Ιστορική προσεδάφιση σελήνης από την Intuitive Machines

Διαισθητικές Μηχανές

Το πρώτο σεληνιακό προσεδάφιο


έχασε επίσημα την εξουσία σήμερα


αφού πέρασε επτά μέρες στο φεγγάρι. Το αεροσκάφος έγραψε ιστορία ως το πρώτο αμερικανικό υλικό

που

έφτασε στη σεληνιακή επιφάνεια από το 1972 και το πρώτο ιδιωτικό διαστημόπλοιο που προσγειώθηκε στη Σελήνη. Αλλά το πλοίο προσγείωσης, που ονομάζεται Οδυσσέας, θα μείνει στη μνήμη για έναν άλλο λόγο: το σύστημα πρόωσής του.

Αυτό το σύστημα πρόωσης, το οποίο χρησιμοποιεί έναν συνδυασμό κρυογονικού υγρού οξυγόνου και υγρού μεθανίου, θα μπορούσε να ξεκλειδώσει νέες δυνατότητες στο διάστημα και να αποβάλει τον κίνδυνο μελλοντικές αποστολές άλλων εμπορικών παρόχων.

Πριν από την αποστολή IM-1 της

Intuitive Machines

, κανένας προσγειωτής δεν είχε χρησιμοποιήσει ποτέ αυτόν τον συνδυασμό προωθητικών. Αν ακούγονται οικεία, είναι επειδή χρησιμοποιούνται σε κινητήρες πυραύλων υψηλής απόδοσης, όπως ο Raptor του SpaceX, ο BE-4 της Blue Origin και ο Aeon R του Relativity Space.

Αλλά τα προσγειωμένα σκάφη – και τα περισσότερα διαστημικά σκάφη

σήμερα

– χρησιμοποιούν «αποθηκευμένα στο διάστημα» ή υπεργολικά προωθητικά, όπως η υδραζίνη ή το τετροξείδιο του αζώτου, τα οποία μπορούν να αποθηκευτούν παθητικά αλλά είναι εξαιρετικά τοξικά. Αντίθετα, τα «κρυογόνα» είναι πιο αποτελεσματικά, υψηλότερης ενέργειας και σημαντικά λιγότερο επικίνδυνα, αλλά πρέπει να ψύχονται ενεργά σε πολύ, πολύ χαμηλές

θερμοκρασίες

.

Αυτό παρουσιάζει μερικές μοναδικές προκλήσεις. Επειδή τα καύσιμα πρέπει να διατηρούνται τόσο κρύα, μπορούν να αποθηκευτούν μόνο πριν από την απομάκρυνση για πολύ σύντομο χρονικό διάστημα. Για να αντιμετωπίσουν αυτό το ζήτημα, η Intuitive Machines και η SpaceX άρχισαν να τροφοδοτούν με τροφοδοσία τον κινητήρα VR900 του προσεδάφισης Nova-C κλάσης (που κατασκευάστηκε από την IM) μόλις τρεις ώρες πριν από την απογείωση, όταν ο πύραυλος βρισκόταν στην εξέδρα εκτόξευσης και το διαστημόπλοιο ήταν ήδη μέσα στο φέρινγκ ωφέλιμου φορτίου. Αυτό κάθε άλλο παρά τυπικό είναι.

Είναι τόσο ασυνήθιστο που η SpaceX έπρεπε να αναπτύξει εντελώς νέες δυνατότητες για να τροφοδοτήσει το προσεδάφιο, είπε ο Bill Gerstenmaier, Αντιπρόεδρος της κατασκευής και αξιοπιστίας πτήσης της SpaceX, κατά τη διάρκεια συνέντευξης Τύπου στις 13 Φεβρουαρίου. το δεύτερο στάδιο του πυραύλου Falcon 9 και την προσθήκη ενός προσαρμογέα για πρόσβαση στο φέρινγκ ωφέλιμου φορτίου όταν ήταν ήδη συνδεδεμένο με το όχημα.

Οι δύο εταιρείες πραγματοποίησαν δύο πρόβες υγρού ντυσίματος πριν από την κυκλοφορία. προβλήματα με τη φόρτωση προωθητικού είχαν ως αποτέλεσμα η πρώτη προσπάθεια εκτόξευσης να καθυστερήσει κατά μία ημέρα, στις 15 Φεβρουαρίου. Μετά την επιτυχή εκτόξευση, η Intuitive Machines αντιμετώπισε επίσης ένα σύντομο πρόβλημα ψύξης της γραμμής τροφοδοσίας υγρού οξυγόνου, το οποίο χρειάστηκε περισσότερο από το αναμενόμενο. Μόλις το προωθητικό ψύχθηκε επαρκώς, οι ελεγκτές πτήσης εκτόξευσαν με επιτυχία τον κινητήρα στο διάστημα για πρώτη φορά την επόμενη μέρα.

