NASA готовится перейти на экологически чистое ракетное топливо

В течение многих десятилетий для обеспечения энергией спутников и пилотируемых космических кораблей NASA использовалось эффективное, но крайне токсичное топливо, известное как гидразин. Теперь же агентство готовится заменить это горючее более безопасной и чистой альтернативой.

Проект создания экологически чистого топлива «Green Propellant Infusion Mission» прошел первое испытание с использованием ракетного двигателя, ставшее значительным шагом на пути к пробному полету, запланированному на 2015 год, заявили должностные лица агентства. Информация об успешном использовании в ракетном двигателе обсуждалась в ходе брифинга с участием специалистов аэрокосмической промышленности.

Целью проекта является продемонстрировать, что «зеленое» топливо, эффективность которого почти на 50 процентов выше, чем у гидразина, способно обеспечивать энергией спутники, вращающиеся вокруг Земли, а в конечном итоге и миссии в глубокий космос.

Гидразин в течение многих лет приводил в движение спутники и пилотируемые космические аппараты. Он легковоспламеняющийся и коррозийный, вследствие чего его опасно и дорого транспортировать. Так как вещество при вдыхании или попадании на кожу может нанести серьезный вред, работники должны надевать спецодежду, прежде чем начать манипуляции с ним.

Новое ракетное топливо под названием AF-M315E гораздо чище с экологической точки зрения. Оно хранится в стеклянных резервуарах и, по словам специалистов, является менее токсичным, чем кофеин.

Горючее представляет собой энергетическую ионную жидкость, которая испаряется медленнее и требует больше тепла для возгорания, чем гидразин, благодаря чему оно стабильнее и гораздо менее огнеопасное. Его основным составляющим является гидроксильный нитрат аммония, и при сгорании топливо производит нетоксичные газы, такие как водяной пар, водород и диоксид углерода.

Особенно важно то, что благодаря такому уровню безопасности M315E можно вливать в баки космического корабля еще до того, как он попадет на стартовую площадку, а это снизит затраты времени и расходы на подготовку платформы для кораблей, отправляющихся в космос. На сегодняшний день космические аппараты нельзя сначала заполнять гидразином, а затем транспортировать.

Сенатор штата Колорадо, США, Марк Удалл, принимавший участие в обсуждении, подчеркнул, что новое горючее снизит негативное влияние на окружающую среду, повысит топливную эффективность и откроет возможности для более сложных запусков.

Компания «Ball Aerospace» из штата Колорадо наладила сотрудничество с субподрядной организацией «Aerojet Rocketdyne» и учеными NASA, в результате которого удалось разработать силовую установку, способную в полной мере использовать новое экологически чистое топливо. Проект реализуется при поддержке управления NASA по вопросам технологий для космических миссий – нового подразделения, инвестирующего финансовые ресурсы в жизненно важные технологии, необходимые космическому агентству для достижения целей по исследованию глубокого космоса.

Должностные лица компаний «Ball» и «Aerojet» заявляют об успешном испытании нового топлива в двигателе мощностью 22 Ньютона, в результате которого было обеспечено 11-часовое непрерывное горение. В ходе демонстрационного полета, запланированного на 2015 год, этот двигатель будет работать одновременно с четырьмя меньшими 1-ньютоновыми силовыми установками для маневрирования в космосе, выхода на орбиту и изменений высоты.

В данное время ученые, работающие над проектом, находятся на этапе предварительного анализа проектных решений. Они надеются в конце этого года пройти этап критического изучения конструкции, который положит начало запуску экологически чистого силового агрегата на борту носителя компании «Ball» в начале 2015 года.

Бюджет проекта создания «зеленого» топлива составляет 42,3 миллиона долларов США, включая контракт с компанией «Ball» на сумму около 35,3 миллиона долларов США. Компания разрабатывает программное обеспечение для управления космическим кораблем, а основополагающая технология двигателя предоставляется фирмой «Aerojet Rocketdyne». В то же время исследовательская лаборатория военно-воздушных сил обеспечивает весь объем горючего, необходимого для миссии.

M315E – это лишь одна из новых топливных технологий, изучаемых NASA с целью повышения эффективности будущих миссий. Есть варианты, для которых топливо не требуется вообще, такие как солнечные паруса, которые собирают энергию нашей звезды, отправляя летательный аппарат сквозь просторы космоса.