จรวดเผาไหม้ตัวเองเพื่อผลิตเชื้อเพลิง

จรวด Ouroborous-3 สามารถเผาตัว HDPE ได้ ช่วยเติมเชื้อเพลิงสำหรับภารกิจและลดเศษซากในอวกาศ

ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยกลาสโกว์ได้พัฒนาจรวดที่สามารถเผาไหม้ตัวเองเป็นเชื้อเพลิงได้ และได้ทำการทดสอบที่ฐานทัพอากาศมัคครีฮานิชในสหราชอาณาจักร งานวิจัยนี้ได้รับการนำเสนอในงาน AIAA Science and Technology Forum ที่เมืองออร์แลนโด รัฐฟลอริดา สหรัฐอเมริกา เมื่อวันที่ 10 มกราคม

ในช่วงเจ็ดทศวรรษนับตั้งแต่มนุษย์ส่งดาวเทียมขึ้นสู่อวกาศ อวกาศรอบโลกเต็มไปด้วยขยะอวกาศ เศษซากที่เคลื่อนที่เร็วเหล่านี้ก่อให้เกิดภัยคุกคามสำคัญต่อดาวเทียม ยานอวกาศ และนักบินอวกาศ แม้ว่าหลายกลุ่มจะพัฒนาวิธีการกำจัดขยะอวกาศ แต่ทีมวิจัยที่นำโดยศาสตราจารย์แพทริก ฮาร์กเนส แห่งมหาวิทยาลัยกลาสโกว์ ได้พัฒนาจรวดที่ใช้ตัวมันเองเป็นเชื้อเพลิง จึงไม่จำเป็นต้องส่งชิ้นส่วนขึ้นสู่อวกาศอีกต่อไป

ทีมของฮาร์กเนสส์ได้ร่วมมือกับนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งชาติดนิโปรในยูเครน และทดสอบจรวดออโตฟากัส (จรวดที่ "กิน" ตัวเอง) แนวคิดของจรวดออโตฟากัสได้รับการนำเสนอและจดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2481 จรวดแบบดั้งเดิมมักจะบรรทุกถังเชื้อเพลิงเปล่าที่ไม่มีประโยชน์ แต่จรวดออโตฟากัสสามารถใช้ถังเชื้อเพลิงเหล่านั้นเป็นเชื้อเพลิงในภารกิจได้ ความสามารถนี้ช่วยให้จรวดสามารถบรรทุกสิ่งของขึ้นสู่อวกาศได้มากกว่าจรวดแบบดั้งเดิม ซึ่งปูทางไปสู่การปล่อยดาวเทียมนาโนหลายดวงพร้อมกัน แทนที่จะต้องรอและแบ่งออกเป็นหลายรอบการปล่อย

ทีมของฮาร์กเนสเรียกเครื่องยนต์จรวดออโตฟาจิกของตนว่า Ouroborous-3 และใช้ท่อพลาสติกโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE) เป็นเชื้อเพลิงเสริมในการเผาไหม้ควบคู่ไปกับเชื้อเพลิงหลัก ได้แก่ โพรเพนเหลวและก๊าซออกซิเจน ความร้อนที่สูญเสียไปจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงหลักจะหลอมพลาสติกและส่งไปยังห้องเผาไหม้พร้อมกับเชื้อเพลิงหลัก

ต้นแบบจรวดได้รับการทดสอบยิงครั้งแรกในปี 2018 แต่ด้วยความร่วมมือกับมหาวิทยาลัยคิงส์ตัน ทีมงานได้แสดงให้เห็นแล้วว่าเป็นไปได้ที่จะใช้เชื้อเพลิงเหลวที่ทรงพลังมากขึ้น และท่อพลาสติกสามารถทนต่อแรงที่จำเป็นในการใส่เข้าไปในเครื่องยนต์จรวดได้

ระหว่างการทดสอบที่ฐานทัพอากาศมัคครีฮานิช อูโรโบรัส-3 สร้างแรงขับดันได้ 100 นิวตัน ต้นแบบยังแสดงให้เห็นถึงการเผาไหม้ที่เสถียร และตัวเครื่องยนต์ให้เชื้อเพลิงเพียงหนึ่งในห้าของปริมาณเชื้อเพลิงทั้งหมดที่ต้องการ นี่ถือเป็นก้าวสำคัญในการพัฒนาเครื่องยนต์จรวดที่ใช้งานได้จริง

ถุเถา (ตาม หลักวิศวกรรมที่น่าสนใจ )

ลิงค์ที่มา