Slovenská organizácia pre vesmírne aktivity SOSA pripravuje raketu na vynášanie zariadení do vesmíru

31. dec. 2016 • Fyzikálne vedy

Slovenská organizácia pre vesmírne aktivity SOSA pripravuje raketu na vynášanie zariadení do vesmíru

Projekt slovenského suborbitálneho prostriedku nazvaného Ardea je zameraný na vývoj a skonštruovanie rakety  pre dopravu malého užitočného zaťaženia do výšky 120 km. Jeho cieľom je dosiahnutie kozmického priestoru vlastným vynášacím zariadením, ktoré by mohla do tejto vzdialenosti od zemského povrchu dopraviť rôzne prístroje, materiál na experimenty pre univerzitný výskum, školy, alebo iné podnikateľské subjekty. Vynesené prístroje budú v beztiažovom stave aspoň 3 a pol minúty a potom sa vrátia na zemský povrch.

Jednostupňová raketa je poháňaná hybridným raketovým motorom na báze vosk/N2O, pričom ako okysličovadlo má slúžiť kvapalný oxid dusný (N2O) a ako palivo homogénna vosková zmes (s prídavkom sférického práškového hliníku), ktorá sa skladá z parafínu, mikrokryštalického vosku, poly-vinyl acetátu, kyseliny stearovej, dicyklopentadiénu a čierneho uhlia. Táto zmes bola vyvinutá špeciálne pre toto použitie, pretože NASA zloženie svojho skvapalniteľného paliva pre hybridné motory SP-1 tají. Samotná raketa je postavená pomocou najmodernejších technológií a materiálov, ako sú napr. uhlíkové kompozity.

Prípravy sú v plnom prúde

V súčasnosti sa už stavia prvý prototyp rakety Ardea s priemerom trupu 150 mm a dĺžkou cca 4 m. Ide o technologický demonštrátor pre skúšky rôznych výrobných technológií, pohonu, návratových zariadení a pozemného vypúšťacieho zariadenia  s dostupom do výšky 1  až 3 km. Nasleduje ďalší väčší prototyp  s priemerom trupu 86 mm s dĺžkou trupu 3 m pre výškové lety s dostupom približne 8 km. Vývojári pracujú aj na výstavbe takzvaného mobilného stendu pre pozemné skúšky raketových motorov. Skúmajú sa možnosti zlepšovania mechanických a balistických vlastností danej hybridnej pohonnej hmoty. Cieľom projektu je súčasne vytvoriť  aj pracovnú skupinu s určitými skúsenosťami a hardware pre budúci kozmický let.

Štart sa neodohrá na Slovensku

Prvý prototyp by mal byť vypustený v roku 2017 počas jesenných, alebo zimných mesiacov. Nakoľko je Slovensko veľmi husto obývanou krajinou, nie je možné vypustiť raketu z nášho územia. Preto sa jej štart plánuje zo strelníc v Poľsku, Portugalsku, alebo na severe Európy – z nórskej strelnice Andøya alebo švédskej strelnice v Kirune. Všetko bude záležať aj od prostriedkov, ktoré sa SOSA podarí získať.

Nové možnosti konštrukcie

Napriek tomu, že  prvým hlavným cieľom projektu je dosiahnutie výšky letu rakety 120 km, čo znamená cca 3 a pol min. v beztiažovom stave a celý let nepotrvá viac ako 15 minút, je projekt výnimočný napríklad aj z hľadiska použitia kompozitných materiálov, ktoré predstavujú približne 90 % hmoty rakety namiesto častejšie používaných kovových zliatin. Ide o technologickú novinku, pričom trup rakety bude vyrábaný vo forme – spolu zo stabilizátormi, tlakovou nádržou pre oxid dusný a spolu so spaľovacou komorou – daný prístup umožní vytvoriť stabilnú, tenkostennú konštrukciu s minimálnou hmotnosťou, ktorá je nevyhnutnou požiadavkou pre efektívny raketový let a v neposlednom rade prináša finančné úspory pri väčších sériách.

