Ракетный двигатель будущего, который поедает сам себя в полете

Представьте ракету, которая по мере подъёма становится легче не только за счёт сгорания топлива в баках, но и потому, что её корпус сам превращается в топливо. Инженеры из Глазго сделали именно это. Они создали и испытали первый работающий аутофаговый двигатель (от греческого «аутофагия» — самопоедание). Главный плюс? Экономия драгоценного веса и, как следствие, снижение стоимости космических путешествий.

Как это работает? Тепло от камеры сгорания плавит пластиковый корпус двигателя. Этот расплав затем подаётся в ту же камеру и горит вместе с обычным жидким топливом — пропаном и кислородом. Получается, что часть «тела» ракеты становится её же «пищей». Гениально и немного жутковато, не правда ли?

Такая схема позволяет резко уменьшить объём баков с горючим. Освободившуюся массу можно отдать под полезную нагрузку — научную аппаратуру или спутники. Кроме того, самоуничтожающаяся ракета может стать решением проблемы космического мусора: на орбите просто не останется крупных обломков отработавших ступеней.

Особенно перспективны такие двигатели для запуска наноспутников. Сегодня этим малышам приходится ждать очереди на мощных и дорогих ракетах. Аутофаг мог бы стать их персональным, экономичным такси на орбиту.

Двигатель, пожирающий себя: от идеи к огню

Концепция двигателя-самоедки была запатентована ещё в 1938 году. Но почти сто лет она оставалась лишь смелой теорией. Контролируемого запуска удалось добиться только команде из Глазго в 2018 году. Сейчас они совершили новый прорыв.

Им удалось создать систему, где жидкое топливо и расплавленный пластик корпуса подаются в камеру сгорания согласованно, без деформации несущей конструкции двигателя. Это тонкий технологический баланс, без которого идея осталась бы фантазией.

В статье команда описывает свой двигатель Ouroborous-3 — названный в честь мифического змея, кусающего себя за хвост. В испытаниях он развил тягу в 100 ньютонов. Цифра скромная, но важна не она, а сам принцип. «Ouroborous-3 использует трубки из полиэтилена высокой плотности в качестве аутофагового топлива, — пишут инженеры. — Испытания показали, что он способен к стабильному горению, а пластик обеспечивает до одной пятой всего топлива».

Но и это не всё. Двигатель можно запускать, останавливать и перезапускать снова, управляя тягой импульсами. Именно такой контроль необходим для реального полёта с земли на орбиту.

«Эти результаты — фундаментальный шаг к созданию полнофункционального двигателя», — говорит руководитель работы профессор Патрик Харкнесс.

Идея получила признание: проект стал одним из победителей конкурса Космического агентства Великобритании, получив грант в 290 000 фунтов на дальнейшие испытания. Космос ждёт экономных и умных технологий. И, кажется, они уже на пороге.