ساخت موشکی که خود را می‌خورد

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از پاپ سای، درحالی‌که خوشه‌های ماهواره‌ای و زباله‌های فضایی محیط پیرامونی زمین را می‌آلایند، محققان به دنبال راهی برای مقابله با این معضل رو به رشد هستند و یکی از راه‌حل‌هایشان هم استفاده از راکت‌هایی است که از بدنه پرتاب‌گر خود به‌عنوان سوخت برای ادامه مسیر استفاده می‌کنند.

اکنون، محققان دانشگاه گلاسگو می‌گویند، موفق به ساخت یک پیش‌نمونه موتور موشکی اتوفاژ (خودخوار) شده‌اند که عملکرد رضایت‌بخشی دارد.

«اوروبوروس-۳» (Ouroboros-3)‌ نام خود را از یکی از نماد‌های مصر باستان وام گرفته که به شکل ماری است که دم خود را می‌خورد.

این راکت هم از بدنه خود به‌عنوان یک منبع سوخت مازاد استفاده می‌کند و در تصاویر ثبت‌شده از یک پرواز شبیه‌سازی شده، در همان حال که بدنه موشک می‌سوزد، می‌توانیم شاهد تحلیل رفتن طول اوروبوروس-۳ باشیم.
 
موشک‌های متعارف امروزی سوخت خود را در مخازن جداگانه ذخیره می‌کنند که پس از مصرف محتویات‌شان به بیرون پرتاب می‌شوند. این مخازن هنگام ورود مجدد به جو می‌سوزند یا به دیگر زباله‌های فضایی ملحق می‌شوند؛ اما با توجه به اینکه اوروبوروس-۳ فقط وظیفه پرتاب و ارسال محموله‌ای کوچک و بدون خلبان به مدار زمین را بر عهده دارد، بعد از اتمام مأموریت، ردپای کمی از خود به جای می‌گذارد.

پس از نخستین احتراق با استفاده از یک پیشرانه اصلی متشکل از اکسیژن گازی و پروپان مایع، نیروی حاصل از سوختن محفظه لوله‌ای اوروبوروس-۳ که از جنس پلاستیک پلی‌اتیلن با چگالی بالا است نیز بر شدت نیروی محرکه می‌افزاید.

درست مانند شعله شمعی که موم خود را می‌خورد، این محفظه پلی‌اتیلنی هم یک‌پنجم کل پیشران لازم برای رانش راکت را تأمین می‌کند. در پروازه‌های آزمایشی، اوروبوروس-۳ به اندازه ۱۰۰ نیوتن نیروی رانش تولید کرد.

ساختار یک موشک معمولی بین ۵ تا ۱۲ درصد از کل جرم آن را تشکیل می‌دهد. آزمایش‌ها نشان می‌دهند که اوروبوروس-۳ می‌تواند تقریباً همین مقدار از جرم ساختاری خود را به‌عنوان پیشران بسوزاند. 

اگر بتوانیم دست‌کم مقداری از جرم بدنه را برای پرتاب محموله استفاده کنیم، چشم‌اندازی قانع‌کننده در حوزه طراحی راکت پیش روی خود داریم.

همچنین، آزمایش‌های بعدی نشان داد که پژوهشگران تا چه اندازه از پس کنترل احتراق موشک اتوفاژ برمی‌آیند و به آن اجازه راه‌اندازی مجدد، الگوی روشن/خاموش ضربانی یا درنگ را می‌دهد.

این نتایج به‌منزله برداشتن گامی اساسی در مسیر توسعه یک موتور موشک اتوفاژ کاملاً کاربردی است.