英国の設計チームが、自らの下部を燃焼させることができるロケットをテストした。(出典:SlashGear) |
多段式ロケットは現在、貨物を軌道上に打ち上げる最も効率的な方法です。各段は、最大限の効率性を実現するために特別に設計されています。ロケットを複数の段に分割することで、不要な質量を削減し、より速く、より遠くまで宇宙を飛行することができます。ある段のロケットで燃料が切れると、その段は切り離されて宇宙空間に落下し、次の段のエンジンが始動してロケットを前進させます。この仕組みのため、多段式ロケットは宇宙空間や地球の軌道上に廃棄物を投棄することがよくあります。
科学者によると、宇宙ゴミのリスクは甚大です。衛星への損傷、衝突の容易な発生、宇宙ミッションのコスト増加、地球からの宇宙観測活動の妨害などです。膨大な量の宇宙ゴミの処理には莫大な費用がかかります。
先週、フロリダ州オーランド(米国)で開催されたAIAA科学技術フォーラムで発表されたパトリック・ハークネス教授チームの設計は、研究者から特に注目を集めている。このロケットモデルは、飛行時に燃料の一部として自身の下半身を燃焼させる能力を備えているため、これらの部品を宇宙に投げ出す必要がないからだ。
研究チームは推力100ニュートンのロケットの設計に成功し、マクリハニッシュ空軍基地(米国)で「Ouroborous-3」と呼ばれるロケットの一連の試験打ち上げを実施した。
Ouroborous-3はポリエチレンプラスチック製のシェルを使用しています。飛行中、このシェルはロケットの主燃料である酸素と液体プロパンの混合物とともに燃焼します。主燃料の燃焼による廃熱によってプラスチックシェルが溶解し、燃焼室に吸い込まれて主燃料と共に燃焼します。
試験の結果、オウロボロス3号ロケットは安定した燃焼が可能であり(安定した燃焼はあらゆるロケットエンジンにとって重要な要件である)、使用された燃料の最大5分の1をプラスチック部品が占めていることがわかった。
試験では、ロケットの燃焼制御も成功し、ロケットのスロットル操作と再始動の能力も実証されました。これらの能力は、将来の自律型ロケットが発射台から軌道への飛行を制御するのに役立つ可能性があります。
グラスゴー大学ジェームズ・ワット工学部のパトリック・ハークネス教授は、ロケット本体の燃料を利用するロケットエンジンの開発を主導しています。同教授は、「このようなロケットは将来、様々な用途に活用できる可能性があり、英国が宇宙産業の主要プレーヤーとなるという野望を後押しすることになるだろう」と述べています。
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