Επειδή η εταιρεία χρησιμοποιούσε υγρό οξυγόνο και υγρό μεθάνιο, τα οποία είναι εξαιρετικά αποτελεσματικά, μπόρεσαν να ακολουθήσουν μια πιο άμεση τροχιά προς το φεγγάρι. Το διαστημόπλοιο χρειάστηκε να διασχίσει τη ζώνη Van Allen, μια ζώνη υψηλής ακτινοβολίας γύρω από τη Γη, μόνο μία φορά, γεγονός που μείωσε την έκθεση του διαστημικού σκάφους σε επιβλαβή σωματίδια υψηλής ενέργειας.

Δύο κινητήρες VR900 θα χρησιμοποιηθούν επίσης στο πολύ μεγαλύτερο διαστημόπλοιο «Nova-D» της Intuitive Machines, για να μεταφέρουν 500-750 κιλά ωφέλιμου φορτίου στο φεγγάρι. (Το αεροσκάφος Nova-C έχει χωρητικότητα ωφέλιμου φορτίου 100 κιλών.)

Τα αεροσκάφη Nova-C και Nova-D θα απέχουν πολύ από το τελευταίο διαστημόπλοιο που χρησιμοποιεί κρυογονικά προωθητικά στο διάστημα. Το στάδιο υψηλής ενέργειας του Impulse Space, Helios, θα χρησιμοποιεί κρυογόνα για να παραδώσει ωφέλιμα φορτία απευθείας στη γεωστατική τροχιά, εξήγησε ο διευθύνων σύμβουλος Tom Mueller σε συνέντευξή του τον Ιανουάριο.

«Οι άνθρωποι έχουν μιλήσει για την πραγματοποίηση μεγάλων στάδια κλωτσιών με υπεργκολ στο παρελθόν, και απλώς νομίζω ότι μιλάτε για τόνους προωθητικού και η τιμή και το κόστος ασφάλειας είναι απλώς υπερβολικά», είπε. «Επομένως, η χρήση προωθητικών πολύ χαμηλού κόστους, πολύ υψηλής ενέργειας όπως το υγρό οξυγόνο και το υγρό μεθάνιο είναι κάτι σαν απρόβλεπτο».

Ένα από τα έξι ωφέλιμα φορτία επιστήμης και έρευνας της

NASA

που μετέφερε ο Οδυσσέας στην επιφάνεια χρησιμοποίησε επίσης άμεσα το κρυογονικό σύστημα πρόωσης. Η δήλωση του μετρητή μάζας ραδιοσυχνοτήτων από το Ερευνητικό Κέντρο Glenn του οργανισμού χρησιμοποιεί ραδιοκύματα και κεραία για να μετρήσει πόσο προωθητικό είναι διαθέσιμο στις δεξαμενές του κινητήρα. Είναι η τεχνολογία που θα μπορούσε να είναι ζωτικής σημασίας για τη μέτρηση των επιπέδων καυσίμου του διαστημικού σκάφους κατά τη διάρκεια διαστημικών αποστολών μεγάλης διάρκειας, ειδικά επειδή το «slosh» μπορεί να κάνει τη μέτρηση υγρών στη μικροβαρύτητα μια πρόκληση.

Αυτό το ζήτημα είναι ιδιαίτερης σημασίας για τη NASA επειδή οι αποστολές Artemis του οργανισμού για την επιστροφή των ανθρώπων στη σεληνιακή επιφάνεια εξαρτώνται από διαστημόπλοια που χρησιμοποιούν κρυογονικά προωθητικά – κυρίως το Starship Human Landing System του SpaceX και το Blue Moon της Blue Origins. Αυτές οι αποστολές θα απαιτήσουν τη μεταφορά μεγάλων ποσοτήτων κρυογονικών ρευστών από αποθήκες σε τροχιά στο διαστημόπλοιο. Ενώ αυτά τα υγρά θα χρειαστεί να βρίσκονται σε τροχιά για πολύ περισσότερο χρόνο από ό,τι ο Οδυσσέας ήταν σε διέλευση προς το φεγγάρι, η αποστολή IM-1 εξακολουθεί να χτυπά ξεκάθαρα την πόρτα για κρυογονική χρήση στο διάστημα.