Propulsión eléctrica, propulsión láser, propulsión química, ¿están todas rezagadas? Virgin Orbit lanza satélite propulsado por agua

El segundo lanzamiento de un cohete en 2022 será de la compañía estadounidense Virgin Orbit. La compañía planea utilizar un avión para lanzar un cohete el 13 de enero, hora de Beijing, llevando 6 satélites a una órbita predeterminada.

La atracción esta vez no es el cohete de seis satélites ni el uso de un avión para lanzar el cohete, sino el satélite SteamSat-2 que lleva. El propulsor de este satélite no es combustible químico ni propulsión eléctrica, sino agua. Será el primer satélite propulsado por agua de la humanidad.

Este satélite SteamSat-2 es un satélite cúbico de 3U que transporta 120 g de agua y el empuje en órbita puede alcanzar los 6 mN (el empuje no es tan grande, no te rías, el empuje eléctrico es casi el mismo). mismo), el impulso específico puede alcanzar los 172 segundos.

Los satélites con propulsión química tradicional tienen un gran empuje y gran tamaño, y no es fácil controlar la precisión del empuje. La propulsión microeléctrica, la propulsión de aire microenfriada y la propulsión de plasma microláser tienen las ventajas de un alto impulso específico y un ajuste conveniente del rendimiento. Sin embargo, el empuje es pequeño, el sistema es relativamente complejo y la relación de masa y área del. Los microsatélites son demasiado grandes, lo que hace que el satélite pequeño lleve una carga útil reducida.

¡Los satélites propulsados ​​por agua están dirigidos al mercado de los pequeños microsatélites! En comparación con los propulsores químicos tradicionales y la propulsión eléctrica, la propulsión por agua tiene un empuje pequeño y una alta precisión de ajuste, y puede reducir en gran medida la masa y el volumen del sistema de propulsión en sí, liberando así esta parte del espacio de carga, permitiendo que los satélites pequeños transporten más cargas útiles y ampliar el alcance de las aplicaciones.

Al utilizar agua para la propulsión, el voltaje requerido es bajo, no se producen partículas ionizantes y no afectará ni interferirá con los sistemas de comunicación y los sistemas ópticos. Es una opción ideal para telecomunicaciones y cargas útiles ópticas.

Además, la propulsión por agua tiene otra ventaja. Cuando los humanos logren viajes interestelares en el futuro, siempre que encuentren un planeta con agua (o hielo), podrán reponer combustible sin tener que transportarlo ni fabricarlo. en el sitio. Sin duda, son buenas noticias para los viajes interestelares.

Es necesario aclarar aquí. El término propulsión de agua aquí es en realidad un poco vago. Estrictamente hablando, debería llamarse propulsión de vapor, que solo utiliza agua como materia prima. El agua se calienta utilizando electricidad (energía solar), convirtiéndola en vapor y aumentando su presión, que luego es expulsada por pequeñas boquillas para proporcionar empuje a la nave espacial.

El sistema de propulsión por agua tiene un bajo coste y una larga vida útil. Actualmente es una dirección de investigación por la que están compitiendo países de todo el mundo. El sistema de propulsión acuática del satélite SteamSat-2 proviene esta vez de SteamJet Space System. Además, existen desarrollos de productos relacionados por parte de Deep Space Industries, Momentus y la Universidad de Tokio en los Estados Unidos.

La Universidad Purdue de Estados Unidos es líder en este campo. El microsistema de propulsión de agua FEMTA desarrollado por ella utiliza un diseño capilar con un diámetro de sólo 10 micras y un pequeño calentador en el extremo. El sistema de propulsión tiene un volumen de sólo 0,05 centímetros cúbicos y una masa de menos de 0,1 gramos. Los resultados de esta investigación cambiarán en gran medida el concepto de diseño de los microsatélites.

Además de los satélites acuáticos, también existen cohetes acuáticos, que son aún más afilados y utilizan agua como propulsor para eliminar la gravedad terrestre y enviar el cohete fuera de la atmósfera. En comparación con la débil potencia del satélite acuático, el empuje necesario es varios órdenes de magnitud mayor y parece imposible.

Sin embargo, no importa lo difícil que sea algo, siempre hay gente que lo estudia. ¡A día de hoy, todavía hay gente explorando máquinas de movimiento perpetuo! La empresa estadounidense ARCA Space ha desarrollado la serie LAS de cohetes acuáticos. El empuje es muy grande, pero el impulso específico no es impresionante. ¡Es sólo 67, lo que aún está lejos de que el cohete entre al espacio!

Actualmente parece poco realista utilizar cohetes de agua para enviar cohetes directamente a la órbita, pero sigue siendo prometedor como propulsor para cohetes químicos, por lo que ARCA Space sigue trabajando incansablemente, con la esperanza de que algún día pueda poner agua. en órbita El cohete se puso en funcionamiento.

El progreso de la ciencia siempre supera todo tipo de imposibilidades. Si todo se puede predecir, entonces el final del camino de la ciencia se puede ver de un vistazo.

Por lo tanto, no utilicemos nuestro conocimiento extremadamente limitado para reírnos de las ambiciones de otras personas.

Una persona con sueños y objetivos tarde o temprano se convertirá en una estrella brillante en el cielo, mientras que una persona que sólo se burla de los demás día tras día eventualmente será como un insignificante pedazo de polvo al que nadie le presta atención. , cayó a la tierra y nunca más fue encontrado.