Motorul aerospike este un concept onorat de timp. În trecut, NASA a testat conceptul pe teren și a sperat să îl încorporeze în naveta spațială și în programul lor de viitoare generație Venture Star (un vehicul SSTO) cu o singură etapă. Cu toate acestea, din cauza constrângerilor bugetare, naveta spațială a sfârșit să fie echipată cu duze în formă de clopot, iar Venture Star nu a văzut niciodată lumina zilei.
Dar, datorită companiei aeriene spațiale ARCA, din New Mexico, motorul aerospațial primește o nouă închiriere pe viață. În luna august care urmează, vor efectua un zbor de încercare al motorului aerospike folosind racheta lor Demonstrator 3, care va constitui primul zbor spațial al motorului. Dacă totul merge bine, va fi un pas major spre crearea unei flote de rachete cu o etapă unică (SSTO).
Ceea ce face ca motorul aerospike să fie atrăgător este faptul că oferă o tracțiune eficientă pe o gamă largă de altitudini și este, de asemenea, mai eficient din punct de vedere al consumului de combustibil decât motoarele actuale. Cu ajutajele tradiționale în formă de clopot, tracțiunea fiabilă tinde să apară doar la nivelul mării. Dincolo de asta, motorul nu este capabil să profite de scăderi ale presiunii atmosferice, deoarece gazele sunt conținute de duză.
În schimb, evacuarea motorului aerospike este capabilă să se extindă de la nivelul mării până la spațiu, ceea ce asigură atât eficiența combustibilului, cât și un grad ridicat de impuls specific (ISP) la toate nivelurile de zbor. Deja, ARCA și NASA au programat teste la sol și vid pentru motor. Între timp, ei doresc să adune și date despre modul în care se comportă în zbor. Aici intră în joc testul Demonstrator 3.
Pe lângă testarea eficienței motorului, va testa și tehnologia de stocare a combustibilului la super aer rece. Practic, motorul se bazează pe o concentrație de 70% de descompunere a peroxidului de hidrogen la o temperatură de doar 250 ° C pentru a genera impuls. Subprodusul acesta este oxigenul și apa, ceea ce face din aerospike cel mai ecologic concept de rachetă până în prezent. După cum a declarat Dumitru Popescu, CEO al ARCA, într-o declarație recentă:
„Prin trimiterea rachetei Demonstrator 3 în spațiu folosind un motor super-rece, cu doar 250 ° C în loc de 3500 ° C în camera de reacție, împerecheat cu tehnologia aerospike, vom demonstra potențialul impresionant al aerospikeului."
În cele din urmă, obiectivul de aici este de a demonstra că rachetele SSTO sunt fezabile, pe care ARCA le explorează cu conceptul lor Haas 2CA. Cea mai recentă din familia rachetelor Haas, numită în onoarea pionierului austriaco-românesc de rachetă Conrad Haas, acest vehicul de lansare folosește peroxid de hidrogen și kerosen pentru combustibil și este capabil să genereze 22 900 kg (50 500 lbs) de tracțiune la nivelul mării și aproximativ 33,565 kg (74.000 lbs) în vid.
Față de rachetele cu mai multe etape, SSTO oferă atât costuri mai mici, cât și o mai mare flexibilitate atunci când vine vorba de lansarea unor sarcini utile pe orbită. Conform estimărilor produse de Space Works și Eurostat, această mică piață de satelit va crește cu 5,3 miliarde de dolari în următorul deceniu. Ca atare, companiile aerospatiale care pot oferi rate de lansare competitive și flexibilitate vor putea profita de această creștere.
Compania a dezvăluit Haas 2CA în martie 2017, la sediul companiei lor din Las Cruces, New Mexico. În 2018, ARCA speră să realizeze prima lor lansare de testare a Haas 2CA de la Facilitatea de zbor Wallops a NASA din Virginia. Dar înainte ca acest lucru să se întâmple, compania trebuie să se asigure că motorul de aerospike funcționează cât se poate de așteptat. După cum a explicat Popescu:
„Etapa unică Haas 2CA până în orbită este doar începutul unei noi generații de vehicule spațiale, modelată de inovație care va genera costuri mai mici. Vom răspunde la una dintre cele mai adresate întrebări ale industriei: poate un aerospike să livreze în zbor compensația de presiune generată de variația altitudinii și să furnizeze performanțele scontate prin economisirea combustibilului? Vrem să luăm locul unde a plecat NASA și să dovedim că această tehnologie este de fapt calea de a merge pentru zboruri spațiale. ”
Zborul de testare, care va avea loc la Spaceport America în deșertul New Mexico, va consta dintr-un zbor spațial suborbitor care va duce Demonstratorul 3 până la o altitudine de 100 km. Dacă acest zbor este obținut, ARCA va demonstra că tehnologia motorului este calificată în zbor, că rachetele SSTO sunt fezabile și că motoarele super reci asociată cu tehnologia aerospike vor permite rachete suborbitale ecologice.
Testul va fi, de asemenea, un punct de reper pentru industria aerospațială comercială, care a fost fondată pe dorințele de a face spațiul mai accesibil și de a reduce costurile asociate lansărilor individuale. Și cum a indicat cu siguranță Popescu, cea mai bună modalitate de a face acest lucru nu este doar să îmbunătățești conceptele existente, ci să utilizezi tehnologii de ultimă oră și testate în timp pentru a crea altele noi.
„Suntem siguri că motorul aerospike combinat cu rezervoare de combustibil din material compozit și combustibili densi va scădea semnificativ costurile pentru lansările orbitale și suborbitale”, a spus el. „Credem cu adevărat că răspunsul la reducerea costurilor zborului spațial este inovația, nu încercarea de a eficientiza puțin tehnologiile vechi. Acest lucru nu va genera niciodată o scădere semnificativă a prețurilor lansărilor spațiale, ci doar mici îmbunătățiri. Având în vedere această filozofie, ne așteptăm să creștem valoarea înregistrată a companiei noastre de la 20 de milioane de dolari actuali la cel puțin 200 de milioane de dolari până în 2019. "
Dezvoltarea SSTOs este doar o modalitate prin care industria aerospațială comercială face economia explorării spațiale mai economică. Alte exemple includ evoluțiile rachetelor reutilizabile ale SpaceX și utilizarea Rocketlab de materiale ușoare pentru a crea rachete de unică folosință în două etape.
Aceste măsuri nu permit doar comercializarea Orbitului de pe Pământul scăzut (LEO), ci deschid posibilități care, până acum, se credeau imposibile - cum ar fi energia solară spațială și habitatele spațiale!
Rămâneți la curent cu mai multe informații despre acest lucru și alte teste viitoare. Și asigurați-vă că vedeți acest videoclip despre modul în care ARCA se pregătește pentru următorul zbor de testare aerospike, prin amabilitatea ARCA:
