Terwijl satellietconstellaties en ruimteafval zich blijven opstapelen in orbitale zones boven de aarde, zoeken onderzoekers naar manieren om te voorkomen dat het probleem groter wordt. Volgens een team van onderzoekers kan een oplossing bestaan uit het gebruik van een fysieke raket om zijn eigen draagraket van stroom te voorzien.
Medewerkers van de Universiteit van Glasgow zeggen dat ze het eerste succesvolle, niet-ondersteunde prototype van een autofagie (Latijn voor ‘zelfetend’) raketmotor hebben gepresenteerd. Ouroboros-3 – genoemd naar het oude Egyptische symbool van een slang die zijn eigen staart opeet – werd eerder deze week onthuld tijdens een wetenschappelijk forum van het American Institute of Aeronautics and Astronautics en gebruikt zijn eigen lichaam als extra brandstofbron. In een video van de tests is te zien hoe Ouroboros-3 in lengte krimpt terwijl zijn lichaam wordt verbrand tijdens de gesimuleerde lancering.
De huidige conventionele rakettechnologie slaat zijn brandstof op in afzonderlijke fasen die worden uitgeworpen wanneer ze opraken, om ofwel te verbranden tijdens het terugkeren in de atmosfeer, ofwel om een nieuw stuk orbitaal ruimteafval te worden. Ouroboros-3 laat zeer weinig sporen achter wanneer het zijn taken voltooit, omdat het alleen zou worden belast met het lanceren en in een baan om de aarde brengen van kleine, onbemande ladingen.
Na de eerste ontsteking met behulp van een hoofddrijfgas dat bestaat uit gasvormige zuurstof en vloeibaar propaan, verhoogt de Ouroboros-3 plastic buis van polyethyleen met hoge dichtheid vervolgens de stuwkracht terwijl de raket blijft branden. Net als een kaarsvlam die zijn was consumeert, voorzag de behuizing maar liefst een vijfde van het totaal benodigde drijfgas. Bij testvuren produceerde Ouroboros-3 maar liefst 100 Newton stuwkracht.
“De constructie van een conventionele raket is goed voor tussen de vijf en twaalf procent van zijn totale massa. Onze tests tonen aan dat Ouroboros-3 een zeer vergelijkbare hoeveelheid van zijn eigen structurele massa als drijfgas kan verbranden”, zei technisch professor en projectleider Patrick Harkness van de Universiteit van Glasgow eerder deze week in een verklaring. “Als we in plaats daarvan tenminste een deel van die massa beschikbaar zouden kunnen maken voor ladingen, zou dat een aantrekkelijk vooruitzicht zijn voor toekomstige raketontwerpen.”
Daaropvolgende tests lieten ook zien hoe het team het branden van hun autofagie-raket kon controleren, waardoor deze opnieuw kon worden opgestart, in een aan/uit-patroon kon pulseren of gedimd kon worden.
“Deze resultaten zijn een fundamentele stap in de richting van de ontwikkeling van een volledig functionele autofagie-raketmotor”, vervolgde Harkness.
[Related: The FCC just dished out their first space junk fine.]
Hoewel het nog een vroeg prototype is, hoopt het team dat toekomstige iteraties van Ouroboros-3 voldoende zullen uitbreiden om de levering van ladingen, zoals nanosatellieten, in een baan om de aarde te ondersteunen zonder de atmosfeer verder te vervuilen. Ik praat met Gizmodo Donderdag is Harkness van plan zijn autofagieraket met ongeveer twee ordes van grootte te vergroten – meer dan dat is waarschijnlijk niet nodig, omdat de leveringen waarschijnlijk beperkt zullen blijven tot relatief kleine ladingen.
Toch zouden autofagische raketten de ruimtevaartindustrie op een dag een alternatief kunnen bieden voor de kostbare problemen van bestaande ontwerpen. En bovendien is alles wat helpt om de Kessler-cascade te voorkomen zeker goed nieuws.