日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)利用獵戶座任務發射了一顆小型立方體衛星,該衛星利用水在太空中推進。這是首創,不僅使設備更加穩定、污染更少,而且開發和建造成本也更低。
用水移動太空船不再是科幻小說。日本宇宙航空研究開發機構 (JAXA) 的工程師成功開發出水推進系統,這是一項重大科學創舉”首次使用水推進系統進行近地軌道以外的軌道控制操作»。
正在進行的故事始於執行美國太空總署阿耳忒彌斯任務的獵戶座太空船的發射。將獵戶座送上月球的 SLS 火箭是一台強大的機器,但在任務框架內並未充分利用——船上既沒有人員也沒有食物,儘管這是阿耳忒彌斯任務的最終目標。除了獵戶座之外,還涉及其他任務,例如 JAXA 的緊湊型衛星(CubeSat 6U 型)EQUULEUS (1)。這顆小型衛星的全名為 EQUilibriUm Lunar-Earth point 6U Spacecraft,它嵌入了名為 AQUARIUS (2) 的推進系統,即「AQUA ResIstojet propUlsion System」(水阻噴射推進系統)。
該系統眾所周知:由加拿大人 Yvonne Brille 發明,但該系統僅限於對地球周圍的衛星軌跡進行小幅修正。但就 EQUULEUS 而言,這是一個更進一步的問題,也就是說,在地球和月球之間的五個拉格朗日點之一。最近人們談論的兩個天體之間的平衡點,因為詹姆斯韋伯太空望遠鏡就位於這裡。距離我們星球 150 萬公里的一個點,它可以保留在那裡,而無需進行太多的軌跡修正。
另請閱讀:他們將惡意軟體隱藏在詹姆斯韋伯望遠鏡拍攝的這張著名照片中(2022 年 9 月)
因此,AQUARIUS 不使用其他衛星的經典燃料:肼。肼也是液體且透明,具有許多與水相似的化學性質(密度、黏度、凝固溫度等),是一種超級燃料。在太空中,當它遇到熱和催化劑時,我們會利用它的解離來推動身體移動。但如果衛星喜歡它,人類就不那麼喜歡它了:它毒性很大,污染嚴重。它所需要的只是空氣中的氧氣和最微小的催化劑顆粒(簡單的鐵鏽粉塵)即可點燃。如果在液態時發生處理錯誤,肼就會充當神經毒劑。而且一旦發生火災,它是超熱的無形火焰,幾秒鐘內就會燒傷皮膚和呼吸道。
這就是 AQUARIUS 及其 Restojet 發揮作用的地方,因為燃料的成分相當於一瓶水——準確地說是 1.2 公升。透過利用通訊系統電子元件釋放的熱量,AQUARIUS 將水轉化為水蒸氣。 AQUARIUS 將水注入水箱中,水箱會加壓。然後微滴將穿過汽化室(此時發生加熱)並噴射到太空中。從而產生適度的推力,但能夠持續很長時間。
即使不是這種類型的系統,我們也可以將自己帶離地球軌道,但水瓶座仍然是太空中的關鍵推進系統。每次軌跡變化都會消耗昂貴且有時甚至是危險的燃料。相比之下,水既便宜又豐富(至少在地球上是如此!)而且處理起來完全安全。 EQUULEUS 任務將如何結束還有待觀察,以了解在不久的將來水是否確實會成為我們未來太空船輔助推進系統的來源。
(1):「小馬」星座名稱
(2):「寶瓶座」星座名稱
註:日本工程師或許是黃道帶騎士的粉絲?
來源 : 登記冊