Створено прототип ракетного двигуна, який «пожирає» частини своєї ракети

Коли ракета-носій витрачає паливо, її паливні баки стають непотрібні: вони перетворюються на мертвий вантаж. Крім того, втрачаючи паливний бак, губляться ще десятки мільйонів доларів — вартість двигунів, що використовуються на щаблі. «Ракети-самопожирачі», які спалювали б свої баки як паливо, не лише вирішили б проблему сміття, а й заощадили б замовникам величезні гроші. Група інженерів з Великобританії вперше побудувала прототип ракетного двигуна, який «живиться» частинами ракети.

Паливні баки носія — найдовша його частина, вони займають понад 50 відсотків довжини ракети і без них неможливе виведення в космос корисного навантаження. Але безліч самих баків — «мертвий вантаж», її не можна використовувати для розгону. Тому вона знижує ефективність ракети-носія, а також додає проблему космічного сміття: найчастіше паливні баки одноразові та скидаються після відпрацювання палива. 

Але якби ракета використовувала свої вже непотрібні частини як паливо, носій міг би доставляти на орбіту ще більше важливих вантажів. Для «ракет-самопожирателей» потрібно було набагато менше пального, і, отже, обсяг їх баків був зовсім іншим.

Концепцію носія, який «живиться» своїми частинами, вперше запатентували в 1938 році, але його прототип так і залишився на папері. У середині XX століття подібну розробку було складно реалізувати за допомогою важких ракет, які тоді здійснювали більшість космічних запусків. Однак у наші дні, коли популярними стають невеликі легкі ракети, які доставляють на орбіту малі супутники, цю ідею можна спробувати втілити у життя.

Кшиштоф Бздик (Krzysztof Bzdyk) з Університету Глазго (Великобританія) та його колеги створили невеликий прототип ракетного двигуна, що «пожирає» власний паливний бак. Хоча прототип недостатньо потужний, щоб підняти ракету з вантажем, він все ж таки добре показує, що така концепція працює. 

Дослідники показали розробку 10 січня на науковому форумі Американського інституту аеронавтики та астронавтики у Флориді. Двигун назвали «Уроборос-3» (Ouroborous-3 ), на честь одного з найдавніших символів — змії, що згорнулася в кільце, що кусає себе за хвіст.

Прототип являє собою сам двигун, пальне — кисень (окислювач) і пропан (паливо), а також паливний бак — витратну пластикову трубу, всередині якої зберігається пальне, звідки воно потрапляє у двигун. Коли паливо закінчується, двигун починає «живитися» трубою, що забезпечує до однієї п’ятої загальної кількості пального. В результаті виникає тяга приблизно 100 ньютон — всього вдвічі-втричі більше, ніж потрібно, щоб розбити яйце. У середньому для роздавлювання шкаралупи курячих яєць необхідно докласти зусилля 40-52 ньютонів.

Зараз команда працює над створенням більшого прототипу, який зможе забезпечити тягу близько 1000 ньютонів, що становить одну шосту від необхідної для забезпечення ним суборбітального польоту (особливо легкої ракети) і приблизно одну двадцяту для польоту на орбіту.

Дослідники наголосили, що «двигуни-самопожирачі» можуть не тільки підвищити ефективність космічних запусків, а й допомогти вирішити проблему космічного сміття, що загрожує супутникам та МКС. Якщо відпрацьовані паливні баки, які зазвичай скидаються в атмосферу або залишаються на орбіті поховання, використовуватимуться як паливо, це може стати невеликим, але дуже важливим кроком до вирішення проблеми космічного сміття.