Silnik rakietowy NASA z drukarki 3D
Inżynierowie NASA opracowują technologię napędową wykraczająca poza konwencjonalne silniki chemiczne. Jedynym z takich rozwiązań jest obrotowy silnik detonacyjny (RDE). Pierwszy raz udało się go stworzyć przy pomocy drukarki 3D.
NASA bada technologie, które w przyszłości będą mogły pomóc w misjach kosmicznych. Obejmują one powrót na Księżyc, stworzenie infrastruktury, która pozwoli astronautom tam pozostać, wysłanie pierwszej załogowej misji na Marsa, eksplorację zewnętrznego Układu Słonecznego i nie tylko. Badania dotyczą w szczególności technologii napędowych wykraczających poza konwencjonalne rakiety i silniki chemiczne. Jednym z obiecujących rozwiązań jest obrotowy silnik detonacyjny (RDE), który opiera się na jednej lub kilku detonacjach, które nieustannie przemieszczają się wokół pierścieniowego kanału.
W czasie testu w Marshall Space Flight Center NASA w Huntsville w Alabamie, agencja osiągnęła nowy poziom w rozwoju technologii RDE. Inżynierowie z powodzeniem przetestowali wydrukowany w 3D silnik rakietowy z detonacją obrotową (RDRE) przez 251 sekund, wytwarzając ponad 2630 kg ciągu.
Długotrwałe spalanie, które zachodzi w czasie pracy silnika, spełnia kilka wymagań misji kosmicznych, takich jak loty w głębokiej przestrzeni i operacje lądowania na ciałach niebieskich. Agencja przeprowadziła próbę RDRE, który palił się nieprzerwanie na stanowisku testowym w NASA Marshall przez ponad cztery minuty.
Chociaż silniki RDE są opracowywane i testowane od wielu lat, technologia ta skupiła na sobie więcej uwagi, odkąd NASA rozpoczęła badania nad nią pod kątem planowania możliwej misji podróży z Księżyca na Marsa. Teoretycznie technologia silnika jest bardziej wydajna niż konwencjonalny napęd rakietowy i podobne metody, które opierają się na kontrolowanych detonacjach. Pierwszy test RDRE został przeprowadzony w Marshall latem 2022 roku we współpracy z firmą In Space LLC zajmującą się zaawansowanymi napędami i Uniwersytetem Purdue w Lafayette w stanie Indiana.
Podczas tego testu RDRE działał przez prawie minutę i wytworzył ponad 1815 kg ciągu. Według Thomasa Teasleya, który kieruje testami RDRE w NASA Marshall, głównym celem ostatniego testu jest lepsze zrozumienie, w jaki sposób można skalować komorę spalania, aby wspierać różne systemy silników i dopasować tak, żeby można było ich użyć w czasie różnych rodzajów misji. Obejmuje to zarówno lądowniki i silniki górnego stopnia, jak i naddźwiękowy napęd wsteczny – technikę zwalniania, która mogłaby lądować ciężkie ładunki i misje załogowe na Marsie.
„RDRE umożliwia ogromny skok w wydajności projektowania. Pokazuje to, że jesteśmy bliżej stworzenia lekkich systemów napędowych, które pozwolą nam wysłać większą masę i ładunek w dalszą przestrzeń kosmiczną, co jest kluczowym elementem wizji NASA w podróży z Księżyca na Marsa” – twierdzi Teasley.
Emil Gołoś
