Sıcaklıkların -455 ° F’ye düşebileceği alan boşluğunda, işleri soğuk tutmak kolay gibi görünebilir. Ancak, yerleşik sistemlerden, güneş radyasyonundan ve uzay aracı egzozundan kolayca fazla ısınabilen ultra soğuk sıvı itici gazların-veya yakıtı-korumak için daha karmaşıktır. Çözüm, kriyojenik sıvı yönetimi, ay, Mars ve gelecekteki uzun süreli uzay uçağı görevleri için süper soğuk sıvıları depolayan, aktaran ve ölçen bir teknoloji paketi adı verilen bir yöntemdir.
Sıvı hidrojen ve sıvı oksijen gibi süper soğuk veya kriyojenik sıvılar, uzay araştırmaları için en yaygın itici gazlardır. Soğutma ortamına rağmen, alçak kaynama noktaları -sıvı hidrojen için.
Benzer bir gösterimde, Alabama, Huntsville’deki NASA’nın Marshall Uzay Uçuş Merkezi’ndeki ekipler, değerli itici yayının kaybını önleyebilecek iki aktif soğutma aşamasını kullanarak sıvı hidrojenin sıfır kaynatma depolanmasını sağlamak için yenilikçi bir yaklaşımı test ediyorlar.
NASA’nın kriyojenik sıvı yönetimi portföy projesinin müdürü Kathy Henkel, “Ay ve Mars gibi derin alana uzun süreli başarılı görevler için itici kaybı azaltma teknolojileri uygulanmalıdır.” Dedi. “İki aşamalı soğutma, itici kaybı önler ve aktarımda veya gezegensel bir bedenin yüzeyinde itici gazların uzun süreli depolanmasına izin verir.”
“Tüp Onda Tüp” Soğutma olarak bilinen yeni teknik, itici soğuk tutmak ve birden fazla ısı kaynağını engellemek için iki kriyokolü veya soğutma cihazını entegre eder. Yaklaşık -424 ° F’ye kadar soğutulmuş helyum, itici tankın dış duvarına bağlı tüplerden dolaşır.
Takımlar, itici tankı Haziran ayı başında NASA Marshall’da bir test standına kurdu ve 90 günlük test kampanyasının Eylül ayında sonuçlanması planlanıyor. Tank, katmanlar arasına takılmış ince bir alüminyum ısı kalkanını içeren çok katmanlı bir yalıtım battaniyesine sarılır. Yaklaşık -298 ° F’de helyum taşıyan ikinci bir tüp seti, kalkana entegre edilir. Bu ara soğutma tabakası, tanka ulaşmadan önce gelen ısıyı keser ve reddeder ve tanklı tüp sistemindeki ısı yükünü hafifletir.
Mevcut uzay uçuşu sistemlerindeki itici tankta tehlikeli basınç birikimini önlemek için, Boiloff buharları havalandırılmalı ve değerli yakıt kaybına neden olmalıdır. Bu tür itici kayıpların ortadan kaldırılması, NASA’nın Mars’a gelecekteki mürettebat yolculukları da dahil olmak üzere, aylarca hatta yıllarca uzayda büyük miktarda kriyojenik itici olarak depolanmasını gerektirecek olan en iddialı görevlerinin başarısı için çok önemlidir. Şimdiye kadar, kriyojenik yakıtlar sadece bir haftadan daha kısa süren görevler için kullanılmıştır.
Henkel, “Mars’a gitmek ve sürdürülebilir bir varlığa sahip olmak için, kriyojenleri roket veya Lander dönüş itici olarak kullanmaları için korumalısınız.” Dedi. “Rockets şu anda iticilerini, daha büyük tankların bir görev için gerekenden daha fazla itici tutacak şekilde tasarladığı marjla kontrol ediyor.
“İtici kayıp kısa gezilerle ilgili bir sorun değildir, çünkü kayıp bu marjla ilgilidir. Ancak, Mars’a veya ayda daha uzun süre kalmaya insan keşif görevleri, ihtiyaç duyulacak çok büyük tanklar nedeniyle farklı bir yaklaşım gerektirecektir.”
