Спътниковата промишленост и потребностите ѝ от носители, които да слагат спътниците в избрани орбити, набъбнаха през последните години и не престават да нарастват експоненциално “, споделя Лармър. „ Това основава голяма потребност от профилирани и устойчиви ракети носители. “
Изследването в тази публикация е финансирано от Европейски Съюз. Тази публикация е оповестена за първи път в Horizon, списанието за проучвания и нововъведения на Европейски Съюз.
Повече информация
- RRTB
- PRIME
- Космически проучвания и нововъведения, финансирани от Европейски Съюз
