Höyrykäyttöinen luotain hyppelee Aurinkokunnan poikki

Tutkijat turvautuvat vanhaan keinoon toteuttaessaan avaruustutkimuksen suurta unelmaa: luotainta, jonka ei ole vaikea löytää lisää polttoainetta.

Tutkijat turvautuvat vanhaan keinoon toteuttaessaan avaruustutkimuksen suurta unelmaa: luotainta, jonka ei ole vaikea löytää lisää polttoainetta.

Idea vaikuttaa 1700-luvun keksinnöltä, mutta se on uusi. Yhdysvaltalaisen Keski-Floridan yliopiston tutkijat ovat kehittäneet yhdessä yksityisen Honeybee Robotics -avaruusyhtiön kanssa höyrykäyttöisen rakettimoottorin, jonka ansiosta luotain voi hypätä kappaleelta toiselle Aurinkokunnassa ilman polttoaineen loppumisen vaaraa.

Nykytiedon valossa näyttää siltä, että vettä on melkein kaikkialla planeetoista ja kuista pienempiin kiertolaisiin, kuten asteroideihin. Useimmiten vettä esiintyy jäänä, joten luotaimen pitää sulattaa sitä.

Kun höyryluotaimen koemallia testattiin tyhjiökammiossa, se pystyi hankkimaan vettä ja lentämään höyrymoottorillaan.

© Honeybee Robotics Spacecraft Mechanisms Corporation

Luotain hankkii itse itselleen polttoainetta

Tähän tarkoitukseen luotain käyttää kairaa, joka pureutuu jäiseen pintaan. Kairausnäyte sulaa, kun säiliötä lämmitetään aurinkopaneelien sähköllä, ja veden kuumennusta jatketaan, kunnes se haihtuu ja nousee höyrynä itse luotaimeen. Sen lauhduttimessa vesihöyry tiivistyy jälleen nestemäiseksi vedeksi.

Kun luotain lähtee jatkamaan matkaansa, siihen varastoitunutta vettä kiehutetaan, jotta rakettimoottorin suuttimesta purkautuu ulos höyryä. Suihkun aikaansaama työntövoima lennättää luotaimen seuraavaan tankkauspaikkaan.

Höyryluotain tankkaa kaikkialla

/ 5

Aurinkokennot tuottavat sähköä

Luotain tarvitsee energiaa jään poraamiseen. Siksi se on varustettu aurinkopaneeleilla.

1

Kaira tunkeutuu pintaan

Luotaimen kaira työntyy vain parin sentin syvyyteen. Vettä voi olla jäänä tai sitoutuneena mineraaleihin.

2

Näyte täyttää kairan

Kaira on ontto. Irtoava aine täyttää putkisäiliön, kun terä porautuu kiinteään pintaan.

3

Vesi kaasuuntuu

Kairan aurinkosähköllä toimiva lämmitin kuumentaa näytettä. Sen sisältämä vesi höyrystyy.

4

Säiliöt täyttyvät

Luotaimessa höyry nesteytyy ja vesi varastoituu polttainesäiliöihin. Sitten luotain on valmis jatkamaan matkaansa.

5
© Honeybee Robotics Spacecraft Mechanisms Corporation

Koemallia on testattu tyhjiökammiossa hyvin tuloksin sekä jään poraamisen ja sulattamisen että veden höyrystämisen ja tiivistämisen osalta. Myös moottori on lunastanut odotukset, sillä se liikuttaa luotainta tyhjiössä.

Painovoiman takia luotaimen on paljon vaikeampi poistua Maan ja Marsin kaltaisilta planeetoilta kuin pikku asteroideilta. Tutkimushanke tähtää kuitenkin siihen, että rakettimoottorin teho mahdollistaa käynnin esim. Kuussa ja Merkuriuksessa.