Калифорнийский стартап General Galactic в октябре запустит экспериментальный спутник, который продемонстрирует возможности двигателей на водном топливе. Запуск 500-килограммового аппарата проведут на ракете Falcon 9 компании SpaceX.
Идеи использования воды в качестве ракетного топлива обсуждаются давно и выглядят привлекательно, поскольку молекула воды состоит из водорода и кислорода, которые сами по себе являются отличными топливом и окислителем соответственно. Однако реализовать такой двигатель сложно из-за ряда технических трудностей, связанных в том числе с задачей расщепления молекулы воды.
Инженеры General Galactic уверены, что создали эффективную установку, и планируют продемонстрировать ее возможности уже ближайшей осенью. Причем в эксперименте будут показаны сразу два типа двигателей: электрический и химический.
На предварительной стадии работы установка расщепит молекулы воды на водород и кислород с помощью электролиза. В электрическом двигателе кислород будет превращаться в заряженную плазму, после чего магнитными полями ее разгонят для использования в качестве рабочего тела, придающего тягу. В химическом двигателе планируется сжигание водорода с применением кислорода в качестве окислителя.
Электрическая установка предназначена для обеспечения постоянной, но малой тяги. Такие подходят для полетов в дальний космос на стабильной крейсерской скорости. А химическая установка может создавать более мощные, но кратковременные импульсы. Каждый из типов двигателей используется для решения конкретных задач и выполнения различных маневров.
Теоретически водяные двигатели могут стать недорогой и более безопасной альтернативой традиционным. Поскольку с водой проще обращаться и транспортировать, она не несет в себе таких рисков, как токсичные виды топлива. Кроме того, воду теоретически можно добыть на разных космических телах, включая Луну и Марс.
С другой стороны, использование воды при высоких температурах повышает риск коррозии электрических компонентов аппаратов. А системы электролиза добавляют массы и требуют энергозатрат. Именно в проблему создания эффективной и практичной установки для электролиза и упираются ограничения концепций водяных двигателей. Если General Galactic решит этот вопрос, то проект может стать прорывом в освоении космоса.
Ранее мы рассказывали о том, для чего нужна окололунная орбитальная станция.