美国宇航局计划在即将到来的SpaceX任务中测试一种新的、对环境更加敏感的火箭燃料,希望它可以使未来的发射更加环保和高效。新推进剂由美国空陆军研究实验室开发,可能会对即将到来的火星之旅这样的长期任务产生很大影响。
目前,火箭和其他航天器通常使用肼燃料,非常易燃。然而,这种燃料的安全储存、管理和使用也非常困难。事实上,肼是危险的不稳定物质,而且毒性很强。它可通过皮肤感染和消化道吸收引起急性中毒,长期接触后可能导致神经系统损伤甚至更严重的后果。因此,美国宇航局处理燃料的技术人员需要配备氧气罐和笨重的橡胶手套。
现在,美国宇航局希望用替代品取代肼,这种替代品更容易处理,毒性更小。这种羟基硝酸铵和氧化剂的混合物在功效上也有很大的优势:NASA表示,因为它的密度更大,所以性能提高了近50%。
但是,这并不像排空燃油箱并添加新燃油那样简单。燃料团队还必须设计一套全新的硬件——从燃料箱到螺旋桨,以及过滤器、阀门和其他管道——以适应新的推进系统。结果是Aerojet Rocketdyne为美国宇航局开发的试验台,带有推进剂箱和1牛顿推进器。
它被称为环境推进剂聚变任务(GPIM),如果即将进行的测试进展顺利,它将具有重要意义。首先,它更高的性能允许任务进入月球,然后在火星上效率更高。为了行驶同样的距离,你只需要携带更少的燃料。然而,更接近地球的小型任务也可能受益。例如,发射新卫星的最大成本之一是火箭燃料。如果GPIM可以用于发射小型卫星和立方体卫星,它们可以更好地解决尺寸和预算的限制。
“GPIM有激发新想法和新任务的潜力,”科罗拉多州博尔德市鲍尔航空航天公司GPIM首席研究员克里斯托弗·麦克林在谈到燃料问题时说。它还可以允许更快的发射时间表,因为它不需要如此谨慎的预防措施。“航天器可以在制造过程中添加燃料,简化发射设施的处理,从而节省成本,”麦克莱恩解释道。
SpaceX重型火箭将于本月晚些时候与GPIM一同发射。它是20多颗卫星中的一颗,将作为STP-2任务的一部分发射。目前定于6月24日上线。