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Las pruebas de la bomba de combustible del cohete de la NASA allanan el camino para el Mars Lander alimentado con metano

Las pruebas de la bomba de combustible del cohete de la NASA allanan el camino para el Mars Lander alimentado con metano

La NASA probó recientemente una turbobomba de motor de cohete impreso en 3-D con metano líquido, un candidato probable para proporcionar propulsor y proporcionar energía a muchos tipos de naves espaciales para el viaje de la NASA a Marte.

"Esta es una de las partes de cohetes más complejas que la NASA haya probado con metano líquido, un propulsor que funcionaría bien para alimentar los módulos de aterrizaje de Marte y otras naves espaciales".

dice Mary Beth Koelbl, gerente del Departamento de Sistemas de Propulsión del Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama.

"La fabricación aditiva, o impresión 3-D, hizo posible diseñar, construir y probar rápidamente dos turbobombas con diseños idénticos que funcionaban bien tanto con metano líquido como con propulsor de hidrógeno líquido".

Una turbobomba es una pieza de maquinaria increíblemente compleja; alberga turbinas que giran a velocidades vertiginosas para proporcionar a los motores suficiente combustible para mantener miles de libras de empuje. Al igual que los automóviles, las naves espaciales requieren una bomba para suministrar al motor suficiente combustible para proporcionar o mantener la velocidad. Sin embargo, en el caso de una nave espacial, se utiliza una bomba turbo para proporcionar combustible al motor, lo que requiere más600 caballos de fuerzapara proporcionar suficiente propulsor.

La bomba específica probada estaba compuesta en parte por piezas impresas en 3D, piezas que podrían fabricarse a bordo, ya que las impresoras 3D se están equipando actualmente en naves espaciales para misiones futuras. Las pruebas junto con la fabricación de las piezas están allanando el camino para proporcionar a las futuras naves espaciales piezas complejas que se pueden fabricar fácilmente a bordo. La nueva bomba turbo requerida 45% menos partes, mientras proporciona más 600 galones de combustible a minuto, suficiente para alimentar un motor con más 22,500 libras de empuje.

Las turbobombas anteriores usaban nitrógeno líquido que debe enfriarse para 400 grados bajo cero Fahrenheit (-240 grados Celsius), mientras que la nueva bomba utiliza propulsor de metano líquido que se enfría a una temperatura mucho más cálida 255 grados por debajo de cero Fahrenheit (-159 grados Celsius). El metano líquido se puede almacenar a una temperatura más cálida, lo que significa que hierve más lentamente y no se disipa tan rápido, lo que lo hace más ideal para el almacenamiento a largo plazo, un beneficio importante para las misiones a Marte. La nueva turbobomba tiene la capacidad de usar ambos propulsores, lo que podría resultar útil ya que la NASA tiene la tecnología para fabricar metano a partir de dióxido de carbono, un compuesto abundante en la atmósfera marciana.

Un rover potencial mientras los planificadores de la NASA estudian diferentes conceptos para misiones tripuladas a Marte[Fuente de imagen:NASA]

"Al demostrar que la misma bomba turbo puede funcionar con diferentes combustibles, hemos demostrado que un diseño común funcionaría para motores alimentados con metano o hidrógeno".

“Debido a que el metano líquido es mucho más denso que el hidrógeno, requiere que la bomba turbo gire a una velocidad diferente para entregar la misma cantidad de flujo másico al motor”.

La NASA está proporcionando todos los datos de prueba a las empresas estadounidenses con la esperanza de que el costo de producción del nuevo proceso de fabricación para construir las piezas pueda reducirse, mientras se mantienen los estándares aeroespaciales. Empresas externas ya han ayudado a hacer realidad la futurista turbobomba impresa en 3-D.

"La fabricación aditiva nos permitió construir la bomba turbo con un 45 por ciento menos de piezas".

dice Nick Case, el ingeniero de propulsión de Marshall que dirigió las pruebas.

“Esto hizo que fuera asequible construir dos turbobombas, colocarlas en el banco de pruebas rápidamente y obtener resultados. Nuestro próximo paso será probar la turbobomba de metano líquido con otros componentes del motor impresos en 3D en una configuración similar a las pruebas de hidrógeno líquido completadas el año pasado ”.

Turbobomba de prueba de la NASA[Fuente de imagen:NASA]

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Escrito por Maverick Baker

Ver el vídeo: Probando un propulsor de cohete para Artemis: [email protected] - 4 de septiembre de 2020 (Octubre 2020).