Polscy naukowcy z Łukasiewicza – Instytutu Lotnictwa są na ścieżce zrewolucjonizowania lotów w kosmos za pomocą nowego paliwa, które jest w fazie intensywnych badań. Czy to początek rewolucji podróży kosmicznych?

Polski przełom w napędach kosmicznych

W dziedzinie eksploracji kosmosu od zarania dziejów ekologia i wydajność były kluczowymi wyzwaniami, z którymi po dziś dzień muszą zmagać się naukowcy. Ostatnie wieści z Łukasiewicza – Instytutu Lotnictwa przynoszą obiecujące rozwiązanie tych problemów. Inżynierowie i badacze z instytutu donoszą, że z powodzeniem przeprowadzili serię testów nowego paliwa rakietowego, które może odmienić przyszłość napędów kosmicznych.[1]

To ekologiczne, hipergoliczne paliwo – zdolne do samozapłonu od razu po wymieszaniu składników. Jest to od dawien dawna marzenie astronautów i inżynierów kosmicznych.

„Opracowany w Łukasiewicz – ILOT materiał pędny jest bezpieczniejszą dla personelu i środowiska alternatywą wobec obecnie stosowanych, toksycznych materiałów – pochodnych hydrazyny oraz tlenków azotu. Opracowana kombinacja wykorzystuje nadtlenek wodoru (o stężeniu 98 proc.) jako utleniacz oraz nowatorskie paliwo” – informują przedstawiciele instytucji.[1]

Wyniki testów prezentują się bardzo imponująco. Nowe paliwo charakteryzuje się impulsem właściwym w próżni na poziomie 310 sekund oraz hiperbolicznością. Oznacza to, że nie wymagane jest wykorzystanie żadnego dodatkowego źródła zapłonu, co znacznie upraszcza konstrukcję i pozwala na wielokrotne użycie. „To istotny krok ku obniżeniu kosztów systemów napędowych i przygotowania satelitów do lotu.” – mówi dyrektor Centrum Technologii Kosmicznych w Łukasiewicz – Instytucie Lotnictwa, dr inż. Adam Okniński.[1]

Jednym z atutów tego rozwiązania jest również jego szybki i powtarzalny zapłon, co może znaleźć zastosowanie w niewielkich silnikach do kontroli i korygowania położenia satelitów. Materiał jest łatwo dostępny i stosowany w przemyśle, co ułatwia jego wdrożenie.[1]

Zespół inżynierów oraz naukowców Łukasiewicz – ILOT przeprowadził do tej pory ponad 160 testów nowego paliwa z wykorzystaniem silnika o ciągu 20 N, projektowanego do napędów satelitarnych – o skumulowanym czasie pracy na poziomie 2 minut. Najkrótsze włączenia silnika trwały 10 ms, co odpowiada wymaganiom satelitów pod kątem generacji krótkich precyzyjnych pulsów ciągu – przekazali naukowcy.[2]

“Ten krok przybliża nas do tego by polskie paliwo mogło stać się standardem w misjach satelitów przyszłej generacji.” – mówi dyrektor Łukasiewicza, dr inż. Adam Okniński.[2]

Kolejne prace będą skoncentrowane na wprowadzeniu tej innowacyjnej technologii do nowych systemów i podsystemów, opracowywanych przez kluczowych integratorów satelitów, działających na rynku europejskim i światowym.[2]

Obserwacje misji OSIRIS REx są inicjatywą University of Southern Queensland. Planujemy obserwacje z samolotu oraz trzech stacji naziemnych. Każda stacja będzie wyposażona w 1-2 platformy z kilkoma kamerami. Jedna z kamer będzie służyła do śledzenia i rekonstrukcji trajektorii kapsuły. Jedna – do nagrań wysokiej rozdzielczości. Jedna – do pomiaru temperatury. Pozostałe kamery będą skoncentrowane na emisjach poszczególnych jonów. NASA będzie wspierać nasze obserwacje, dodatkowo będzie prowadzić własne obserwacje z trzech samolotów. Celem naszej misji jest opracowanie modelu aerodynamicznego, który określi zasięg lądowania odpadów kosmicznych (ang. space junk), które coraz częściej spadają na ziemię. Model ten mógłby być wykorzystany w systemach wczesnego ostrzegania przed spadkiem na zaludniony teren. Jednym z naszych zadań jest wyznaczenie na żywo miejsca lądowania próbki z dokładnością do kilku metrów i skierowanie tam NASA. Oprócz NASA i UniSQ będą zaangażowane dziesiątki naukowców m.in. z JAXA (japońskiej agencji kosmicznej), uniwersytetów w Brisbane (UQ), Oxfordzie i Stuttgarcie.

Maciej Grybko, PhD Student Researcher,
UniSQ Hypersonics and Rocketry,
University of Southern Queensland 

Artykuł autoryzowany przez Macieja Grybko, PhD Student Researcher na University of Southern Queensland.

Bibliografia

[1] Artykuł opracowany na podstawie artykułu Wiara.pl Nauka, 25.07.2023, URL: https://nauka.wiara.pl/doc/8397619.Polacy-maja-paliwo-kosmicznej-przyszlosci
[2] Artykuł opracowany na podstawie artykułu TVP NAUKA, 27.07.2023, URL: https://nauka.tvp.pl/71592508/naukowcy-z-polski-opracowali-nowe-paliwo-rakietowe