Agenția Spațială Europeană estimează că există 130 de milioane de bucăți de deșeuri spațiale provenite de la cele peste 6.800 de lansări de rachete reușite începând din 1957. Zona nelocuită din sudul Oceanului Pacific, din apropierea punctului Nemo, este numită cimitirul navelor spațiale, deoarece acolo se prăbușesc în mod obișnuit nave la sfârșitul utilității lor. Resturile orbitale cad în atmosfera Pământului și ard pe drumul de întoarcere.
Până de curând, multe nave spațiale au fost de unică folosință. Cea mai longevivă, naveta spațială Discovery, a zburat doar de câteva zeci de ori până în 2011. Acum, oamenii de știință de la Departamentul de Inginerie Aerospațială al Universității Texas A&M dezvoltă un material imprimat 3D pentru a face nave spațiale reutilizabile, în parteneriat cu Canopy Aerospace și cu ajutorul unui grant de 1,7 milioane de dolari al Air Force Small Business Technology Transfer.
„Aerul din jurul rachetelor devine extrem de fierbinte pe măsură ce acestea reintră în atmosfera Pământului - depășind adesea 10.000 de grade Celsius [18.000 F]. Acest lucru necesită scuturi termice pentru a proteja racheta de supraîncălzire, care nu sunt complet reutilizabile“, a declarat pentru Newsweek dr. Hassan Saad Ifti, profesor asistent de inginerie aerospațială la Universitatea Texas A&M.
„La finalizarea misiunii, acestea trebuie să fie înlocuite sau recondiționate, ceea ce face ca aceste călătorii în spațiu să fie astronomic de costisitoare“.
Soluția pe care partenerii doresc să o dezvolte este o metodă de răcire prin transpirație care acționează ca o barieră termică, prezentând un strat de gaz de-a lungul suprafeței navei - comparată de Ifti cu efectul termic al unei jachete pufoase.
„Această tehnologie creează un strat gazos pe măsură ce racheta «transpiră» sau transpiră un gaz de răcire, care acționează ca un scut termic. Odată misiunea finalizată, rezervoarele de gaz de răcire pot fi realimentate pentru următoarea misiune. Acest lucru ar face racheta reutilizabilă de mai multe ori și poate că într-o zi vom avea o una complet și rapid reutilizabilă, la fel ca aeronavele cu care zburăm astăzi“, a declarat Ifti.
Ipoteza este că utilizarea barierei de gaze în locul unui scut termic de unică folosință ar putea reduce timpul de zbor între misiuni de la ani sau luni la zile sau ore. Ideea barierei de gaz există de ani de zile, dar limitările în știința materialelor, puterea de calcul și abilitățile de testare la sol au făcut dificilă punerea ei în aplicare, a spus Ifti.
Dezvoltarea platformei de testare este condusă de William Matthews, student în anul patru la doctorat la Texas A&M. Acesta a declarat: „Ar trebui să observăm că suprafața materialului este mai rece la viteze hipersonice atunci când este introdus fluxul de lichid de răcire decât în cazul de referință în care nu este prezent niciun lichid de răcire. În funcție de cât de bine pătrunde gazul în material, există o mulțime de rezultate potențiale pentru această tehnologie. Iar aceste teste ar trebui să ne ajute să decidem în ce direcție dorim să mergem“.
Testele inițiale în tunelul aerodinamic vor avea loc la Laboratorul Național de Aerochimie și Hiperspațiu al Stației
Experimentale de Inginerie Texas A&M, pentru a determina dacă merită să se investească într-o misiune de testare la scară reală înainte de orice posibilă utilizare comercială.
„Sunt optimist“, a declarat Ifti. „Dacă totul merge bine, am putea vedea nave spațiale «transpirate» pe cer până la sfârșitul vieții noastre“.
Eileen Falkenberg-Hull este senior editor la Newsweek. Trimiteți-i un e-mail la e.hull@newsweek.com
