太空旅行的可持續燃料

2023 年 7 27 日

 

  • 菲利克斯·勞克和博士。Lukas Werling 通過其初創公司 InSpacePropulsion Technologies 正在開發使用新燃料作為聯氨替代品的推進技術。
  • 3D 打印機的引擎可實現快速且經濟高效的生產。
  • 發動機和整個推進系統正在成為太空市場的產品。
  • 焦點:太空旅行、技術轉讓、NewSpace

 

世界各地正在研究肼 (N 2 H 4 )的環保替代品,肼被用作太空旅行中衛星發動機的燃料。德國航空航天中心 (DLR) 的兩種有前途的產品現在將同時發射到太空和市場上。博士 來自位於蘭波爾德斯豪森的DLR 太空推進研究所的Lukas Werling 和 Felix Lauck正在創立初創公司InSpacePropulsion Technologies。

這兩位科學家多年來一直在德國航天中心研究先進的火箭推進劑。“與此同時,航空航天市場對經濟高效且可靠的推進解決方案的需求變得越來越明顯。這也適用於新太空領域,在該領域使用昂貴且有毒的聯氨通常是不可想像的。”InSpacePropulsion Technologies GmbH iG(正在組建)的兩位創始人之一 Felix Lauck 說道。“新太空”描述了太空旅行的商業化及其與經濟的緊密聯繫。

HyNOx是目前開發的兩種驅動技術之一,具有較高的性能、使用安全且價格低廉。第二種技術是一種名為 HIP_11 的自燃燃料組合,由 DLR 申請專利。兩項進展相輔相成:“HyNOx 適用於小型和輕型衛星或航天器。另一方面,HIP_11 為更大、更重的航天器提供了優勢。”InSpacePropulsion Technologies 創始人 Dr. 盧克·維爾林.

 

來自 3D 打印機的 HyNOx 燃料發動機

HyNOx 是一種雙組分燃料,由一氧化二氮 (N 2 O) 和乙烷 (C 2 H 6 ) 組成。這些組件在全球範圍內都很容易獲得。此外,合適的發動機是使用 3D 打印工藝生產的,從而降低了成本並縮短了生產時間。HyNOx 燃料已在德國航空航天中心(DLR)作為預混合單組分燃料和經典雙組分燃料進行了測試。“與此同時,M11 測試台綜合體上進行了數千次熱運行該燃料的潛力在蘭波爾德斯豪森得到了證明。分拆的重點是使用 HyNOx 作為雙組分燃料。”Lukas Werling 說道。開發的基礎是眾多 DLR 內部項目和ESA資助的項目。

近幾個月來,研究人員測試了不同推力等級的 HyNOx 發動機。您的初創公司現在正在推動該技術在太空中的進一步開發和後續演示。

 

HIP_11 - 自燃且強大

Felix Lauck 開發了燃料“HIP_11”(在 M11 開發的雙質離子推進劑)作為其博士論文的一部分。嘗試成功了,該燃料也獲得了專利。“HIP_11 的一個成分是濃縮過氧化氫,這是一種強大且易於處理的氧化劑。第二種成分是一種鹽,其熔點非常低,因此在室溫下呈液態。一旦這種鹽與過氧化氫接觸,這些物質就會相互反應並發生點燃,”Felix Lauck 解釋道。這種自燃特性被稱為“hypergol”。自燃點火非常可靠。自燃肼基推進劑用於許多太空推進系統。“HIP_11 現在是一種替代燃料,其性能與傳統燃料相當。然而,它更容易管理。

 

分拆之路

InSpacePropulsion Technologies 的兩位創始人希望利用他們在 DLR 開發的技術推進經濟高效且可持續的太空旅行。衍生項目開始後不久,Felix Lauck 和 Lukas Werling 收到了業界的第一批意向書。“這些技術引起了極大的興趣,”盧卡斯·韋林說。我們還尋求與 DLR 建立強有力的長期合作。發動機和系統最早將於明年在太空進行測試。

在啟動階段,兩位科學家將得到DLR 技術轉讓和亥姆霍茲協會的支持。“這次分拆是一個例子,說明分拆的專業和系統支持是多麼重要並最終取得成功。位於 DLR。我們從最初的想法到市場探索、產品原型開發、營銷和銷售培訓、財務建議等全程陪伴初創企業,使它們適應市場。這就是我們將研究成果付諸實踐、產生附加值並創造一流就業機會的方式。”德國航天中心執行委員會成員、負責創新、轉讓和科學基礎設施的 Karsten Lemmer 教授解釋道。

 

研究仍在繼續

創始人所在的德國航天中心太空推進研究所繼續研究先進燃料。在衛星和軌道推進部門,研究人員正在專門研究新的燃料混合物和為其量身定制的推進系統。他們的目標還包括讓航空航天變得更加可持續、更簡單、更便宜和更安全。

衛星在日常生活中發揮著重要作用:除其他外,它們是研究和監測氣候變化的基礎,也是現代農業、民防、通信和導航應用的基礎。

 

source: 
美國之音
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