Ce nouveau type de Fusée se dévore tous en Décollant, et nous la Voulons dès que Possible

  En ce qui concerne la nouvelle ère de l’exploration spatiale, l’une des priorités a été la réduction des coûts. En réduisant les coûts associés aux lancements individuels, les...
 

En ce qui concerne la nouvelle ère de l’exploration spatiale, l’une des priorités a été la réduction des coûts.

En réduisant les coûts associés aux lancements individuels, les agences spatiales et les sociétés aérospatiales privées pourront non seulement commercialiser l’orbite terrestre basse (LEO), mais aussi s’engager davantage dans des missions d’exploration et peut-être même coloniser l’espace.

Plusieurs méthodes ont été proposées jusqu’à présent pour réduire les coûts de lancement, notamment les fusées réutilisables et les fusées à un étage en orbite.

Cependant, une équipe d’ingénieurs de l’Université de Glasgow et de l’Ukraine a récemment proposé une idée entièrement différente qui pourrait rendre abordable le lancement de petites charges utiles – une fusée auto-mangeuse !

Cette fusée « autophage » pourrait facilement envoyer de petits satellites dans l’espace plus facilement et à moindre coût.

L’étude qui décrit comment ils ont construit et testé le moteur « autophage » a récemment paru dans le Journal of Spacecraft and Rockets sous le titre « Autophage Engines : Toward a Throttleable Solid Motor« .

L’équipe était dirigée par Vitaly Yemets et Patrick Harkness – un professeur de l’Université nationale Oles Honchar Dnipro en Ukraine et un maître de conférences de l’Université de Glasgow, respectivement.

Ensemble, l’équipe s’est attaquée à l’un des problèmes les plus urgents en ce qui concerne les fusées aujourd’hui. Cela s’explique par le fait que les réservoirs de stockage, qui contiennent les propergols de la fusée à mesure qu’ils grimpent, pèsent plusieurs fois la charge utile de l’engin spatial.

Cela réduit l’efficacité du lanceur et aggrave le problème des débris spatiaux, car ces réservoirs de carburant sont jetables et tombent lorsqu’ils sont dépensés.

Comme l’a expliqué Patrick Harkness, qui a dirigé la contribution de Glasgow, dans un récent communiqué de presse de l’Université de Glasgow :

« Au cours de la dernière décennie, Glasgow est devenu un centre d’excellence pour l’industrie spatiale britannique, en particulier pour les petits satellites appelés  » CubeSats « , qui offrent aux chercheurs un accès abordable aux expériences spatiales.

« Il est également possible que le projet de port spatial du Royaume-Uni soit basé en Écosse. Cependant, les lanceurs ont tendance à être gros parce que vous avez besoin d’une grande quantité de propergol pour atteindre l’espace. Si vous essayez de réduire l’échelle, le volume de propergol diminue plus rapidement que la masse de la structure, de sorte qu’il y a une limite à ce que vous pouvez faire. »

 

« Il vous restera un véhicule plus petit mais, proportionnellement, trop lourd pour atteindre une vitesse orbitale. »

En revanche, un moteur d’autophage consomme sa propre structure pendant la montée, ce qui permet de libérer plus de capacité de chargement et d’introduire moins de débris en orbite.

Le propergol se compose d’une barre de combustible solide (faite d’une matière plastique solide comme le polyéthylène) à l’extérieur et d’un oxydant à l’intérieur. En enfonçant la tige dans un moteur chaud, le carburant et l’oxydant sont vaporisés pour créer du gaz qui s’écoule ensuite dans la chambre de combustion pour produire de la poussée.

« Une fusée propulsée par un moteur d’autophage serait différente, » dit Harkness.

« La tige de propergol constituait le corps de la fusée, et à mesure que le véhicule montait, le moteur se dirigeait vers le haut, consommant le corps de la base à la pointe. »

« Cela signifierait que la structure de la fusée serait en fait consommée comme combustible, de sorte que nous ne serions pas confrontés aux mêmes problèmes de masse structurelle excessive. Nous pourrions dimensionner les lanceurs en fonction de nos petits satellites et offrir un accès plus rapide et plus ciblé à l’espace ».

L’équipe de recherche a également montré que le moteur pouvait être accéléré en faisant simplement varier la vitesse à laquelle la tige est introduite dans le moteur, ce qui est rare dans un moteur à essence.

Au cours des essais en laboratoire, l’équipe a été en mesure de soutenir les opérations de fusée pendant 60 secondes à la fois. Comme l’a dit M. Harkness, l’équipe espère tirer parti de cette situation et éventuellement procéder à un essai de lancement :

« Bien que nous en soyons encore à un stade précoce de développement, nous disposons d’un banc d’essai moteur efficace dans le laboratoire de Dnipro, et nous travaillons avec nos collègues pour l’améliorer encore davantage.

« La prochaine étape est d’obtenir des fonds supplémentaires pour étudier comment le moteur pourrait être incorporé dans un lanceur. »

Un autre défi de l’ère spatiale moderne est de savoir comment livrer des charges utiles et des satellites supplémentaires en orbite sans créer plus d’encombrements orbitaux.

En introduisant un moteur qui peut faire des lancements bon marché qui n’a pas non plus de pièces jetables, l’autophage pourrait être une technologie qui change la donne, une technologie qui est tout à fait à la hauteur avec des fusées entièrement récupérables.

L’équipe de recherche comprenait également Mykola Dron et Anatoly Pashkov – un professeur et chercheur principal de l’Université nationale Oles Honchar Dnipro – et Kevin Worrall et Michael Middleton – un associé de recherche et étudiant à la maîtrise en sciences de l’Université de Glasgow.

SOURCE

Aucun commentaire

Laisser une réponse

*

*

À Découvrir Aussi