Tutkimusta johtanut Pekka Janhunen visioi höyrypallolle kolmea erilaista täyttövaihtoehtoa. Kuva FMI

Suomalaistutkijoiden laskelma: kuljetus korkeuksiin höyrypallolla auttaisi avaruusrakettien laukaisussa

Nanosatelliittien laukaisuun sopivat pienet kantoraketit ovat yleistyneet viime vuosina. Ilmatieteen laitoksen tutkijat esittävät laskelmansa höyryllä täytetyn pallon kustannustehokkuudesta laukaisun ensimmäisenä vaiheena.

Perinteisessä rakettilaukaisussa merkittävä osa ajoaineista kuluu aivan lennon alussa. Ilmakehä laskee rakettimoottorin tehoa ja jarruttaa rakettia.

Ilmatieteen laitoksen tutkijoiden laatimissa laskelmissa raketti nostetaan aluksi 18 kilometrin korkeuteen pallon varassa ennen kuin raketti starttaa moottorinsa. Pallon nostekaasuksi sopii analyysin mukaan parhaiten vesihöyry.

"Pallo täytetään kuumalla höyryllä maanpinnalla ja päästetään irti", tutkimusta johtanut Pekka Janhunen selittää. "Pallon kohotessa korkeuksiin osa vesihöyrystä tiivistyy. Veden tiivistyminen vapauttaa paljon lämpöenergiaa, mikä hidastaa jäähtymistä ja auttaa pitämään jäljellä olevan vesihöyryn edelleen kaasumaisessa olomuodossa."

"Menetelmä on ajankohtainen, koska sillä voidaan erityisesti lähettää pienehköjä raketteja. Pienlaukaisijoiden markkina on juuri nyt avautumassa", Janhunen kertoo Tähdet ja avaruus -lehdelle.

Pallon varassa korkeuksiin nostettuja raketteja on suunniteltu aiemminkin, mutta niiden käyttöönottoa ei ole vielä päästy näkemään.

"Arvelen syyksi juuri sopivan nostekaasun puutetta", Janhunen sanoo. "Helium on kallista, ja sen määrä on rajallinen. Vety puolestaan on vaarallista."

Ilmatieteen laitoksen analyysissa mietittiin kolmea eri vaihtoehtoa pallon täyttämiselle. Ensimmäisessä pallo täytetään vain osittain vesihöyryllä ja toisessa osittain vesihöyryllä ja osittain kuumalla ilmalla. Kolmannessa vaihtoehdossa täytetään pallo kokonaan vesihöyryllä ennen lähtöä. Pallon noustessa sen sisältämä kaasu laajenee, ja osa siitä poistuu pallon alaosasta.

Suuri osa aiemmista suunnitelmista startata kantoraketti korkeuksista on perustunut lentokoneen käyttöön ensimmäisenä vaiheena. Rutiinikäyttöön on päässyt ainoastaan Pegasus-kantoraketti, joka starttaa kuljetuskoneen siiven alta. Suurella rahalla valmisteltu Stratolaunch joutui vaikeuksiin rahoittajansa kuoltua. Suuriin kuopattuihin suunnitelmiin kuuluu myös Neuvostoliiton MAKS-sukkula.

Aiheesta lisää Ilmatieteen laitos

Pysyvä linkki
Samankaltaisia uutisia
Ladataan...
Uusin numero
Uutisarkisto