Nové palivo pre satelity je tak bezpečné, že nevybije ľudí


Neskôr tento mesiac malý satelit bude jazdiť na rakete SpaceX Falcon Heavy pre prvú svetovú demonštráciu „zeleného“ satelitného pohonu vo vesmíre. Satelit je poháňaný AFM-315, ktorý Air Force prvýkrát vyvinul pred viac ako 20 rokmi ako alternatíva k typickej satelitnej šťave podľa výberu, hydrazínu. Ak by bol AFM-315 úspešný, mohol by podstatne zvýšiť účinnosť satelitov, skrátiť čas nasadenia satelitov z týždňov na dni a výrazne znížiť bezpečnostné požiadavky na skladovanie a manipuláciu so satelitným palivom, čo je prínosom pre ľudí a životné prostredie. Pri pohľade do budúcnosti vedci, ktorí pracujú na palive, hovoria, že bude zohrávať významnú úlohu pri pomoci mimozemským satelitným operáciám mimo zeme.

Hydrazín je prchavé palivo, ktoré zničí váš deň – a možno aj váš život – ak ste mu vystavení. Na pohon satelitov potrebujete veľkú bezpečnostnú infraštruktúru, vrátane tlakových celotelových „oblekov SCAPE“ len na manipuláciu s materiálom. AFM-315 je na druhej strane menej toxický ako kofeín, takže všetko, čo potrebujete, je laboratórny plášť a pumpa. "Sme doslova sedeli v miestnosti vedľa plastového kanvice, keď sme boli pohonné hmoty na satelit," hovorí Chris McLean, inžinier v Ball Aerospace a projekt vedie na NASA Green Propellant Infusion Mission.

Na rozdiel od hydrazínu, ktorý má konzistenciu podobnú vode, AFM-315 je viskózny. Jeho hustota paliva by však zvýšila „míle na galón“ dodané na satelit o 50 percent v porovnaní s rovnakým objemom hydrazínu.

Ball Aerospace

McLean hovorí, že jedným z najväčších predajných miest AFM-315 po bezpečnosti je skutočnosť, že nezmrzne. AFM-315 je kvapalná soľ, čo znamená, že pri extrémne nízkych teplotách prechádza namiesto toho sklom. Toto premieňa palivo na krehkú pevnú látku podobnú sklu, ale nespôsobuje, že by sa palivo rozšírilo ako zmrznutá voda alebo hydrazín. Tento atribút zabraňuje popraskaniu palivových vedení a skladovacích kontajnerov pri namáhaní. Okrem toho, jeho bod prechodu skla je extrémne nízky, takže palivo by nemuselo byť vyhrievané na satelite – veľký výkon pre iné misie. McLean hovorí, že to bude viac energie k dispozícii pre iné nástroje alebo systémy na satelite, ktoré by mohli otvoriť nové možnosti v misiách na iné planéty.

Ale pre všetky jeho výhody bola cesta AFM-315 od koncepcie až po uvedenie na trh dlhá. Spoločnosť McLean, ktorá bola vyvinutá Laboratóriom pre výskum vzdušných síl v roku 1998 ako alternatívne satelitné palivo, uviedla, že v dôsledku svojej vysokej teploty spaľovania, ktorá bola približne dvakrát väčšia ako spotreba hydrazínu, zistila obmedzené použitie. To si vyžadovalo exotické a drahé materiály, aby sa zabránilo poškodeniu satelitu. Koncom dvadsiatych rokov minulého storočia boli náklady na výrobu pohonných systémov, ktoré by zvládli teplo z AFM-315, dostatočne nízke na to, aby ich bolo možné použiť, ale žiadna spoločnosť nechcela riskovať čerpanie svojich satelitov experimentálnym hnacím plynom. Ak by AFM-315 bol niekedy široko prijímaný satelitným priemyslom, McLean hovorí, že by sa musel dokázať na obežnej dráhe. Tak sa zrodila misia Green Infusion Propellant NASA.

Pôvodne plánovaný na spustenie na konci roka 2015, zelené pohonné hmoty misie chytil v meškaniach, ktoré sužovali vývoj SpaceX Falcon Heavy raketa. 24. júna je plánované lietať na druhej operačnej misii Falcon Heavy spolu s niekoľkými ďalšími užitočnými nákladmi, vrátane atómových hodín testovaných na navigáciu v hlbokom vesmíre.

Zelený pohonný satelitný autobus bol vyvinutý spoločnosťou Ball Aerospace a je vybavený štyrmi 1-newtonovými raketami a jedným 22-newtonovým motorom, ktorý bude použitý na testovanie pohonnej látky AFM-315. Počas svojej 13-mesačnej misie využije raketové motory na vykonávanie orbitálnych manévrov, ako je napr. Zníženie dráhy a zmena sklonu alebo náklonu, aby sa otestovala výkonnosť hnacieho plynu.

McLean hovorí, že v prípade, že demonštračný let pôjde dobre, zákazníci majú záujem o používanie zeleného paliva. To znamená, že satelity by mohli lietať operačné misie okolo Zeme už 18 mesiacov po demonštrácii. Keď sa pozrieme do budúcnosti, McLean hovorí, že AFM-315 by mohol byť obzvlášť užitočný pri skúmaní studených oblastí slnečnej sústavy, ako sú napr. Vyzerá to, že červená planéta je trochu zelená.


Viac Veľké príbehy