Un chercheur de l’UAH a reçu 650 000 $ pour développer un système de propulsion pour améliorer la surveillance de l’espace entre la Terre et la Lune

PAR LIGNE : Ross Nelson

Newswise – Le Dr John Benifitz, professeur adjoint au Département de génie mécanique et aérospatial de l’Université de l’Alabama à Huntsville (UAH), a gagné 650 000 $ pendant 45 mois. Bureau de la recherche scientifique de l’armée de l’air Subvention AFOSR pour développer un système de propulsion avancé qui facilitera la surveillance de l’espace entre la Terre et la Lune par l’US Space Force. La recherche est financée par le portefeuille de l’AFOSR sur la thermodynamique de l’énergie, la combustion et le non-équilibre.

« Avec la récente poussée internationale pour les missions lunaires, l’US Space Force a souligné la nécessité de surveiller la zone au-delà de l’orbite géosynchrone, c’est-à-dire xGEO et l’espace lunaire, soit environ 385 000 km », explique le Dr Benifitz.

Le terme « cislunaire » fait référence aux régions de l’espace en dehors des orbites géosynchrones traditionnelles transmises par des satellites géosynchrones. « Jusqu’à présent, l’observation dans l’espace et le suivi d’objets se limitaient largement à la plage de l’orbite terrestre basse, de 160 à 2 000 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre, en passant par l’orbite géosynchrone, soit environ 36 000 kilomètres », note le Dr Benifitz. « Cependant, pour fournir des technologies à long terme qui permettent un accès régulier à la Lune, des systèmes de propulsion avancés sont nécessaires dans l’espace pour répondre aux exigences des manœuvres des satellites, y compris le transfert d’orbite, la maintenance de l’orbite, le contrôle d’attitude et la maintenance de la station pour soutenir la longue durée de vie. du véhicule. »

Pour répondre à ce besoin, la Laboratoire de recherche de l’armée de l’air L’AFRL développe actuellement une technologie satellitaire dans le cadre du programme d’engins spatiaux Oracle, avec une fenêtre de lancement cible de 2026. L’objectif de cette mission est de soutenir la sensibilisation sur le terrain de l’accès à l’espace en fournissant une technologie pour identifier et suivre les objets, qui sont tous deux plus difficile en raison des objets lunaires qui se déplacent par rapport aux satellites géosynchrones et fournissent des signatures beaucoup plus faibles pour les capacités de surveillance.

Le Dr Bennewitz est associé au centre de recherche sur la propulsion de l’UAH et servira de chercheur principal pour les travaux à l’UAH, qui fait partie du système de l’Université de l’Alabama. « Il s’agit d’un effort pluriannuel où l’UAH sert d’institution principale et présente les résultats expérimentaux », dit-il. « Ce programme de recherche aborde les lacunes dans les connaissances de base en physique nécessaires pour explorer la combustion basée sur la détonation dans les propulseurs à petite échelle pour des applications dans l’espace utilisant à la fois le méthane et l’hydrogène comme carburants. »

Pour relever les défis présentés par cette nouvelle échelle orbitale, la proposition du Dr Benevitz, intitulée Multimode Detonation for Small Scale In-Space Propulsion, prévoit de développer un système de propulsion par détonation, une nouvelle technologie capable de répondre à ces besoins.

« Il est important d’explorer le fonctionnement multimode dans ces pilotes combinés de manœuvres à faible impulsion, y compris la maintenance de l’orbite et la maintenance de la station, ainsi que des mouvements de vaisseaux spatiaux plus agressifs qui nécessitent un changement important de la vitesse du corps, comme l’insertion en orbite », dit le Dr Benevitz. « .

Dans le cas du moteur-fusée à détonation rotative, ou RDRE, le carburant et le comburant sont injectés dans un canal annulaire, qui est ensuite allumé pour déclencher une onde de détonation qui se déplace autour du canal. Les RDRE promettent de grandes améliorations par rapport aux traditionnels combustion combustion Des moteurs de fusée de l’ancienne génération.

Le chercheur note qu ‘ »un entraînement par détonation offre de multiples avantages de propulsion, y compris le potentiel d’amélioration des performances du moteur, un dégagement de chaleur comprimée et une instabilité acoustique minimale due au verrouillage de position ». « Cela pourrait théoriquement entraîner une augmentation des performances allant jusqu’à 10%, ce qui permettrait d’augmenter les capacités de charge utile fournies à l’espace lunaire pour l’inclusion de satellites stratégiques afin de répondre au besoin opportun de connaissance du domaine spatial. En outre, il sera également Les lacunes restantes dans les connaissances nécessaires pour permettre le fonctionnement à long terme des propulsions spatiales basées sur la détonation sont présentées dans les travaux proposés.