Raketový design musí být účinnější, říká vědec

Obnovený zájem o objevování vesmíru, ale způsob, jakým navrhujeme rakety a pohonné systémy, které skutečně dostanou lidi na konečnou hranici, je obnoven. super neefektivní a šíleně drahé. Pokud lidstvo opravdu chce prozkoumat hluboký vesmír, musí se změnit.

Tak říká Vigor Yang, profesor William William T. T. Oakes a předseda Institutu leteckého inženýrství v Georgia Institute of Technology. Vysvětlil, jak musíme „přehodnotit“ způsob, jakým přistupujeme k tomuto klíčovému aspektu průzkumu vesmíru během přednášky na fóru Amerického institutu pro vesmír a kosmonautiku 2016.

NASA a další agentury v minulosti vynaložily až 75 procent svých prostředků na testování a přepracování pohonných systémů. To je příliš nákladné a není dostatečně rychlé. Vysoce věrné návrhy - pečlivé a precizní plánování před testovací fází - a přístup „do hloubky“ by mohl učinit pokročilejší systémy realitou.

Zvažte, jak inženýři vyzkoušeli téměř všechno, když navrhovali rakety, které by nakonec poháněly mise Apollo na Měsíc. Například rakety vyžadovaly přepážky - přepážky používané k omezení nebo řízení toku plynu nebo paliva. Yang řekl, že vědci testovali designy, které měly počty ozvěn, od skromných tří až po absurdní 81.

„Tento design s 81 přepážkami není zjevně úžasný, ale ukazuje, jak zoufalí byli,“ řekl Yang a poznamenal, že prezident John F. Kennedy je ve svém slavném projevu v roce 1962 uvedl do termínu.

Yang řekl, že nikdo neví přesně, kolik NASA strávilo na této extrémní úrovni testování raketových a chybových pokusů, ale podle jeho výzkumu to bylo přibližně 2,4 miliardy dolarů, aby se finální raketa F-1 a 1,7 miliardy dolarů na J-2.. V dnešních penězích je to 17,85 miliardy dolarů a 12,57 miliardy dolarů. Vývoj motoru, který pohyboval raketoplánem, byl podobně nákladný.

Výdaje na tento typ peněz nejsou udržitelné. Yang si všiml, že je to téměř takzvaný Tom Cruise Nesplnitelná mise.”

Solidní a kapalné rakety mají své výhody i nevýhody, vysvětlil Yang, ale je to „design, ne architektura“, který bude skutečně znamenat rozdíl. Strategie s vysokou věrností by mohla snížit počet možných variant pro vstřikovače raket z bilionů na 120, pro začátečníky. Řekl, že inteligentní využití 3-D tisku a dalších pokročilých výrobních metod může dále snížit náklady.

Yang přiznal, že je snazší poukázat na problémy a podávat návrhy, než je zavádět řešení.

Další aspekt vesmírného cestování, který zmínil, kromě pohonu při startu, byl pohon v prostoru. Solární plachty a jaderný pohon jsou rozvíjejícími se technologiemi, ale Yang říká, že je to výkon, spíše než nákladová efektivita, na kterou se musíme zaměřit, jakmile se dostaneme do vozidla. V opačném případě bude cesta na Mars trvat „několik set dní“ a návrat bude trvat roky.