Første hot-fire test af Europas genanvendelige metandrevne Prometheus raketmotor

Første hot-fire test af Europas genanvendelige metandrevne Prometheus raketmotor

Tidsstempel: 28. juni 2023 kl. 5
Kildeknude: 2741298
En prototype af Europas genanvendelige Prometheus-motor brøler til live på teststanden i Vernon, Frankrig den 22. juni 2023. Billede: ArianeGroup.

Europa har med succes gennemført den første hot-fire-test af sin genanvendelige Prometheus-raket, en 12-sekunders forbrænding, mens den er integreret i Themis-førstetrinsdemonstratoren på ArianeGroup-stedet i Vernon, Frankrig.

Prometheus og Themis er komponenter i det nye 'Ariane Next' europæiske opsendelsesprogram, som er fokuseret på at udvikle en flåde af genanvendelige raketter, der skal tages i brug i 2030'erne.

Programmet er en fælles indsats mellem European Space Agency (ESA) og den franske rumfartsorganisation (CNES) med ArianeGroup som hovedentreprenør.

Den 100 tons tunge Prometheus-motor er drevet af ilt og metan, men for at tilpasse sig ArianeGroups miljøbestræbelser inkluderede den første hot-fire-test den 22. juni 2023 et bio-methan-brændstof.

"Vores fyring var en afgørende milepæl på rejsen til et operationelt produkt med alle testmålene med hensyn til driftspunkter og varighed opnået," sagde Jérôme Breteau, leder af Future Space Transportation-systemer hos ESA.

"Yderligere aktiviteter er planlagt for at forbedre og færdiggøre motoren. For eksempel indeholdt motorkonfigurationen ikke dyseforlængelse, og nogle teknologier til fremstilling af forbrændingselementer, der udvikles parallelt, er endnu ikke afsluttet," tilføjede han.

Ariane Next danner byggestenene i Europas ambitioner om at udvikle genanvendelige løfteraketter ud over Ariane 5, Ariane 6 og Vega, med Prometheus og Themis blandt de første komponenter, der skal udvikles og testes.

Et nærbillede af den metandrevne Prometheus-motor under dens 12 sekunders affyring. Billede: ArianeGroup.

En vigtig forskel mellem Prometheus og den ilt- og brintdrevne Vulcain-motor, der driver Ariane 5 - og Vulcain 2.1, der skal drive Ariane 6 - er, at Prometheus vil forbrænde ilt og metan.

Sidstnævnte, som er flydende ved en temperatur svarende til oxygen, anses for at være billigere og en lettere at håndtere mulighed end brint.

Ifølge CNES vil den nye motor kunne genbruges op til fem gange og kan levere variable tryk på op til 100 tons.

Selvom det vil give lavere tryk end Vulcain 2.1, der leverer 130 tons i et vakuum, er metanbrændstofkomponenten seks gange tættere end brint og vil muliggøre mere 'kompakte' rakettrin, der er nemmere at genvinde.

Prometheus' genantændelige baseline-design gør den velegnet til kerne-, booster- og øvre trin-applikationer. Det kunne også fungere som en forløber for Vulcain 2.1-forbedringer.

Ifølge CNES vil Prometheus tilbyde betydelige besparelser ved at reducere produktionsomkostningerne tidoblet i forhold til Vulcain-motoren – som har en enhedspris på en million euro – takket være ny arkitektur, omfattende brug af 3D-print og en produktionshastighed på 50 motorer om året .

Prometheus-motortestning er planlagt til at fortsætte i slutningen af ​​dette år på testbænken German Aerospace Center (DLR) i Lampoldshausen, Tyskland.

Senere i testplanen vil en kombineret Prometheus-motor og Themis-stadie forsøge en række 'hop-tests', der løftes et par meter over jorden for at kontrollere flyve- og landingsevnen.

Prometheus brander knyttet til Themis-demonstranten på første trin på ArianeGroup-stedet i Vernon, Frankrig. Billede: ArianeGroup.

ESA begyndte at udvikle sit Themis genanvendelige rakettrin i december 2020 under en kontrakt med ArianeGroup til €33 millioner og siger, at dets mål er at gennemføre test tidligt i udviklingscyklussen gennem en "agil og omkostningsdrevet" tilgang.

Ifølge ESA følger 'Themis Initial Phase' en projekttidslinje fra 2020 til 2025, men mens Themis gennemførte tanktest i december 2021, var den seneste hot-fire test lidt bagud i forhold til den planlagte tidsplan.

Den næste testkampagne for Themis er i Sverige og vil være en del af et European Union (EU) Horizon Europe-program kaldet SALTO (genanvendelige strategiske space launcher-teknologier og -operationer).

ArianeGroup blev udvalgt af EU i juli 2022 til at føre tilsyn med både SALTO-projektet og ENLIGHTEN-projektet (European Initiative for Low cost, Innovative & Green High Thrust Engine), som er designet til at udvikle og producere genanvendelige motorer i forlængelse af Prometheus.

ESA betragter genanvendeligheden af ​​rakettrin som en nøglemetode til at reducere miljøpåvirkningerne fra opsendelsesindustrien, og selvom der stadig er næsten et årti, før Ariane Next-køretøjer tages i brug, forventes teknologien at give Europa en konkurrencefordel for genanvendelige muligheder .

Tidsstempel:

Mere fra Rumfart nu