Tankowanie na orbicie – nowa misja NASA

Na ISS już wkrótce znajdzie się trzeci element Robotic Refueling Mission, który umożliwi rozpoczęcie kolejnej fazy badań nad technologią zaopatrywania statków kosmicznych w materiały pędne poza Ziemią.

Płyny eksploatacyjne statku kosmicznego są kluczowym czynnikiem zapewniającym sukces misji. Materiał pędny służy do korygowania trajektorii i orientacji w przestrzeni, a czynnik chłodzący odpowiada za utrzymanie odpowiedniej temperatury komponentów takiej maszyny. Oba te płyny są niesamowicie istotne w kontekście prawidłowego funkcjonowania statku kosmicznego, lecz jak sama nazwa wskazuje, są one z czasem zużywane. Z jednej strony rozwiązaniem byłoby zabranie na pokład większych zapasów tych materiałów, jednakże rodziłoby to wyższe koszty, które w sektorze kosmicznym są już dość wygórowane. Pojawia się zatem problem, czy ważniejsze są ograniczenia budżetowe lub technologiczne co do masy wynoszonej w kosmos, czy może jednak większa ilość paliwa i zwiększone prawdopodobieństwo powodzenia misji są priorytetami. Zazwyczaj w tych kwestiach optymalizuje się zagadnienie w taki sposób, by osiągnąć kompromis godzący obie racje.

Wizualizacja misji RRF-3 / NASA

Niedługo możliwości planowania długich misji kosmicznych mogą zostać znacznie poszerzone. RRM3 (Robotic Refueling Mission 3), czyli kolejny etap serii eksperymentów testujących rozwiązania powiązane z technologią przepompowywania płynów w przestrzeni kosmicznej, zostanie przyłączony do ISS prawdopodobnie jeszcze w grudniu tego roku. Urządzenie będzie współdziałać z obecnymi już od lat na Stacji RRM1 i RRM2. Za jego sprawą może wkrótce dojść do rewolucji w obszarze długich misji, włączając w to podróże w głęboką przestrzeń kosmiczną. Technologia rozwijana w ramach projektu RRM będzie też mogła służyć do serwisowania satelitów.

Sekwencja testów RRM3 rozpocznie się od użycia MFT2 (Multi-Function Tool 2), które będzie operować zestawem mniejszych narzędzi, aby przygotować przepompowanie. Następnie CST (Cryogenic Servicing Tool) przyłączy wąż, łącząc dwa zbiorniki – jeden pełen, drugi pusty. Całe przedsięwzięcie nadzorować będzie VIPIR2 (Visual Inspection Poseable Invertebrate Robot 2), nowoczesna robotyczna kamera.

RRM1 i RRM2 przetestowały zdolność zastosowanych rozwiązań do przeprowadzania tankowania oraz napraw satelitów. RRM3 ma z kolei wykazać możliwość magazynowania, transferu oraz mrożenia płynów kriogenicznych. To właśnie w substancjach z tej grupy pokłada się olbrzymie nadzieje w związku z ich niezwykłymi właściwościami. Użycie ich jako materiału pędnego zapewnia odpowiedni ciąg, ale również mogą pełnić one funkcje czynnika chłodzącego odpowiedzialnego za utrzymanie właściwego środowiska wewnątrz statków kosmicznych, co przyczynia się do wydłużania żywotności ich komponentów.

Każda chwila, o którą wydłużymy nasz pobyt w kosmosie, będzie odgrywać kluczową rolę w kolejnych odkryciach. Zdolność RRM3 do przechowywania i transferu płynów kriogenicznych może znacznie zredukować dzisiejsze ograniczenia w kwestiach eksploracji kosmosu przez ludzi. – stwierdziła kierująca projektem RRM3, Beth Adams Fogle.

Ciekły tlen, także będący płynem kriogenicznym, mógłby w długotrwałych misjach załogowych nie tylko służyć jako składnik materiału pędnego oraz czynnik chłodzący, ale również być źródłem tlenu potrzebnego ludziom do życia na pokładzie statku kosmicznego i, potencjalnie, innych planetach. Co więcej, przy zastosowaniu odpowiedniej technologii, tlenu nie trzeba byłoby nawet zabierać ze sobą z Ziemi. Elektroliza wody na Księżycu lub Marsie również pozwoliłaby na pozyskanie zasobów potrzebnych do podróży międzyplanetarnych. Trudnością byłby w takim wypadku przede wszystkim brak możliwości zaopatrzenia statków kosmicznych w wytworzone surowce. Technologia RRM3 celuje w rozwiązanie tego problemu. Zastosowanie jej w hipotetycznych stacjach tankowania na innych ciałach niebieskich umożliwiłoby zwiększenie zasięgu podróży, jakie mogłyby odbywać (także załogowe) pojazdy w przestrzeni kosmicznej.

(SpaceNews, SpaceX)