g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

Hidrojen peroksit gibi temiz yakıtlar son derece toksik, mevcut hidrazin bazlı uydu itici gazların yerini alabilir mi?

Bilim adamları, toksik hidrazinin (hidrazin) yerini alacak uydular için yeni itici gazların geliştirilmesinin uyduları fırlatmayı ve taşımayı daha güvenli hale getireceğini, ancak aynı zamanda mevcut sistemlerin bozulmasını gerektirdiğini söylüyor. Uyduların sayısı arttıkça, onları fırlatmak için kullanılan yakıt miktarı da artacak. Yörüngeye girmek denklemin sadece yarısıdır. Uydu yeryüzünün üzerine yerleştirildikten sonra, gerektiğinde hareket edebilmesini, uzaydaki kalıntılardan kaçınmasını, zamanla direnci telafi etmesini ve hatta görevin sonunda yörüngeden çıkmasını sağlamak için bir itme yöntemine ihtiyaç duyar.

Uydular için mevcut standart itici gaz, çok toksik olan hidrazin yakıtıdır.Yüksek konsantrasyonlarda hidrazine maruz kalmak, karaciğerde, böbreklerde ve merkezi sinir sisteminde hasar da dahil olmak üzere bir dizi sağlık sorununa neden olabilir. Uydu hala yerdeyken hidrazin sızarsa, zehirliliği ve patlayıcılığı bir kamu güvenliği sorunu haline gelebilir. Dahası, uzay için bir hidrazin yakıt uydusu hazırlamak tehlikeli bir görevdir ve ilgili herkesin, bir şeyler ters giderse yakıtı kullanan kişinin bunu yapmayacağından emin olmak için uzay giysileri gibi giysiler dahil olmak üzere özel önlemlere ihtiyacı vardır. Zehirli gaz soludu.

Bu nedenle, mühendislerin toksik olmayan yakıt kullanan uyduları fırlatmak ve tanıtmak için yeni ve daha temiz yollar aramaları şaşırtıcı değildir. Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri merkezli bir uzay aracı ekipmanı üreticisi olan NanoAvionics'in baş tasarım sorumlusu Erikas Kneiys şunları söyledi: Sağlık ve güvenlik açısından hidrazin kullanımı oldukça can sıkıcı, bu nedenle insanların bu tür itici gazlarla ilgilendiğini görüyoruz. Daha geniş. 2011 yılında, Avrupa Kimyasallar Ajansı hidrazini "yüksek önem arz eden maddeler" listesine ekledi, bu da kullanımının yakında kısıtlanabileceği anlamına geliyor.

CubeSat

NanoAvionics, her biri yaklaşık 1 kg ağırlığındaki, genellikle kullanıma hazır bileşenler kullanılarak inşa edilen, 10 cm'lik küp şeklindeki birimlerden oluşan mikro uydular olan CubeSats dahil olmak üzere nano uydu teknolojisinde uzmanlaşmıştır. NanoAvionics, bunun gibi küçük uydular daha yaygın hale geldikçe, 2016 ile 2020 yılları arasında fırlatılan küçük uyduların sayısının% 300 arttığını, bu nedenle kendilerine uygun temiz itici gazlara olan talebin artabileceğini söyledi. CubeSat pazarını gözlemlerken, özellikle (temiz yakıt) kullanan (kimyasal) tahrikte, temelde hiçbir ürün yoktur.

EPSS adlı bir proje aracılığıyla Nano Avionics, özellikle azot, oksijen ve hidrojenden oluşan bir bileşik olan amonyum dinitramide (ADN) dayalı daha az zararlı bir itici gaz geliştirdi. Küçük uydu. Sistem bir pilot uyduya entegre edildi ve yörüngede gösterildi. Yeni uydu sistemine tek itici denir ve çalışma prensibi, yakıtı katalizöre aktarmak ve onu parçalamak ve uzay aracını hareket ettirmek için ısı ve gaz üretmektir. Diğer sistemler, iki sıvının ayrı tutulduğu ve genellikle karıştırıldığında tutuştuğu çift itici gaz kullanır.

Çift bileşenlerin kullanılması üretim sürecindeki riski artırır, çünkü iki madde yanlışlıkla temas edebilir ve tutuşmadan önce alev alabilir. Tek itici yakıtta, yanmasını sağlamak için uzun bir yol kat etmesi gerekir, bu nedenle (çoğu) çift itici sistemle karşılaştırıldığında, nispeten zararsız ve kararlıdır, ancak yalnızca toksik olmayan itici gazdan faydalanması değildir. Küçük uydu. Havacılık şirketi Airbus tarafından koordine edilen HyproGEO projesi de, bu sefer sabit yörüngedeki uydulara odaklanan toksik olmayan bir tahrik sistemi geliştirdi.

Bu uydular 36.000 kilometrelik bir yörüngede çalışıyor ve dünya yüzeyinin üzerinde sabit bir noktada kalıyor gibi görünüyorlar.Genellikle iletişim ve yayın için kullanılıyorlar. Oraya ulaşmak için önemli miktarda enerji gerekiyor. Şu anda, bu enerji esas olarak hidrazin iticilerinden oluşuyor. Evet, ancak HyproGEO, hidrojen peroksit kullanan hibrit bir tahrik sistemi geliştirdi. Bu yakıt,% 98 hidrojen peroksit içerirken, genellikle saçları ağartmak için kullanılan çözelti sadece yaklaşık% 6'dır. Oldukça asidiktir, ancak kullanma riski yine de hidrazinden daha düşüktür.Ayrıca oksijen ve suya da ayrışır. İnsan vücuduna zararlı dumanları açığa çıkarın.

Karışık itici

Bir jeostatik uydunun tasarım ömrü on yıl veya daha fazladır, bu nedenle uydu yörüngeye girdiğinde, onları manipüle etmek için kullanılan itici gaz eşit derecede güçlü olmalıdır. 15 yıl sonra hala çalışabileceğinden emin olunmalıdır, bu nedenle basit olmalıdır Sistem, çünkü karmaşıksa, her zaman bir şeyin kırılma riski vardır. HyproGEO tarafından önerilen çözüm, çok sıcak oksijen ve su buharı üretmek için hidrojen peroksitin katalizör üzerine geçirilmesini içeren hibrit tahrik kullanmaktır. Oksijenin kendisi itme sağlayabilir veya ek itme gücü elde etmek için başka bir maddeyi tutuşturmak için kullanılabilir.

Oksijen akışı kontrol edildiğinde, motorun itme gücü kontrol edilebiliyor Ekip, yeni bir itici yakıt depolayan bir test motorunu başarıyla geliştirdi, beklendiği gibi ayrıştığını gösterdi ve ardından bu yakıtı kullanarak bir roket motoru tasarladı. Norveçli savunma şirketi Nammo, 2018'de bu çalışmanın tamamlanmasından bu yana, HyproGEO hibrit motorunu kullanarak, geleneksel tahrik sistemlerini kullanan yörünge altı roketler için tipik bir zaman ölçeği olan, yeryüzünden 107 kilometre uzaklıkta sadece 3 dakika içinde bir roket fırlatmak için kullandı. .

Bu yeni itici gazların kullanımı yalnızca mevcut toksik yakıtları kullananlara fayda sağlamakla kalmaz, aynı zamanda tüm altyapıyı daha verimli ve daha ucuz hale getirir. Nano Avionics tarafından tasarlanan epss sistemi, geleneksel itici gazları kullanan benzer ürünlerin maliyetinin yaklaşık üçte biri kadardır. Bu faydalarla, bu yeni itici gazların gelişimini ne engelliyor? Her şeyden önce, hibrit tahrik sistemleri, uyduları sabit yörüngeye göndermek için gereken uzun fırlatmayı geleneksel olarak gerçekleştiremiyor Bu, HyproGEO'nun üstesinden gelmeyi başardığı bir sorundur.