V európskom priestore sa začína uplatňovať požiadavka pre tzv. “green propellenty” – ekologické palivá, ktoré neznečisťujú životné prostredie a komotory na tuhé pohonné hmoty, ktoré sa používajú v dnešných sondážnych raketách. Pohonná hmota na báze vosk/N2O produkuje netoxické splodiny horenia a je relatívne bezpečná pri používaní a manipulácii.

Projekt suborbitálnej rakety ARDEA

Slovenská raketa bude unikátna aj čo sa týka návratu prístrojovej hlavice z kozmického priestoru a v ďalších fázach vývoja plánuje SOSA vyvinúť riaditeľnú raketu, ktorej hlavica bude pristávať na určenom mieste zemského povrchu. Tento faktor je veľmi dôležitý pre návrat rôznych biologických a iných vzoriek, ktoré je potrebné rýchlo dopraviť do laboratórií na ďalšie skúmanie. Na druhej strane sa zvýši bezpečnosť používania daného raketového prostriedku, nakoľko sa ráta s menším ohrozením oblastí v okruhu očakávaného dopadu na zemský povrch.

Raketa po splnení misie neostane v kozme, ale spadne na Zem a raketový stupeň bude dopadať na vopred určené miesto na zemskom povrchu, nebude obsahovať žiadne nebezpečné toxické materiály, samotný materiál rakety bude minimálne ohrozovať životné prostredie.

Nemalé investície

Vedúcim projektu skRocket je Ing. Csaba Boros, ktorý má na tím šiestich odborníkov  elektrotechnika, konštruktéra, dvoch technikov a študentov, predovšetkým čo sa týka mechanických častí, zámočníckej práce a výroby pneumo-hydraulických systémov pre skúšobný stend. Na projekte  ďalej spolupracujú rôzne menšie podnikateľské subjekty, napríklad v rámci prototypovej výroby. Výskum  a vývoj kompozitných častí rakety si vzala na svoje plecia  firma c2i z Dunajskej Stredy. SOSA zabezpečuje administratívne záležitosti, finančne prispieva pre chod dielne a členovia SOSA, ktorí sa podieľali na vývoji prvej slovenskej družice skCube, budú vyvíjať potrebnú elektroniku pre avioniku rakety spolu s telemetrickým systémom a potrebnou pozemnou stanicou. Na projekt prispievajú a pomáhajú s ním aj jednotlivci, nadšenci  jednotlivci a sponzori.

Práve sponzori sú veľmi podstatnou časťou projektu. Pre prvú fázu a pre prípravu skúšobných letov prvých rakiet, dokončenie prototypov rakiet, skúšobný stend, senzoriku a potrebné médiá sa ráta s výdavkami približne 30 000 eur. Ďalšia fáza vývoja, v ktorej sa už bude konštruovať samotná raketa, určená do 120 km výšky sa plánujú výdavky na výrobné formy, materiál a skúšky vo výške približne 600 000 eur.

 

Autor: Ing. Csaba Boros, www.sosa.sk

Spracovala: Barbora Hrvolová, NCP VaT pri CVTI SR

Obrázky: www.sosa.sk

Uverejnil: MZ

 

Súvisiace:

Články
Hore
Bratislavská vedecká cukráreň
Atmosféra počas TVT 2018
QUARK
Publikácie Veda v CENTRE
Aurelium - centrum vedy
CVTI SR 80. výročie
Veda v Centre
Prechod VK na VND - zima
Geosyntetika 2019
kúpa časopisov jún 2016
TVT 2018 články
TAG Ženy vo vede
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Spektrum vedy
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
TAG Mládež
TAG QUARK
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Pivo resp. nápoj z kvasených obilnín poznalo a pilo ľudstvo už pred viac ako 4 000 rokmi pred. n. l.
Zistite viac