H2O — новая космическая нефть: в General Galactic придумали, как долететь до Марса… на водяной тяге

Космический стартап General Galactic готовит запуск спутника, который будет использовать в качестве топлива только воду. Аппарат массой около 1 100 фунтов отправится на орбиту уже в этом году и должен проверить сразу 2 разных способа водной тяги. Если испытание пройдет успешно, разработчики рассчитывают показать рабочую альтернативу привычным видам ракетного топлива для маневров в космосе.

Компанию основали 2 инженера в возрасте около 20 лет. Генеральный директор Хейлен Мэттисон раньше работал в SpaceX, технический директор Люк Найс участвовал в проектах Varda Space. Полет запланирован в формате rideshare на ракете Falcon 9. Старт намечен на октябрь. Такой формат означает совместный запуск сразу нескольких полезных нагрузок, когда разные заказчики делят одну миссию.

Проект получил название Trinity. На орбите команда собирается показать работу водного топлива и для химической, и для электрической двигательной схемы. В первом варианте применяется электролиз. Вода расщепляется на водород и кислород, после чего водород сжигается, а кислород выступает в роли окислителя. Во втором варианте жидкость также разделяют на компоненты, затем к кислороду подводят электрическую энергию, переводят его в состояние плазмы и выводят через двигатель. Поток заряженных частиц направляется магнитным полем.

У такого подхода есть практические плюсы по сравнению с традиционными компонентами, например с жидким метаном. Воду не нужно держать при сверхнизкой температуре около минус 260 градусов по Фаренгейту. Не возникает проблемы испарения при нагреве корпуса солнечным светом. Риск взрыва при нештатной ситуации тоже заметно ниже.

Разработчики рассматривают Trinity как проверку недорогого способа быстрого орбитального маневрирования. Значение этого параметра растет из за увеличения числа аппаратов вокруг Земли. Электрический вариант установки при этом подходит для дальних перелетов, где важна высокая эффективность и экономный расход рабочего тела.

Идея водной тяги обсуждается не первый год. NASA ранее говорило о планах добывать лед на Луне и получать из него кислород для заправки. В 2023 году японская компания Pale Blue вывела на орбиту наноспутник с паровым двигателем, который тоже работал на воде. General Galactic делает ставку на сочетание 2 режимов. Команда хочет показать, что система подходит и для длительных экономичных коррекций орбиты, и для быстрых маневров, когда в околоземном пространстве происходит внештатная ситуация и нужно оперативно изменить траекторию.

По оценке Мэттисона, такая установка способна дать выигрыш по дельта V в 5–10 раз по сравнению с обычными решениями. Под дельта V в космической технике понимают суммарное изменение скорости и направления, которое аппарат может набрать за время работы двигателей. От этого напрямую зависит маневренность и срок активной службы.

В дальнейших планах компании фигурирует создание заправочной станции на Марсе и инфраструктуры для дозаправки межпланетных миссий. Ближайшая задача намного приземленнее. Команде нужно подтвердить, что водная схема действительно способна стабильно работать в космосе и обеспечивать движение спутника в рамках полета Trinity.