우주 추진을 아질산염으로 전환

우주 산업 공급망의 미래 성공은 인간의 안전부터 연료와 함께 사용되는 산화제에 이르기까지 우주 임무의 모든 측면을 표준화하는 데 달려 있습니다. 이 집단 기사에서는 아산화질소가 어떻게 최적의 선택인지에 대해 자세히 설명합니다.

몇 주 전 처음으로 미국 우주군은 전술적으로 대응하는 우주 프로그램을 위해 향후 2년 동안 6천만 달러를 요청했습니다.

전술적으로 반응하는 공간이 자금 조달 우선순위로 지속적으로 추진력을 얻으면서 추진 기술이 이를 따라잡아야 합니다. 위성은 24시간 이내에 발사 준비가 완료되어야 하며, 이는 위성 추진제 로딩이 원활해야 함을 의미합니다.

미국 정부는 소규모 위성 발사 회사로부터 수년간 로비를 한 후 심각해지고 있지만 전체 발사 프로그램을 성공적으로 실행하려면 예산 한도 이상이 필요합니다. 다음을 포함하여 가능한 가장 효율적인 위성 추진제 프로세스가 필요합니다.

예, Fast & Furious와 같습니다. 아질산 기반 시스템은 상업용 우주 시장에서 가장 빠르게 성장하는 친환경 추진 장치 카테고리입니다. LEO부터 심우주까지 모든 임무 유형에 적합한 니트로 기반 시스템은 다양한 추력 클래스에 걸쳐 확장 가능합니다. 유럽연합 집행위원회, ESA, DLR, 뉴질랜드 우주국과 같은 정부 기관은 이미 아질산염 프로젝트에 투자하고 있습니다.

톰 뮬러(Tom Mueller) 최고경영자(CEO)는 “미래 우주선이 정말 저렴해지기 위해서는 업계가 히드라진과 같은 독성 추진제에서 벗어나 안전을 우선시하면서도 성능이 좋은 이중 추진제를 중심으로 최적화해야 한다고 항상 생각해 왔다”고 말했다. 임펄스 스페이스의 임원. "그래서 제가 Impulse를 시작했을 때 엔진 개발을 위한 산화제로 아질산을 사용할 것이라는 것을 알았습니다."

탄력적인 국내 공급망: 미국 추진 공급망은 안전하지 않습니다. 미국은 Phase Four CTO인 Umair Siddiqui의 최근 기사에서 강조한 바와 같이 주로 러시아, 중국, 우크라이나에서 제조되는 고순도 크세논과 크립톤에 크게 의존하고 있습니다. 또한 미국이 선택한 기본 추진체인 히드라진의 국내 생산은 없으며 대부분의 생산은 중국에서 이루어집니다.

“대형 Delta-V로 측정되는 상당한 추진 요구 사항이 있는 의미 있는 페이로드를 갖춘 위성의 경우 크세논은 요구 사항을 충족하지만 가격이 비싸고 리드 타임이 깁니다. 수백만 달러에 달하는 비용과 불확실한 가용성으로 인해 예산과 일정이 차질을 겪을 수 있습니다.”라고 And One Technologies의 사장인 Eric Anderson은 말했습니다. "위성당 수천 달러로 측정되는 아산화질소 비용을 통해 임무 소유자는 추진제 이외의 영역에 자금과 노력을 집중할 수 있습니다."

의료 산업과 같은 다른 대규모 산업의 지원을 받는 산업용 등급의 ​​아산화질소는 미국 내에서 생산되며 리터당 가격이 높으며 공급량이 많습니다. ChemView에 따르면 미국에는 최소 7개의 N2O 시설이 있으며 연간 5천만~1억 파운드를 생산합니다. 재미있는 사실: 펜실베이니아 주 워싱턴에 있는 Air Liquide의 생산 시설은 1 Nitrous Lane에 있습니다.

추진제 저장: N2O는 순수한 화합물입니다. 분해, 분해, 용액에서 나오지 않거나 결정화되지 않습니다. 어떤 방식으로도 분해되지 않으므로 이론적으로 무한히 저장할 수 있습니다. 탱크는 산업용 가스 공급업체의 트럭을 통해 발사 현장이나 통합 시설로 직접 운송됩니다. 통풍이 잘되는 구역 내의 산업용 가스 실린더에 저장됩니다. 용접 토치를 다룰 수 있는 사람이라면 누구나 이러한 종류의 실린더를 관리할 수 있습니다.

Dawn Aerospace CEO인 Stefan Powell은 “우리는 성능이 뛰어나면서도 안전한 추진제를 얻을 수 있는 아질산 기반 시스템을 구축하기 시작했습니다.”라고 말했습니다. "상업용 위성 제작자들도 같은 이유로 그것을 좋아한다는 것이 밝혀졌습니다."

신속한 로딩 작업: Transporter 임무를 수행하는 아질산 기반 OTV의 추진제 적재는 일반 조립 클린룸의 SpaceX 페이로드 처리 시설 동쪽 베이에서 수행되었습니다. 각 추진체를 궤도 이송 차량(OTV)에 적재하는 지상 작업자는 각각 대략 2시간이 걸렸으므로 총 4시간이 소요되었습니다. 이 과정에서 필요한 PPE는 보안경과 청력 보호구였으며 SCAPE 슈트는 필요하지 않았습니다. 당시 유일한 제한 사항은 주변에 사람이 적은 밤에 추진제 장전을 수행해야 한다는 것이었습니다.