science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Van pedicure tot de Slechtvalk, paraffinewas bewijst zijn waarde

Krediet:NASA

Uw kaarsen, kleurpotloden, en pedicures hebben iets gemeen met een revolutionair lucht- en ruimtevaarttechnisch project van NASA en Stanford University. De paraffinewas die in de bekende, alledaagse producten en verwennerij is ook de brandstof voor de Peregrine hybride raketmotor.

Vuur heeft zuurstof nodig, en de verbranding die nodig is om een ​​raket voort te stuwen, vereist zowel een brandstof als een oxidatiemiddel om te verbranden. Het "hybride" deel van Peregrine's naam verwijst naar de verschillende toestanden van de twee componenten die de motor gebruikt:een vaste brandstof (de was), en een vloeibaar oxidatiemiddel (lachgas, wat toevallig het spul van lachgas is, te). Op 15 maart, 2017, Peregrine heeft met succes de laatste grondtest doorstaan, bij NASA's Ames Research Center in Silicon Valley.

Het project begon toen onderzoekers van Stanford ontdekten dat paraffinebrandstof drie keer sneller verbrandt dan conventionele brandstoffen. en kan daarom meer stuwkracht en hogere prestaties leveren dan bestaande hybride raketten. Ze benaderden Ames voor hulp bij het meten van de verbrandingssnelheid op grotere schaal en om bij te dragen aan de rijping van de technologie.

Ames ontwikkelt normaal gesproken geen raketten; dat is de expertise van NASA's Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama. Maar Ames-wetenschappers hebben expertise in het begrijpen, testen en modelleren van de manier waarop gassen, vloeistoffen en vlammen werken op elkaar in en stromen rond verschillende vormen in verschillende omstandigheden - gebieden met vloeistofdynamica en aerowetenschappen. De onderzoekers van Ames waren geïntrigeerd door de uitdaging om de kosten te verlagen en de betrouwbaarheid te verbeteren door een hybride raketmotor te ontwikkelen die op paraffinebrandstof werkt. Omdat de technologie nog in de kinderschoenen stond, het paste perfect bij de focus van het centrum op het lanceren van innovaties in een vroeg stadium.

De hybride motor van de Peregrine-raket komt brullend tot leven terwijl de relatief schoon brandende en veilige paraffinebrandstof ontbrandt. Peregrine's laatste grondtest vond plaats op 15 maart in het Ames Research Center van NASA, 2017. Krediet:NASA Ames Research Center

Paraffine biedt verschillende interessante voordelen ten opzichte van traditionele raketbrandstoffen. Behalve dat het niet-toxisch is – wat de productie en het transport ervan goedkoper en veiliger maakt – kan het deel uitmaken van een efficiënt, stabiel verbrandingssysteem dat zorgt voor een hogere stuwkracht in een compacte motor. De op paraffine gebaseerde brandstof werkt ook onder uitdagende omgevingsomstandigheden, zoals de zeer lage temperaturen op het oppervlak van Mars. Het Mars Ascent Vehicle, momenteel in ontwikkeling door NASA's Jet Propulsion Laboratory, heeft tot doel de paraffinetechnologie te gebruiken om een ​​monster van het oppervlak van de planeet terug te sturen naar een ruimtevaartuig in een baan om de aarde. Deze technologie zou ook op aarde kunnen worden gebruikt voor boosters en sonderingsraketten met onderzoekstoepassingen.

De Peregrine hybride raket is ook een eenvoudiger systeem, in dat het ongeveer de helft van het aantal componenten van een vloeibare raketmotor heeft, en is minder explosief dan zijn tegenhangers met volledig vaste of vloeibare voortstuwing. Dit is zo omdat, met Peregrine's vaste brandstof en vloeibare oxidator afzonderlijk opgeslagen in de motor, het is onwaarschijnlijk dat ze zich per ongeluk vermengen en reageren.