Этим летом NASA запустит спутник, который будет тестировать технологию хранения и передачи криогенного топлива в космосе. Это одно из ключевых условий для будущих полетов на Луну и Марс.
Почему топливо стало проблемой
Крупные пилотируемые корабли расходуют большую часть запасов при выходе на орбиту Земли. Чтобы лететь дальше, к Луне или Марсу, им требуется дозаправка прямо в космосе.
Криогенное топливо эффективно, но требовательно, поскольку его необходимо хранить при чрезвычайно низких температурах. В невесомости жидкость ведет себя иначе, чем на Земле, где сила тяжести естественным образом отделяет ее от газа. В условиях микрогравитации она прилипает к стенкам баков и образует хаотичные пузырьки, поэтому даже измерить остаток топлива становится непростой задачей.
Что такое LOXSAT
Спутник LOXSAT (Liquid Oxygen Flight Demonstration) построен компанией Eta Space из Роклиджа, штат Флорида. Аппарат планируется вывести на низкую околоземную орбиту не ранее 17 июля на ракете Electron компании Rocket Lab с площадки на полуострове Магия в Новой Зеландии.
В течение девяти месяцев спутник проверит 11 технологий управления криогенными жидкостями: уменьшение испарения, передачу топлива между аппаратами, поддержание давления в баках и измерение остатков. Собранные данные NASA планирует использовать для разработки орбитальных топливных депо, которые агентство описывает как «заправочные станции в космосе».
Связь с программой Artemis
Компания Eta Space получила финансирование в рамках инициативы NASA Tipping Point, которая поддерживает частные компании, разрабатывающие технологии для программы Artemis. Цель Artemis заключается в создании постоянной базы на Луне в качестве плацдарма для дальнейших полетов в Солнечной системе.
Оба лунных посадочных модуля, отобранные NASA по контрактам — Starship HLS от SpaceX и Mk1 от Blue Origin, — работают на криогенном топливе. Чтобы миссия Artemis IV в 2028 году высадила астронавтов на Луну, хотя бы один из этих аппаратов должен сначала доказать способность к дозаправке на орбите. SpaceX пока не разобралась с проблемой самопроизвольного испарения топлива из-за перепадов температур, из-за чего Starship вынужден сбрасывать газ и терять топливо.
Конкуренция с Китаем
США и Китай соревнуются за первенство в возвращении человека на Луну к 2030-м годам. По имеющимся данным, Китай уже тестировал технологию дозаправки на орбите с помощью спутников «Шицзянь-21» и «Шицзянь-25».
Однако ни одна из стран пока не продемонстрировала дозаправку между двумя большими пилотируемыми кораблями.
Источник: interestingengineering.com
