ZABIERZ MNIE DO GWIAZD.pdf

TECHNIKA I BIZNES

TECHNIKA RAKIETOWA

Silnik, zasilany podczas testu meta-

nem i tlenem, sk¸ada si« z 6 warstw krze-

mu. Gruboæ struktury wynosi zaledwie

3 mm. G¸wnym problemem Londona

by¸o to, jak zapobiec jej stopieniu. Ch¸o-

dzenie zostanie zapewnione dzi«ki kr-

ýeniu etanolu w mikrokanalikach otacza-

jcych maleÄk, p¸ask komor« spalania.

London planowa¸ uruchomienie silnika

na prze¸omie roku 1999 i 2000.

Kilkaset mikrosilnikw rakietowych

dzia¸ajcych na zasadzie zaproponowanej

przez Londona (lecz zbudowanych z

twardszego w«glika krzemu) b«dzie mo-

g¸o wynosi na orbit« satelity: teoretycz-

ny stosunek si¸y cigu do masy takiego

urzdzenia jest bardzo duýy. London

uwaýa, ýe nap«dzany przez bateri« mi-

krosilnikw dwustopniowy pojazd no-

æny o masie startowej 80 kg wystarczy do

wyniesienia na orbit« ¸adunku wielkoæci

puszki coli, by moýe nafaszerowanego

aparatur szpiegowsk, albo do wys¸a-

nia go po kryjomu na drug p¸kul« w za-

ledwie 45 min. Mikrosilniki rakietowe

przydadz si« takýe do przywoýenia pr-

bek z Marsa i do przemieszczania sateli-

tw na nowe orbity.

Pomys¸ Londona jest pochodn wi«k-

szego projektu realizowanego w MIT, kt-

rego celem jest zbudowanie silnika od-

rzutowego o rozmiarach guzika do ko-

szuli. Pos¸uýy¸by on do nap«du miniatu-

rowego odrzutowca, ktry by¸by wyno-

szony przez mikropojazd rakietowy. Za-

rwno silniki odrzutowe, jak i rakietowe

wymagaj superwytrzyma¸ych i bardzo

dok¸adnie wykonanych (podczas tzw. mi-

kroobrbki, czyli wytwarzania miniaturo-

wych elementw mechanicznych meto-

dami o wysokiej rozdzielczoæci, stosowa-

nymi w produkcji elektronicznych uk¸a-

dw scalonych Ð przyp. red.) cz«æci do

pomp i turbin wirujcych z niezwykle

wielkimi pr«dkoæciami. NASA finansuje

te badania od kilku lat. Kierujcy projek-

tem z ramienia MIT Alan Epstein planu-

je przetestowanie w br. turbiny gazowej

o wymiarach zaledwie kilku milimetrw.

Twierdzi, ýe dzi«ki spodziewanej niezwy-

kle duýej sprawnoæci energetycznej ta-

kich urzdzeÄ powinno by moýliwe

zbudowanie generatora nap«dzanego mi-

kroturbin gazow, dajcego w niewiel-

kiej obj«toæci g«stoæ energii trzydziesto-

krotnie przekraczajc spotykan w

akumulatorach czy bateriach galwanicz-

nych. Zamiast ¸adowa akumulator, wy-

starczy¸oby uzupe¸ni paliwo.

Geofizyk Robert M. Winglee, pracuj-

cy w University of Washington, wpad¸

na jeszcze æmielszy pomys¸ nap«du, kt-

ry nazwa¸ minisilnikiem plazmowo-ma-

gnetosferycznym. Proponuje on zbudo-

wanie komory o rozmiarach s¸oika po

dýemie, przymocowanej do statku ko-

smicznego i otoczonej spiraln cewk

grzewcz o mocy kilku kilowatw. Do

komory zostanie wstrzykni«ta niewielka

iloæ gazu Ð wodoru lub helu. Nast«pnie

zostanie on rozgrzany i zjonizowany,

tworzc gorc, namagnesowan plazm«.

