arktal (arktal) wrote,
arktal
arktal

Category:

С легким паром в космосе

Начало промышленной революции обычно связывают с изобретением эффективного парового двигателя в Великобритании во второй половине XVII века, хотя еще в начале нашей эры древнегреческий математик и механик Герон Александрийский наглядно показал, что пар можно использовать для дела. Подтверждением тому стал знаменитый Героновский эолипил, фактически, первая паровая турбина: шар, который должен был вращаться силой струй водяного пара. Это был ещё и первый реактивный двигатель. Многие считают, что такое устройство вряд ли когда-либо работало, но принцип его действия настолько изящен, что это изображение кочуют по книгам о технической мысли Античности на протяжении уже двух тысячелетий.

Использование воды/водяного пара всегда было очень привлекательно, так как вплоть до последнего времени этот продукт на нашей планете был легко доступен и в достаточном количестве. Да и сегодня океаны ещё полны, а уж в космосе ледяных объектов - "как собак нерезаных", тысячи. Наверное, это обстоятельство натолкнуло нескольких американских ученых на своеобразный ренессанс создания реактивного парового двигателя для... космических полетов.

Как отметил moralg в своей статье "Космические паровозы" для реактивного двигателя "не важно, что выкидывать - продукты сгорания ракетного топлива или перегретый водяной пар. Важна скорость истечения рабочего тела и его расход в единицу времени". Но ракетным топливом на дальние полеты не запасешься, а воду можно пополнять в космосе, превращая космический лёд в воду и затем в перегретый пар.

По сообщению "Портала открытых данных НАСА" парадигма исследования космоса меняется. Разрабатываются более мелкие, интеллектуальные и более эффективные системы, которые находят свое применение в CubeSats - U-классе космических аппаратов, которые представляют собой тип миниатюрного спутника для космических исследований. Масса CubeSats не превышает 1,33 килограмма на единицу и при этом часто используют коммерческие готовые компоненты (COTS) для своей электроники и структуры. Планетолог из университета Центральной Флориды (University of Central Florida, UCF) Фил Мецгер (Phil Metzger) разработал совместно с фирмой Honeybee Robotics со штаб-квартирой в г. Пасадена, штат Калифорния, прототип космического аппарата в рамках проекта World Is Not Enough («И целого мира мало»), или WINE, способный извлекать воду из астероидов и других планетных тел, чтобы генерировать из этой воды пар, позволяющий аппарату перемещаться в космосе по направлению к следующему астероиду.

UCF предоставил имитированный астероидный материал, а Мецгер построил компьютерную модель и провел расчеты, необходимые для создания прототипа аппарата компанией Honeybee. Компания также объединилась с Университетом аэронавтики Эмбри Риддл, штат Флорида, США, для разработки первичных образцов ракетных двигателей, работающих на водяном пару. "Это просто невероятно! – сказал Мецгер об этой демонстрации. – Аппарат WINE успешно произвел добычу воды из грунта, изготовил из нее рабочее тело для двигателя и стартовал при помощи струи водяного пара".
Космический аппарат такого типа может быть использован для исследования Луны, астероидов в околоземном пространстве, астероидов Главного Пояса, включая протопланету Весту и карликовые планеты Цереру, Марс, Европу, Титан и т.п. Технология водного движения может быть адаптирована НАСА для проекта «Экстремальный доступ» для добычи на постоянной основе затененные кратеры на Луне. НАСА также может использовать систему для проверки водной/тепловой тяги на МКС. Результаты этого испытания могут привести к появлению нового класса космических буксиров, которые помогут выполнять миссии в цислунном пространстве (область внутри орбиты Луны), пока не будет установлена ​​возможность полного электролиза воды.

Аппарат WINE, размер которого сравним с размером кухонной микроволновой печи, добывает воду с поверхности небесного тела, затем превращает ее в пар и под действием импульса, придаваемого аппарату выталкиваемой струей пара, перемещается к новой локации, где этот цикл повторяется. Поэтому такая ракета никогда не останется без топлива и теоретически может исследовать космос «бесконечно». Энергию для операций аппарат получает при помощи развертываемых солнечных панелей или радиоизотопного генератора.


Иллюстрация - исследования космоса с помощью аппаратов CUBESATS
Tags: космос
Subscribe

Posts from This Journal “космос” Tag

  • Израиль - Луна

    В ночь на пятницу с мыса Канаверал к Луне отправилась уникальная космическая миссия, которая стала первой в истории сразу по нескольким…

  • Берешит

    План запуска SpaceX Falcon 9 со спутником SpaceIL "Beresheet" и посадка на Луне Время запуска: 20:45 EST (01:45 по Гринвичу). Место…

  • Израильская станция космического моделирования, D-MARS

    Неделю назад Израильское агентство по использованию космоса (Israeli Space Agency, ISA) совместно с Австрийским космическим форумом, который служит…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments