“Νέα εποχή”: Η Κίνα πρώτη στον κόσμο! Εκτόξευσε πυραύλους “New-Age” στο διάστημα με πρόωση μεθανίου – Τι σχέση έχει ο πλανήτης Άρης

 Ιωάννης Χάρχαρης.

Η Κίνα ισχυρίστηκε ότι ξεπέρασε την SpaceX που εδρεύει στις ΗΠΑ εκτοξεύοντας με επιτυχία τον πρώτο πύραυλο οξυγόνου με μεθάνιο στον κόσμο σε τροχιά

Στην ιστορία των ανθρώπινων επιτευγμάτων, η εξερεύνηση του διαστήματος αποτελεί ένα από τα πιο φιλόδοξα και συνεπακόλουθα εγχειρήματα  και είναι γεμάτη ανταγωνισμό.  

Όμως τα τελευταία χρόνια υπάρχει άνοδος μιας νέας «διαστημικής κούρσας», αυτή τη φορά μεταξύ των Ηνωμένων Πολιτειών και της Κίνας, και οι πρόσφατες εξελίξεις και από τις δύο χώρες έχουν λάβει κάλυψη από τα παγκόσμια μέσα ενημέρωσης. 

Μια εμπορική κινεζική εταιρεία, η LandSpace, εκτόξευσε τον πύραυλο Zhuque-2  και έγραψε ιστορία ως η πρώτη εταιρεία που έστειλε εκτοξευτή χρησιμοποιώντας μεθάνιο σε τροχιά.

Σύμφωνα με αναφορές των κρατικών μέσων ενημέρωσης , ο πύραυλος μεταφοράς Zhuque-2, που αναπτύχθηκε από τη LandSpace, απογειώθηκε από το Κέντρο Εκτόξευσης Δορυφόρου Jiuquan της Κίνας στη βορειοδυτική Κίνα στις 9 π.μ. και ολοκλήρωσε με επιτυχία την προγραμματισμένη πτήση του.

Η εκτόξευση του πυραύλου Zhuque-2 από τη LandSpace, σηματοδότησε τη δεύτερη προσπάθεια της εταιρείας με έδρα το Πεκίνο μετά από μια ανεπιτυχή πρώτη εκτόξευση τον Δεκέμβριο.

Ωστόσο, ο πύραυλος ανέπτυξε με επιτυχία ένα δοκιμαστικό ωφέλιμο φορτίο σε μια ηλιακή-σύγχρονη τροχιά (SSO), που έγινε ο πρώτος στον κόσμο που εκτέλεσε αυτό το αξιοσημείωτο κατόρθωμα.

Επιπλέον, αυτό το επίτευγμα κατέστησε την Κίνα πρωτοπόρο και την πέρασε μπροστά από τους αμερικανούς ανταγωνιστές της, συμπεριλαμβανομένου της SpaceX του Elon Musk και της Blue Origin του Jeff Bezos, στον αγώνα για την ανάπτυξη οχημάτων μεταφοράς που κινούνται με μεθάνιο.

Το μεθάνιο θεωρείται καθαρότερο, ασφαλέστερο και οικονομικότερο προωθητικό για επαναχρησιμοποιήσιμους πυραύλους, ενισχύοντας τη θέση της Κίνας στον τομέα αυτό.

Στις αρχές του τρέχοντος έτους, ο πύραυλος Terran 1 της Relativity Space στις ΗΠΑ και το Starship της SpaceX, παρουσίασαν ανεπιτυχείς παρθενικές εκτοξεύσεις στις προσπάθειές τους να φτάσουν σε τροχιά χρησιμοποιώντας πρόωση υγρού οξυγόνου μεθανίου. 

Το επίτευγμα του LandSpace σηματοδοτεί επίσης, τη δεύτερη περίπτωση μιας ιδιωτικής κινεζικής εταιρείας που εκτόξευσε έναν πύραυλο υγρού προωθητικού, με την Beijing Tianbing Technology να εκτοξεύει με επιτυχία έναν πύραυλο  κάνοντας χρήση κηροζίνης-οξυγόνου τον Απρίλιο.

Αυτή η πρόοδος αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό βήμα προς την ανάπτυξη πυραύλων, που μπορούν να ανεφοδιαστούν και να επαναχρησιμοποιηθούν.

Ο Zhuque-2 είναι ένας πύραυλος μεταφοράς υγρού προωθητικού δύο σταδίων που διαθέτει ανεξάρτητους κινητήρες. Ο πύραυλος έχει μήκος 49,5 μέτρα (162 πόδια) και διάμετρο 3,35 μέτρα (10,9 πόδια). Έχει χωρητικότητα ωφέλιμου φορτίου έξι τόνων για χαμηλή τροχιά της Γης και τεσσάρων τόνων για ηλιακή-σύγχρονη τροχιά (SSO).

Σύμφωνα με την έκθεση, το πρώτο στάδιο του πυραύλου είναι εξοπλισμένο με τέσσερις κινητήρες Tianque-12 (TQ-12) που χρησιμοποιούν μεθάνιο υγρού οξυγόνου, παράγοντας ώθηση 268 τόνων.

Το δεύτερο στάδιο συνδυάζει έναν κινητήρα Tianque-12 με έναν κινητήρα Tianque-11 (TQ-11). Ο κινητήρας TQ-12 υποβλήθηκε σε δοκιμές ξεκινώντας τον Ιούλιο του 2019 και αυτή η πρόσφατη κυκλοφορία ακολουθεί τέσσερα χρόνια έρευνας και ανάπτυξης από την εταιρεία.

Το LandSpace έχει σχέδια να αναβαθμίσει τον πύραυλο Zhuque-2 αντικαθιστώντας τον κινητήρα TQ-11 με τον κινητήρα TQ-15A, έναν κινητήρα μεταβλητής ώσης που τροφοδοτείται από αντλία υγρού οξυγόνου με ώση 80 τόνων.

Μια βελτιωμένη έκδοση του κινητήρα TQ-12, το TQ-12A, αναπτύσσεται επίσης.

Πλεονεκτήματα των πυραύλων με μεθάνιο

Οι κινητήρες με μεθάνιο είναι ιδιαίτερα κατάλληλοι για την αναδυόμενη τάση των επαναχρησιμοποιήσιμων πυραύλων, λόγω της εξαιρετικής τους απόδοσης και της οικονομικής τους αποδοτικότητας.

Θεωρούμενοι ο κορυφαίος σχεδιασμός στη σύγχρονη εποχή των πυραύλων, αυτοί οι κινητήρες προσφέρουν μια πολλά υποσχόμενη τεχνολογία των δυνατοτήτων για την προώθηση  πυραύλων.

Όμως σήμερα, η εξαιρετική ποιότητα του φυσικού αερίου που προέρχεται από συγκεκριμένα κοιτάσματα υψηλής ποιότητας, του επιτρέπει να υγροποιείται και να χρησιμοποιείται άμεσα ως καύσιμο πυραυλοκινητήρα, εξαλείφοντας την απαίτηση για περαιτέρω διαδικασίες καθαρισμού.

Το μεθάνιο, με την ελαφρώς υψηλότερη θεωρητική ειδική ώθησή του, ξεπερνά την κηροζίνη στην απόδοση του προωθητικού και απαιτεί λιγότερη συντήρηση του κινητήρα. Η υψηλή πτητικότητά του μειώνει επίσης, τον καθαρισμό μετά την ανάκτηση, παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής του κινητήρα και ενισχύοντας τη φιλικότητα προς το περιβάλλον.

Η πιθανή διαθεσιμότητα του μεθανίου στην επιφάνεια του Άρη ή άλλων ουράνιων σωμάτων στο διάστημα, πιθανώς μέσω διεργασιών όπως η εξόρυξη νερού και διοξειδίου του άνθρακα, γνωστή ως επιτόπια χρήση πόρων (ISRU), ανοίγει τη δυνατότητα χρήσης του ως πηγή καυσίμου στο διάστημα  «στις προσπάθειες εξερεύνησης και αποικισμού».

Αυτό είναι ζωτικής σημασίας για ιδιωτικές διαστημικές εταιρείες όπως η SpaceX, καθώς ευθυγραμμίζεται με τον στόχο τους να καθιερώνουν τακτικά ταξίδια από και προς τον Άρη χρησιμοποιώντας το διαστημόπλοιό τους. Αυτή η ικανότητα θα τους επέτρεπε να επιτύχουν υψηλότερο επίπεδο αυτάρκειας, όσον αφορά την προμήθεια καυσίμων για τις αποστολές τους.

πενταπόσταγμα