NASA випробовує новий пристрій для майбутніх місій із дозаправки в космосі

“`html

To view this video please enable JavaScript, and consider upgrading to a web browser that
supports HTML5 video

Инженери Космічного центру імені Маршалла NASA в Хантсвіллі, штат Алабама, та компанії L3Harris проводять оперативні випробування розроблюваного кріороз’єднувача — життєво важливої технології для майбутнього дозаправлення космічних апаратів на орбіті.NASA/Tyson Eason

Для космічних місій нового покоління NASA, які досліджуватимуть глибокий космос, може знадобитися дозаправлення космічних апаратів на земній орбіті перед відправленням далі в Сонячну систему. Подібно до того, як бензоколонці потрібен носик для вашого паливного бака, майбутнім космічним кораблям може знадобитися спеціальний пристрій для заправлення перед вильотом, відомий як кріороз’єднувач.

Кріороз’єднувачі дозволять космічним апаратам підключатися до майбутніх орбітальних паливних депо, які слугуватимуть космічними “заправними станціями”. Ця технологія ставить складне завдання надійного перекачування кріогенних, тобто надхолодних, рідин без втрати пального чи продуктивності. Кріогенні палива, такі як рідкий водень і рідкий кисень, повинні зберігатися при температурах, що на сотні градусів за Фаренгейтом нижчі за нуль. Це накладає суворі вимоги на матеріали, ущільнення та механізми, що їх переміщують.

«Кріогенне дозаправлення на орбіті між двома космічними апаратами ще не проводилося і залишається одним із найскладніших інженерних завдань космічних польотів», — заявив Тревіс Белчер, керівник проєкту з розробки кріороз’єднувачів у Космічному центрі імені Маршалла NASA. «Ці перекачування палива є надзвичайно важливими для місій, які NASA планує здійснювати в майбутньому, тому розробка роз’єднувача, здатного працювати з надхолодними паливами, є критично важливим кроком до реалізації цієї можливості».

Наземні роз’єднувачі, подібні до тих, що використовуються для заправлення SLS (Space Launch System) для місій Artemis, не підходять для перекачування палива на орбіті. Ці роз’єднувачі швидко від’єднуються під час запуску ракети та потребують ручного повторного підключення для наступного польоту. Вони також не призначені для роботи в суворих умовах космосу та значно більші за ті, що використовуватимуться для дозаправлення паливного бака космічного апарата на орбіті.

Для вирішення цих завдань NASA випробувало кріороз’єднувач, розроблений компанією L3Harris.

«Розроблювані нами кріороз’єднувачі можуть багаторазово приєднуватися та від’єднуватися, вони повністю автоматизовані, тому астронавтам не доведеться виконувати вихід у відкритий космос для перекачування палива», — зазначив Белчер. «Вони ретельно розроблені для витримування умов космосу та оптимізовані за розмірами для очікуваних конструкцій баків».

Нещодавно спільна команда NASA та L3Harris провела два типи випробувань у Центрі Маршалла NASA. Щоб переконатися, що кріороз’єднувач витримає надзвичайно низькі температури, через нього пропускали рідкий азот при температурі -196 градусів Цельсія (-321 градус за Фаренгейтом) у різних конфігураціях з’єднання та роз’єднання. Це дозволило спостерігати, як роз’єднувач реагує на термічне стиснення, потік та значні температурні перепади між паливом та матеріалами.

Команда також провела функціональні випробування кріороз’єднувача для визначення його експлуатаційних лімітів. У цій конфігурації одна половина роз’єднувача була закріплена на роботизованому столі, який міг рухатися та обертатися в будь-якому напрямку. Це дозволило імітувати неточне стикування з іншою половиною, яка залишалася нерухомою над столом. Кріороз’єднувач розроблений для компенсації певної невідповідності, якщо космічний апарат і депо не ідеально вирівняні під час стикування.  

«Ці кріороз’єднувачі знаходяться на дуже ранніх стадіях розробки, тому випробування в основному зосереджені на базовій функціональності», — зазначив Белчер. «Майбутні кампанії випробувань будуть розробляти їх для конкретних місій та оцінюватимуть більш ретельно на основі вимог цих місій».

Випробування кріороз’єднувачів проводилися в рамках Оголошення про можливості співпраці 2022 року. Це партнерство передбачає, що центри NASA надають обраним компаніям експертизу, об’єкти, обладнання та програмне забезпечення безкоштовно.

Проєкт “Управління кріогенними рідинами” (Cryogenic Fluid Management Portfolio), міжвідомча команда, що базується в Центрі Маршалла NASA та Дослідницькому центрі Гленна NASA в Клівленді, здійснює нагляд за розробкою кріороз’єднувачів.

Щоб дізнатися більше про управління кріогенними рідинами, відвідайте:

https://go.nasa.gov/CFM

“`

За даними порталу: www.nasa.gov