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".
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
