Raketový dizajn musí byť účinnejší, vedec hovorí

Obnovený záujem o objavovanie priestoru, ale spôsob, akým navrhujeme rakety a pohonné systémy, ktoré skutočne dostanú ľudí na konečnú hranicu, je obnovený. Super neefektívne a šialene drahé. Ak chce ľudstvo skutočne preskúmať hlboký vesmír, musí sa zmeniť.

Tak hovorí Vigor Yang, profesor William William T. T. Oakes a predseda Inštitútu technologického inžinierstva v Gruzínsku. Vysvetlil, ako potrebujeme „prehodnotiť“ spôsob, akým pristupujeme k tomuto kľúčovému aspektu prieskumu vesmíru počas prednášky na fóre Amerického inštitútu kozmonautiky a kozmonautiky 2016.

V minulosti, NASA a ďalšie agentúry strávili až 75 percent svojich prostriedkov na testovanie a prepracovanie pohonných systémov. Je to príliš nákladné a nie dosť rýchle. Dizajny s vysokou vernosťou - starostlivé a precízne plánovanie pred fázou testovania - a prístup založený na „obrane do hĺbky“ by mohol urobiť z pokročilejších systémov realitu.

Zvážte, ako inžinieri vyskúšali skoro všetko, keď navrhovali rakety, ktoré by nakoniec poháňali misie Apollo na Mesiac. Napríklad rakety vyžadovali usmerňovače - deliče používané na obmedzenie alebo usmernenie toku plynu alebo paliva. Yang povedal, že vedci testovali návrhy, ktoré mali počty ozveny od skromných troch po absurdné 81.

"Tento 81-ozvučný dizajn zjavne nie je úžasný, ale ukazuje, aký bol zúfalý," povedal Yang a poznamenal, že prezident John F. Kennedy ich dal do termínu s jeho slávnym prejavom v roku 1962.

Yang povedal, že nikto nevie presne, koľko NASA vynaložilo na túto extrémnu úroveň testovania rakiet rakiet pokusov a omylov, ale podľa jeho výskumu to bolo okolo 2,4 miliardy dolárov, aby konečná raketa F-1 a 1,7 miliardy dolárov na J-2., V dnešných peniazoch je to 17,85 miliardy USD a 12,57 miliardy USD. Vývoj motora, ktorý pohyboval raketoplánom, bol podobne nákladný.

Výdavky tohto druhu peňazí nie sú udržateľné. Yang si všimol, že to bol „takmer takzvaný Tom Cruise Nemožná misia.”

Tuhé a kvapalné rakety majú svoje výhody aj nevýhody, vysvetľuje Yang, ale je to „dizajn, nie architektúra“, ktorý skutočne urobí rozdiel. Stratégia vysoko verného dizajnu by mohla znížiť počet možných variácií pre injektorov rakiet z biliónov na 120, pre začiatočníkov. Povedal, že inteligentné používanie 3-D tlače a ďalších pokročilých výrobných metód by mohlo ďalej znížiť náklady.

Yang priznal, že je jednoduchšie poukázať na problémy a navrhovať návrhy, než je implementácia riešení.

Ďalší aspekt vesmírneho cestovania, ktorý spomenul, okrem pohonu pri štarte, bol pohon v priestore. Solárne plachty a jadrový pohon sú rozvíjajúcimi sa technológiami, ale Yang hovorí, že je to výkon, a nie nákladová efektívnosť, na ktoré sa musíme zamerať, keď sa raz dostaneme do vozidla. V opačnom prípade bude cesta na Mars trvať „niekoľko sto dní“ a vrátenie bude trvať „roky“.