برای اولین‌بار هیدروژن به فضا فرستاده می‌شود/ این موشک چگونه دنیا را در لبه خود نگه داشته است

ایالات متحده قصد دارد با استفاده از موتور موشکی که بخشی از آن توسط فناوری سه‌بعدی ساخته شده است هیدروژن را به فضا بفرستد. هدف آن نیز تغییر فضا و تکنیک شناخته شده است. موتور موشک RL۱۰ که میراث مهندسی هوافضای آمریکاست، یک فناوری پیشرو در این دسته است.

میراث موتور موشک RL۱۰ و تحول مدرن آن

موتور موشک RL۱۰ توسط Aerojet Rocketdyne در سال ۱۹۶۲ اختراع شد و به عنوان پایه و اساس اکتشافات فضایی آمریکا خدمت کرده است. RL۱۰ که در میان علاقه مندان فضایی بسیار محبوب است، یکی از بادوام ترین و قابل اعتمادترین موتورها را دارد که در همه چیز از جمله موشک های اولیه اطلس تا دلتا IV های امروزی استفاده شده است. این موتور تا زمانی که قدیمی نشده بود تعمیر نشد زیرا پیشرفت تکنولوژی در بهبود عملکرد آن در نظر گرفته شده است.

افزایش کارایی موتور

RL۱۰ در چند سال گذشته دستخوش چندین پیشرفت شده؛ از جمله استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی. آخرین مورد RL۱۰E-۱ است که یک محفظه رانش مسی دارد که با چاپ سه‌بعدی ساخته شده است؛ به این معنی که RL۱۰E-۱ تنها ۲ درصد از تعداد قطعات را به‌عنوان RL۱۰A-۳ دارد.

این بهبود در فرایند ساخت، قابلیت اطمینان و کارایی موتور را افزایش می‌دهد و به طور همزمان هزینه‌ها را کاهش می‌دهد.

استفاده از چاپ سه‌بعدی در صنعت هوانوردی

RL۱۰E-۱ در مأموریت‌های فضایی مفید است؛ زیرا می‌توان از آن برای راه‌اندازی مجدد چندگانه در یک پرواز استفاده کرد. اولین استفاده از این موتور برای مأموریت بر روی موشک ولکان خواهد بود که توسط اتحاد پرتاب یونایتد (ULA) پرتاب خواهد شد. این مأموریت نشان خواهد داد که چگونه می توان از چاپ سه بعدی در صنعت هوا نوردی و مسیر پیشرفت های آینده استفاده کرد.

نقش پرینت سه‌بعدی در متحول کردن طراحی موتور موشک

تولید افزودنی که بیشتر به‌عنوان چاپ سه‌بعدی شناخته می‌شود، به یک راه‌حل کلیدی در صنعت هوافضا تبدیل شده است. پرینت سه‌بعدی باتوجه‌به قابلیت تولید سازه‌های پیچیده که روش‌های تولید متعارف نمی‌توانند آن‌ها را توسعه دهند، مزایای زیادی مانند زمان چرخه کوتاه‌تر، هزینه کمتر و زمان کوتاه موردنیاز برای تغییر طراحی و آزمایش طرح‌های جدید دارد.

یک محفظه رانش جدید

برای RL۱۰E-۱، از طریق استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی، یک محفظه رانش جدید و بهبودیافته ساخته شده که کارآمدتر و قابل‌اعتمادتر است. این بخش برای موتور بسیار مهم است؛ زیرا محفظه باید دما و فشار بالا را تحمل کند. درعین‌حال، پرینت سه‌بعدی بهبود گذرگاه‌های خنک‌کننده داخل محفظه را نیز ممکن کرده است.

تغییری در اقتصاد کنونی سفرهای فضایی

به گزارش سایت riazor این موفقیت RL۱۰E-۱ ممکن است امکان استفاده از چاپ سه‌بعدی را برای ساخت موتورهای موشکی باز کند. واضح است که Aerojet Rocketdyne و ULA به همراه دیگر شرکت‌ها تنها در حال بررسی پتانسیل این فناوری هستند؛ بنابراین آینده پیشرفت‌های بیشتر و راه‌حل‌های مقرون‌به‌صرفه‌تری را در انتظار خواهد داشت. این تغییر می‌تواند تغییری در اقتصاد کنونی سفرهای فضایی در تلاش برای دوام‌پذیرتر کردن آن باشد.

پیامدهای سفر فضایی با نیروی هیدروژن برای آینده

هیدروژن سوخت مناسبی در موشک‌ها بیشتر از سوخت‌های سنتی است و مزایای زیادی دارد. در واقع بسیار کارآمد است و ضربه خاص بالاتری نیز ایجاد می‌کند. این کارایی برای مأموریت‌های طولانی مانند اکتشاف ماه، مریخ و اعماق فضا ضروری است.

همچنین استفاده از این سوخت را می‌توان توجیه کرد. زیرا هیدروژن نسبتاً فراوان است و می‌تواند از منابع تجدیدپذیری تولید شود که در آینده با پرتاب مأموریت‌های سرنشین‌دار به فضاهای دوردست در دسترس خواهند بود.

استفاده از نیروی هیدروژن در بخش‌های دیگر

هیدروژن در موتور RL۱۰E-۱ پیشرفت قابل‌توجهی در جست‌وجوی روش‌های بهتر و درعین‌حال پاک‌تر اکتشاف فضایی است. این مأموریت می‌تواند با نشان‌دادن این که موشک‌ها با هیدروژن کار می‌کنند، پیشرفت‌های بیشتری در این زمینه ایجاد کند. این به نوبه خود می‌تواند منجر به توسعه سیستم‌های پیشرانه عجیب‌وغریبی شود که قدرتمند هستند و همچنین برای محیط‌زیست خطر کمتری دارند.

نوآوری بین‌صنعتی

نتیجه مثبت این پروژه احتمالاً استفاده از نیروی هیدروژن را به بخش های دیگر گسترش می دهد. به عنوان مثال، بهبود مشاهده شده در تولید و ذخیره هیدروژن برای برنامه های فضایی می تواند به صنایع خودروسازی و انرژی منتقل شود و استفاده از هیدروژن را به عنوان نوعی انرژی پاک افزایش دهد. این نوآوری بین‌صنعتی می‌تواند برای یافتن راه‌حل‌هایی برای مسائل انرژی جهان و دور شدن از اتکا به سوخت‌های فسیلی مفید باشد.

گامی مهم در پیشبرد سفرهای فضایی

خروج از موتور RL۱۰E-۱ گام مهمی در پیشبرد سفرهای فضایی خواهد بود. انتظار می رود این ماموریت استفاده از RL۱۰ با مواد سنتی AAE-۷۰۰۰ و سوخت هیدروژن، همراه با آخرین پیشرفت فناوری چاپ سه بعدی، نسل جدیدی از سفرهای فضایی کارآمد، قابل اعتماد و سازگار با محیط زیست را تعریف کند. اکتشاف موفق این ماموریت ممکن است منجر به تغییرات قابل توجهی در آینده، در فضا و سیاره ما شود.