Projekt rakietowy musi być bardziej wydajny, mówi naukowiec

Istnieje nowe zainteresowanie badaniem przestrzeni kosmicznej, ale sposób, w jaki projektujemy rakiety i systemy napędowe, które faktycznie doprowadzają ludzi do ostatecznej granicy, jest Wspaniały nieefektywny i szalenie drogi. Jeśli ludzkość naprawdę chce zbadać przestrzeń kosmiczną, to musi się zmienić.

Tak mówi Vigor Yang, William R. T. Oakes Professor i przewodniczący w Georgia Institute of Technology w Szkole Inżynierii Kosmicznej. Wyjaśnił, jak musimy „przemyśleć” sposób, w jaki podchodzimy do tego kluczowego aspektu eksploracji kosmosu podczas wykładu na forum American Institute of Aeronautics and Astronautics's Space 2016.

W przeszłości NASA i inne agencje wydały do ​​75 procent swoich środków na testowanie i przeprojektowywanie układów napędowych. Dla Yang jest to zbyt kosztowne i niewystarczająco szybkie. Projekty wysokiej jakości - staranne i precyzyjne planowanie przed etapem testowania - oraz podejście „dogłębnej obrony” mogą sprawić, że bardziej zaawansowane systemy staną się rzeczywistością.

Zastanów się, jak inżynierowie wypróbowali prawie wszystko podczas projektowania rakiet, które ostatecznie napędzałyby misje Apollo na Księżyc. Na przykład rakiety wymagały przegród - dzielników używanych do powstrzymywania lub kierowania przepływu gazu lub paliwa. Yang powiedział, że naukowcy przetestowali projekty, które miały liczbę deflektorów od skromnych trzech do absurdalnych 81.

„Ten projekt z 81 przegrodami nie jest oczywiście cudowny, ale pokazuje, jak bardzo byli zdesperowani” - powiedział Yang, zauważając, że prezydent John F. Kennedy wyznaczył termin ostateczny ze swoim słynnym przemówieniem z 1962 roku.

Yang powiedział, że nikt tak naprawdę nie wie na pewno, ile NASA wydało na ten ekstremalny poziom testów rakietowych prób i błędów, ale według jego badań, ostatnia rakieta F-1 wyniosła około 2,4 miliarda dolarów, a na J-2 1,7 miliarda dolarów. W dzisiejszych pieniądzach jest to odpowiednio 17,85 mld USD i 12,57 mld USD. Opracowanie silnika, który poruszył prom kosmiczny, było podobnie kosztowne.

Wydawanie tego rodzaju pieniędzy nie jest zrównoważone. Yang zażartował, że to „prawie tak zwany Tom Cruise Niewykonalna misja.”

Rakiety stałe i płynne mają swoje zalety i wady - wyjaśnił Yang, ale jest to „projekt, a nie architektura”, który naprawdę zrobi różnicę. Strategia projektowania wysokiej jakości może obniżyć liczbę możliwych wariantów wtryskiwaczy rakietowych z biliona do 120 na początek. Powiedział, że inteligentne wykorzystanie druku 3D i innych zaawansowanych metod produkcji może jeszcze bardziej obniżyć koszty.

Yang przyznał, że łatwiej jest wskazywać problemy i sugerować, niż wdrażać rozwiązania.

Innym aspektem podróży kosmicznych, o których wspomniał, oprócz napędu startowego, był napęd kosmiczny. Żagle słoneczne i napęd jądrowy są nowopowstałymi technologiami, ale Yang twierdzi, że ich wydajność, a nie efektywność kosztowa, na której musimy się skupić, kiedy już zdobędziemy pojazd w kosmosie. W przeciwnym razie podróż na Marsa zajmie „kilkaset dni”, a powrót zajmie „lata”.