Hunter
Vízhűtést kaphatnak az űrhajók
Az űrtudósok a Föld légkörébe belépő űrhajók hűtésének új módszerei után kutatva a világ egyik legősibb anyagához jutottak, a vízhez.
A jelenlegi hőpajzs technológia igen sok kívánni valót hagy maga után. A hatvanas években az Apollo rakéták lassan elégő hőpajzsot alkalmaztak, ami azonban nem alkalmas egy többszöri felhasználásra tervezett űrhajó számára, igaz jelenleg ez csupán a NASA az utóbbi időben oly sokat emlegetett űrsikló flottájára érvényes. Az űrsikló hőálló kerámialapocskái törékenyek és hajlamosak a sérülésre, mint ezt a Columbia példája is mutatta.
Így a holland Delft Műszaki Egyetem űrrepülési mérnökei elgondolkoztak a víz felhasználásának ötletén. Elvük szerint az űrhajó orrkúpja alatt forrásban lévő és elpárolgó víz felszívja és szétosztja a belépéskor keletkező hőt. Kifejlesztettek egy kúp alakú visszatérő járművet, mely a Dart nevet viseli, felbocsátásában az ESA fog segédkezik. A Delft Dartja egy PM1000 nevű ötvözetből készül, amit jelenleg a sugárhajtóművek hőálló turbinalapjaihoz használnak, ez képes akár 1200 Celsius fokos hőnek is ellenállni.
Az űrsikló tervezett orrésze; a felmelegedő víz gőzként távozik
A Dart orra azonban a vízhűtésnek köszönhetően 1650 fokos hőt is elviselhet. A csúcsban egy gömb alakú tartály 10 liter vizet fog tárolni, útban a Föld felé a belépés hője felforralja a vizet a tankban, lassan elvonva a hőt az űrhajó felületéről, majd a túlhevült gőz egy része távozik egy nyíláson. A tankban uralkodó nyomást a légköri nyomás ötszörösén tartják, ami feltolja a víz forráspontját 150 fokra, ezáltal még hatékonyabbá téve a párolgást, magyarázta Tom van Baten, a Dart kutatócsapatának vezetője.
A kapszula oldala "mindössze" 1400 fokra melegszik fel, így ott nincs szükség akkora hűtésre. Ez a rész egy erősen szivacsos alumínium oxid réteggel van bélelve egészen közel a külső falhoz, mely beissza a vizet. A keletkező hőt olyannyira elnyeli a vízzel átitatott réteg, hogy a gép elektronikáit 50 fok alatti hőmérsékleten tudják tartani. "Elvileg a vízhűtés működni fog" - mondta Markus Fertig, a Stuttgarti Egyetem hőpajzs specialistája. Azonban a víz súlya egy igazi expedíción megnövelheti a kilövés költségeit. Fertig szerint az utak sikere a tank nyomásán múlik, hogy az megakadályozza a víz elpárolgását vagy megfagyását a visszatérés előtt. Van Baten egyetért a fagyás problémájával, arról nem is szólva, hogy egy esetleges szivárgás is katasztrofális következményekkel járna.
A Columbia orrfutóműve és kereke; a gép összerakás közben
A Dart eddig csak szélcsatornákban lett kipróbálva. A Delft csapat az ESA Expert elnevezésű projektjében vesz részt, ami a PM1000 ötvözetet, valamint a szivacsos hűtő réteg tartósságát teszteli. A hollandok reményei szerint a tesztelés és a fejlesztés 2005-ben befejeződik, és akkor élesben is kipróbálhatják koncepciójukat.
A jelenlegi hőpajzs technológia igen sok kívánni valót hagy maga után. A hatvanas években az Apollo rakéták lassan elégő hőpajzsot alkalmaztak, ami azonban nem alkalmas egy többszöri felhasználásra tervezett űrhajó számára, igaz jelenleg ez csupán a NASA az utóbbi időben oly sokat emlegetett űrsikló flottájára érvényes. Az űrsikló hőálló kerámialapocskái törékenyek és hajlamosak a sérülésre, mint ezt a Columbia példája is mutatta.
Így a holland Delft Műszaki Egyetem űrrepülési mérnökei elgondolkoztak a víz felhasználásának ötletén. Elvük szerint az űrhajó orrkúpja alatt forrásban lévő és elpárolgó víz felszívja és szétosztja a belépéskor keletkező hőt. Kifejlesztettek egy kúp alakú visszatérő járművet, mely a Dart nevet viseli, felbocsátásában az ESA fog segédkezik. A Delft Dartja egy PM1000 nevű ötvözetből készül, amit jelenleg a sugárhajtóművek hőálló turbinalapjaihoz használnak, ez képes akár 1200 Celsius fokos hőnek is ellenállni.
Az űrsikló tervezett orrésze; a felmelegedő víz gőzként távozik
A Dart orra azonban a vízhűtésnek köszönhetően 1650 fokos hőt is elviselhet. A csúcsban egy gömb alakú tartály 10 liter vizet fog tárolni, útban a Föld felé a belépés hője felforralja a vizet a tankban, lassan elvonva a hőt az űrhajó felületéről, majd a túlhevült gőz egy része távozik egy nyíláson. A tankban uralkodó nyomást a légköri nyomás ötszörösén tartják, ami feltolja a víz forráspontját 150 fokra, ezáltal még hatékonyabbá téve a párolgást, magyarázta Tom van Baten, a Dart kutatócsapatának vezetője.
A kapszula oldala "mindössze" 1400 fokra melegszik fel, így ott nincs szükség akkora hűtésre. Ez a rész egy erősen szivacsos alumínium oxid réteggel van bélelve egészen közel a külső falhoz, mely beissza a vizet. A keletkező hőt olyannyira elnyeli a vízzel átitatott réteg, hogy a gép elektronikáit 50 fok alatti hőmérsékleten tudják tartani. "Elvileg a vízhűtés működni fog" - mondta Markus Fertig, a Stuttgarti Egyetem hőpajzs specialistája. Azonban a víz súlya egy igazi expedíción megnövelheti a kilövés költségeit. Fertig szerint az utak sikere a tank nyomásán múlik, hogy az megakadályozza a víz elpárolgását vagy megfagyását a visszatérés előtt. Van Baten egyetért a fagyás problémájával, arról nem is szólva, hogy egy esetleges szivárgás is katasztrofális következményekkel járna.
A Columbia orrfutóműve és kereke; a gép összerakás közben
A Dart eddig csak szélcsatornákban lett kipróbálva. A Delft csapat az ESA Expert elnevezésű projektjében vesz részt, ami a PM1000 ötvözetet, valamint a szivacsos hűtő réteg tartósságát teszteli. A hollandok reményei szerint a tesztelés és a fejlesztés 2005-ben befejeződik, és akkor élesben is kipróbálhatják koncepciójukat.