03/11/2022
18 vistes
0 m’agrada
En reduir la massa de les etapes dels coets, l’ESA espera augmentar el rendiment de la càrrega útil a l’òrbita. Aquest és l’objectiu d’un programa anomenat PHOEBUS (Prototype of a Highly Optimized Black Upper Stage), que pretén produir tancs i estructures de l’etapa superior en fibra de carboni. Ara, després de la finalització de la revisió preliminar del disseny del projecte, l’ESA ha contractat el contractista principal ArianeGroup per construir un demostrador d’etapa superior a gran escala.
L’acord de 50 milions d’euros, com a complement d’un contracte anterior per a estudis de disseny, demostrarà la viabilitat i els beneficis dels tancs i estructures de fibra de carboni aplicats a propulsors criogènics d’hidrogen i oxigen d’alt impuls. L’acord va ser signat a Bremen, Alemanya, pel cap de Future Space Transportation de l’ESA, Rüdeger Albat, en nom del director de transport espacial de l’ESA, Daniel Neuenschwander, i Karl-Heinz Servos, cap de la Direcció d’Indústria d’ArianeGroup.
Aquests anomenats “escenaris negres”, que reben el nom del color distintiu de les estructures de fibra de carboni, podrien convertir-se en una característica dels futurs coets europeus. La reducció de pes que ofereix una etapa Phoebus podria augmentar el rendiment de la càrrega útil fins a 2 tones, amb l’avantatge afegit de costos de producció més baixos en comparació amb les estructures metàl·liques tradicionals.
Phoebus també és un pas important en el camí cap a les etapes superiors reutilitzables, que requereixen tancs ultralleugers per a propulsors verds.
El treball realitzat fins ara ha demostrat que els compostos de fibra de carboni es poden utilitzar per als tancs necessaris per manejar l’hidrogen i l’oxigen criogènics. Els materials compostos de carboni poden ser químicament molt reactius amb l’oxigen, la qual cosa requereix una selecció acurada de les resines i els materials de fibra que componen aquestes estructures fortes però lleugeres.
La substitució del metall per compostos de carboni reduirà la massa de l’etapa superior i, per tant, augmentarà el rendiment de la càrrega útil. Aquests materials també obriran el camí a nous dissenys innovadors per a tancs i estructures.
Albat va dir: “Phoebus promet desbloquejar importants guanys de costos, sostenibilitat i rendiment. Aquest treball també pot aportar beneficis derivats en altres aplicacions aeroespacials, per exemple, a les aeronaus, on el combustible d’hidrogen pot aportar algun dia beneficis ambientals significatius”.
