Демонстратор-1 2021-006BX уже продемонстрировал водородно-кислородный двигатель внутреннего сгорания, работающий на электролизе?

NASA CubeSat для демонстрации движения в космосе на воде говорит:

NASA CubeSat запустится на низкую околоземную орбиту, чтобы продемонстрировать новый тип двигательной установки. Используя пинту жидкой воды в качестве топлива, система будет разделять воду на водород и кислород в космосе и сжигать их в крошечном ракетном двигателе для создания тяги.

и позже

Двигательная установка PTD-1 будет производить газовое топливо — смесь водорода и кислорода — из воды только при активации на орбите. Система подает электрический ток через воду для химического разделения молекул воды на газообразный водород и кислород в процессе, называемом электролизом. Солнечные батареи CubeSat используют энергию Солнца для обеспечения электроэнергией, необходимой для работы миниатюрной системы электролиза.

Эти газы являются более энергичным топливом, чем вода; сжигание газообразного водорода и кислорода в сопле ракеты создает большую тягу, чем использование «неразделенной» жидкой воды в качестве топлива. Это обеспечивает лучший баланс между производительностью и безопасностью для двигателей космических кораблей, а это означает, что CubeSat получит большую отдачу от затраченных средств.

«Что нового, так это то, что эта система использует воду в качестве топлива энергетически безопасным способом», — сказал Майер. «Эта миссия покажет, что мы можем использовать электролиз воды в ракетном двигателе в космосе — это довольно круто».

Демонстратор технологий Pathfinder в Википедии упоминает запуск, запланированный на декабрь 2020 года, и говорит:

HYDROS — это гибридная химико-электрическая технология для обеспечения движения с использованием воды. Он использует электролизную ячейку для разделения водяного топлива на газообразный водород и кислород, которые хранятся под давлением в отдельных резервуарах. Затем система сжигает смесь водорода и кислорода в простом сопле двигателя, чтобы обеспечить до 1 ньютона и удельный импульс 258 секунд. Эта силовая установка разрабатывается Tethers Unlimited, Inc.

На космической странице Гюнтера PTD 1 (демонстратор технологий Pathfinder) он указан как `2021-006BX.

Однако в нем не упоминается двигатель, который сжигает водород и кислород и получает тягу от выхлопных газов, выходящих через сопло, а вместо этого говорится, что для движения используются электрораспылительные двигатели :

Основная цель первого космического корабля Pathfinder Technology Demonstrator — испытать в полете и охарактеризовать новый микроэлектрораспылительный двигатель, предоставленный Busek Space Propulsion and Systems.

Каждая миссия PTD состоит из 6-элементного (6U) CubeSat весом около 11 кг и размерами 30 см × 25 см × 10 см. Каждый космический корабль PTD также будет оснащен развертываемыми солнечными батареями, которые обеспечивают мощность в среднем 44 Вт на орбите.

Вопросы:

  1. Демонстрировал ли Демонстратор-1 2021-006BX какую-либо двигательную установку с раздельной водой?
  2. Продемонстрировано или, по крайней мере, планируется ли продемонстрировать движение с использованием сжигания водорода и кислорода в двигателе с выхлопом, выходящим через сопло, то есть в обычном «ракетном двигателе»?
Я очень надеюсь, что "смесь водорода и кислорода" - это просто плохое письмо с их стороны. Какова безопасность длительного хранения сжатой стехиометрической газовой смеси H2+O2?
@PcMan, к счастью, уточняет следующее предложение: «... химически разделить молекулы воды на водород и кислородные газы ...»
Ага. Судя по написанному, очень похоже, что они электролизуют воду и хранят выделившийся газ вместе в виде оксиводорода. Что не немыслимо, но звучит очень и очень рискованно.
Мы можем сделать вывод, что была продемонстрирована какая-то форма движения.
@ BrendanLuke15 Определенно 2 * действия «перезагрузка». Но я рассчитал общее дельта-v менее 0,6 м/с. При заявленных 258-х ISP сожжено менее 1,2 г топлива!
@ BrendanLuke15 BrendanLuke15, поскольку ответов сразу не ожидается, это, безусловно, может быть основанием для частичного ответа, а не просто комментария. Я полагаю, вы имеете в виду этапы распространения в середине апреля и начале мая? Добавьте приблизительную дельта-v, которую они представляют, оценку времени горения (тяга и масса, вероятно, доступны), и я думаю, что это будет хорошо принятый ответ. Полагаю, нам придется подождать с дополнительным подтверждением из какого-нибудь пресс-релиза, прежде чем мы его примем, но мне это кажется правдоподобным! (только не отправляйте нас на оффсайт за сюжетом)

Ответы (1)

Частичный ответ, пытающийся получить информацию из исторических TLE:

Орбитальная прогрессия

Примечание: не принимайте во внимание (относительно) большое изменение по сравнению с первым датумом (эпоха 24 января 2021 г., 15:54:35 UTC), если смотреть на время запуска/взлета ( 24 января 2021 г., 15:00 UTC, Транспортер-1 ) . и веб-трансляция показывает, что он еще не развернут со второго этапа.

Глядя на орбитальный период, мы можем выделить 5 четких маневров повышения орбиты:

Развитие орбитального периода с выявленными маневрами

Для общего дельта-V ~ 0,66 м / с, что значительно меньше, чем ~ 100 м / с, на которые он теоретически способен, учитывая, что он «несет пинту [473 мл] жидкой воды в качестве топлива» ( первая ссылка в вопросе + Спецификация поставщика услуг Интернета из таблицы данных Tethers Unlimited ).

Также кажется, что его миссия может быть завершена ( первая ссылка под вопросом ):

Его демонстрация полета, которая продлится от четырех до шести месяцев , позволит проверить характеристики двигателя за счет запрограммированных изменений скорости и высоты космического корабля, выполняемых двигателями, работающими на водяном топливе.

Он не выполнял маневр по подъему орбиты с конца апреля 2021 года (~ 3 месяца с момента запуска).

Было ли какое-либо из этих событий достаточно энергичным, чтобы подтвердить, что произошло действительное сгорание, а не просто распыление сжатого газа-вытеснителя из сопла?
Хорошо.. Согласно их техпаспорту, одна оптимальная тяга дает общий импульс около 1,75 Нс (из 0,4 г топлива). Это дало бы кораблю (11 кг) скорость около 0,16 м/с. Таким образом, наблюдаемые 0,66 м/с в целом кажутся правильными. На самом деле очень вероятно, что большое смещение на этом последнем ускорении является результатом двух или более последовательных толчков.
Демонстратор-1 2021-006BX уже продемонстрировал водородно-кислородный двигатель внутреннего сгорания, работающий на электролизе?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v