Plazma rozpr«ýy si« b¸yskawicznie przez

otwory na koÄcach komory, tworzc ob-

¸ok o promieniu ponad 16 km.

Jak twierdzi Winglee, pole magne-

tyczne ãwmroýoneÓ w plazm« rozprze-

strzeni si« wraz z ni i zacznie oddzia-

¸ywa z wiatrem s¸onecznym, funk-

cjonujc jak olbrzymi ýagiel przenosz-

cy si¸« na cewk«, a przez ni na ca¸y sta-

tek. Wynalazca szacuje, ýe statek z ta-

kim systemem nap«dowym b«dzie

mg¸ w par« tygodni lub miesi«cy na-

bra pr«dkoæci wystarczajcej do opusz-

czenia Uk¸adu S¸onecznego. Mwi rw-

nieý, ýe wpad¸ na ten pomys¸, badajc

koronalne wyrzuty materii na S¸oÄcu,

ktre rwnieý pocigaj za sob pole

magnetyczne. Winglee z dwoma wsp¸-

pracownikami prowadz obecnie testy

i buduj prototyp: wywarli w Institute

for Advanced Concepts NASA tak do-

bre wraýenie, ýe przyznano im 500 tys.

dolarw na dalsze badania.

Jeæli obecne badania potwierdz kon-

cepcje zapisane na papierze, zasi«g stat-

kw bezza¸ogowych z nap«dem syste-

mu WingleeÕego znacznie si« powi«k-

szy. Po odstawieniu X-33 do National

Air and Space Museum na orbit« i dalej

w kosmos b«dzie si« lata¸o lekko przez

wiele lat.

Zabierz mnie

do gwiazd

Lekkie urzdzenia nap«dowe

b«d wynosi satelity na orbit«,

a sondy poza Uk¸ad S¸oneczny

zapewnienie szybkiego i ¸atwego

wystrzeliwania obiektw na orbi-

t«, konstruktorzy zacz«li myæle o syste-

mach nap«dowych, przy ktrych nawet

X-33, najnowoczeæniejszy pojazd do-

æwiadczalny budowany obecnie przez za-

k¸ady Skunk Works firmy Lockheed-Mar-

tin w Palmdale w Kalifornii, b«dzie si«

wydawa¸ zabytkiem. X-33 ma udowod-

ni, ýe moýliwe jest dziesi«ciokrotne

zmniejszenie kosztw wyniesienia ¸adun-

ku na orbit«. Jednak zbudowanie silni-

kw pojazdu oraz wielkich, kompozyto-

wych zbiornikw paliwa okaza¸o si« tru-

dniejsze niý przypuszczano i jego pierw-

szy lot od¸oýono do jesieni 2000 roku.

Jedno z najbardziej intrygujcych roz-

wizaÄ problemu ma by wkrtce prze-

testowane w Massachusetts Institute of

Technology. Magistrant Adam London

skonstruowa¸ prototypow komor« spa-

lania do miniaturowego silnika rakieto-

wego, wykorzystujc technologi« stoso-

wan w produkcji elektronicznych uk¸a-

dw scalonych. Ssiedzi MIT w Cambrid-

ge mog by spokojni o szyby w oknach

Ð nowe urzdzenie ma wielkoæ znacz-

ka pocztowego i b«dzie wytwarza¸o cig

zaledwie 15 N.

STANOWISKO TESTOWE krzemowego mikrosilnika rakietowego wyposaýone jest

w urzdzenia, ktre b«d mu podawa¸y w æciæle odmierzonych dawkach materia¸y p«dne

w postaci gazowego metanu i tlenu oraz etanol jako ch¸odziwo. Silnik zainstalowany

zostanie z przodu, z dysz skierowan do gry. Na wstawce pokazana jest po¸owa silnika.

Wida komor« spalania (z otworami doprowadzajcymi), dysz« i kanaliki obiegu ch¸odziwa.

Tim Beardsley

16 å WIAT N AUKI Luty 2000

P odejmujc wyzwanie, jakim jest

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: