Kuriamas „garo variklis“ kosmoso tyrimų zondams

Centrinės Floridos universiteto planetų tyrimų mokslininkas Philas Metzgeris kartu su privačios kosmoso tyrimų bendrovės „Honeybee Robotics“ inžinieriais sukūrė erdvėlaivio prototipą, nuotaikingai pavadintą „World Is Not Enough“ arba sutrumpintai WINE. Šis mikrobangų krosnelės dydžio zondas gali panaudoti asteroiduose ar kituose kosmoso objektuose esantį vandenį ir panaudoti iš jo pagamintus garus kaip „degalus“ skrydžiui iki kito dangaus kūno.

Tiesa, žodis „degalai“ čia nėra tikslus – iš tiesų, šis vanduo nėra kaip nors sudeginamas kinetinei energijai gauti. Vandens garai naudojami kaip propelentas – jų išpurškimo energijos kosmose pakanka, kad juos išpurškiantis zondas judėtų priešinga išpurškimui kryptimi. Mokslininkas suprogramavo kompiuterinį modelį, kuriuo buvo atliktos tokio zondo veikimo simuliacijos, kurių rezultatus „Honeybee Robotics“ panaudojo kurdami bei bandydami prototipą.

„WINE sėkmingai iš asteroidams būdingo dirvožemio ištraukė vandenį, pasigamino iš jo sau reikalingą propelentą, kurį panaudojo skrydžiui. Šią technologiją galėtume naudoti skrydžiams į Mėnulį, Cererą, Europą, Titaną, Plutoną, Merkurijaus polius ar asteroidus – bet kur, kur yra vandens ir gravitacija nėra stipri“, – sako Ph.Metzgeris.

Priklausomai nuo kiekvieno kosminio objekto savybių, toks erdvėlaivis galėtų veikti šiek tiek skirtingai. Suplanuota, kad WINE turės išskleidžiamas saulės baterijas, kurios surinktų pakankamai energijos išgauti iš dirvožemio vandenį bei paversti jį garais. Tačiau misijoms į toli nuo Saulės esančius kūnus, tokius kaip Plutonas, kur šviesos patenka nedaug, WINE galėtų naudoti specialų radioaktyvių izotopų skilimą naudojančius energijos šaltinius.

Toks erdvėlaivis galėtų sukelti didžiulę revoliuciją kosmoso tyrimų srityje – šiandien naudojami zondai dažniausiai užbaigia savo misijas, kai juose baigiasi skrydžiui reikalingi „degalai“. Pasak Ph.Metzgerio, kas kartą dėl to mokslininkų bendruomenė ir praranda neįkainojamą tyrimų įrankį, o visuomenė netenka didžiulės pinigų sumos, investuotos į erdvėlaivio ir jame esančios įrangos sukūrimą. Užtat WINE buvo sukurtas siekiant, kad jam niekada nesibaigtų kuras, kas leistų stipriai atpiginti kosmoso tyrimus bei prailginti kiekvieno zondo veikimo laiką.

AFP/„Scanpix“ nuotr./NASA

Drąsią idėją paversti veikiančia technologija Ph.Metzgeriui užtruko apie trejus metus – mokslininkas turėjo išvesti naujas matematines, visus procesus aprašančias lygtis bei atrasti metodą, kaip kompiuteriu sumodeliuoti zondo judėjimui reikalingus garų srautus. Galiausiai visus kompiuterinių simuliacijų metu gautus duomenis jis turėjo patikrinti, ar jie veiks realiame pasaulyje – ir tik tada galima buvo pradėti kalbą apie prototipo kūrimą.

„Šis projektas tapo neįtikėtina sėkmės istorija – tai sklandaus bendro darbo tarp NASA, akademinio pasaulio ir industrijos rezultatas“, – sako Kris Zacny, „Honeybee Robotics“ viceprezidentas.

Šiam projektui finansavimą suteikė NASA specialios programos, skirtos paskatinti universitetus bendradarbiauti su mažomis privačiomis bendrovėmis, rėmuose.

Dabar WINE projekto komanda ieško didesnių partnerių, kurie padėtų toliau vystyti savo sukurtą erdvėlaivį.