Ни для кого не секрет, что космическая промышленность является воплощением передовых технологий человечества, которые с большой долей вероятности когда-нибудь будут использованы в других отраслях промышленности. Тем не менее, долгое время космическая промышленность наносила вред окружающей среде и ситуация не менялась, ведь для достижения великих целей правительство стран готово на жертвы. Но специалисты из NASA решили кардинальным способом изменить ситуацию.
Обеспечение энергией пилотируемых космических аппаратов и спутников NASA осуществлялось за счет горючего гидразина. Это вещество обладает чрезвычайно высокой эффективностью, которая может соперничать разве что с его собственной токсичностью. В настоящее время агентство занимается разработкой более чистой и безопасной альтернативы. Исследовательские мероприятия объединены в проект «Green Propellant Infusion Mission, в рамках которого уже было произведено испытание ракетного двигателя с экспериментальным топливом, которое прошло удачно и стало существенным шагом к реальному полету. Согласно заявлениям представителей агентства, космический аппарат, использующий принципиально новое топливо будет запущен уже в две тысячи пятнадцатом году. Также они поделились данными экспериментального запуска ракетного двигателя на новом топливе в ходе брифинга, в котором принимали участие лучшие специалисты аэрокосмической промышленности.
В ходе реализации экспериментального запуска, ученым удалось произвести расчеты, согласно которым новое ракетное топливо на пятьдесят процентов эффективнее гидразина и способно не только приводить в движение спутники, но и использоваться в качестве топлива в аппаратах, рассчитанных на исследование глубокого космоса.
Несмотря на то, что гидразин долгие годы с успехом использовался в пилотируемых космических аппаратах и спутниках, данный вид топлива имеет существенные недостатки. Он очень легко воспламеняется и обладает выраженным коррозийным эффектом, в результате чего его транспортировка сопряжено не только с финансовыми затратами, но и с реальными рисками. При этом утечка вещества даже в малых количествах представляет смертельную опасность для человеческого организма. При этом респираторных средств защиты недостаточно, поскольку вещество может проникать в организм через кожный покров. Использование столь опасного топлива обусловлено главным образом его непревзойденной до недавнего времени эффективностью.
Новейшее топливо для ракетных двигателей, получившее индекс AF-M315E, с экологической точки зрения существенно чище. Хранят топливо в стеклянных резервуарах, и, согласно мнению специалистов, вещество обладает меньшей токсичностью, чем кофеин.
По своей сути новое горючее NASA представляет энергетическую ионную жидкость, испарение которой происходит заметно медленнее, чем испарение гидразина, а для воспламенения требуется больше тепловой энергии. Благодаря этому, M315E обладает повышенной стабильностью и устойчивостью к воспламенению, чем гидразин. Основной составляющей нового топлива – гидроксильный нитрат аммония, который в процессе реакции горения распадается на нетоксичные газы: водород, водяной пар и диоксид углерода.
Особенно важным является то обстоятельство, что благодаря устойчивости топлива к воздействию внешних факторов, оно может быть залито в баки космического аппарата до того момента, когда он непосредственно попадает на стартовую площадку. Это позволит в значительной мере снизить финансовые и временные затраты на подготовительные мероприятия на объектах запуска. Сегодня же используются космические аппараты, которые категорически нельзя транспортировать, если у них в баке гидразин.
Принимавший участие в обсуждениях сенатор Марк Удалл, представляющий американский штат Колорадо, отдельно подчеркнул, что новейшее топливо не только позволит в значительной степени снизить негативное влияние на окружающую среду, но также и повысить эффективность полета, благодаря чему откроются доселе невозможные перспективы в исследовании космоса.
Благодаря сотрудничеству компании «Ball Aerospace», офис которой находится в штате Колорадо, с субподрядной компанией «Aerojet Ricketdyne», а также со специалистами NASA, удалось создать силовую установку, которая позволяет использовать все преимущества нового типа топлива. Реализация проекта проходит при непосредственной поддержке управления NASA, занимающимся вопросами технологий для будущих космических миссий. Это подразделение является новым, и главная его цель заключается в инвестировании ресурсов в потенциально перспективные технологии, которые в дальнейшем могут быть использованы для достижения целей по эффективному исследованию глубокого космоса.
Должностные лица двух вышеназванных компаний уже официально объявили об успешном экспериментальном запуске двигателя на новом топливе, обладающем мощность двадцать два Ньютона. В ходе эксперимента горение продолжалось непрерывно в течение одиннадцати часов. Согласно планам NASA, данный двигатель в две тысячи пятнадцатом году выступит в качестве основной силовой установки демонстрационного космического аппарата и будет дополнен четырьмя миниатюрными ракетными двигателями, мощностью в 1 Ньютон. Последние будут применяться для маневрирования в космическом пространстве, изменения высоты полета, а также выхода на орбиту.
В настоящее время ученые, так или иначе занятые в проекте, в усиленном режиме работают над предварительным анализом проектных решений. Согласно внутреннему распорядку агентства, этап критического изучения конструкционных особенностей будет осуществлен в самое ближайшее время, после чего начнутся работы по воплощению концепции в реальное «железо».
По имеющимся данным, бюджет проекта, ориентированного на создание эффективного топлива превышает сорок два миллиона американских долларов.
Следует отметить, что M315E является лишь одной из новейших топливных технологий, над которыми сегодня работают специалисты NASA. Прорабатываются все возможные варианты, которые позволили бы производить эффективное исследование глубокого космоса.