La Misión de Infusión de Propelente Verde ( GPIM ) fue un proyecto de demostración de tecnología de la NASA que probó un propelente químico menos tóxico y de mayor rendimiento/eficiencia para vehículos de lanzamiento de próxima generación y naves espaciales CubeSat . [4] [5] [6] En comparación con el estándar actual de la industria de alto empuje y alto rendimiento para sistemas de maniobra orbital , que durante décadas, han dependido exclusivamente de formulaciones de propelente tóxicas basadas en hidracina , el monopropelente de nitrato de hidroxilamonio (HAN) "más ecológico" ofrece muchas ventajas para futuros satélites, incluyendo duraciones de misión más largas, maniobrabilidad adicional, mayor espacio de carga útil y procesamiento de lanzamiento simplificado. [4] [5] [7] El GPIM fue administrado por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, y fue parte del Programa de Misiones de Demostración de Tecnología de la NASA dentro de la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial.
La misión de infusión de propulsante verde se lanzó a bordo de un cohete Falcon Heavy de SpaceX el 25 de junio de 2019, en una misión de prueba llamada Programa de Pruebas Espaciales 2 (STP-2). [8] Se estimó que el costo del programa sería de 45 millones de dólares . [9]
El propulsor para esta misión es una mezcla de combustible y oxidante de nitrato de hidroxilamonio ( NH3OHNO3 ) , también conocido como AF-M315E . [ 6] [10] Los datos preliminares indican que ofrece un rendimiento casi un 50% mayor para un volumen de tanque de propulsor determinado en comparación con un sistema de hidracina monopropulsor convencional. [4] [6] [10] La misión de infusión de propulsor ecológico buscó mejorar la eficiencia general del propulsor y, al mismo tiempo, reducir las preocupaciones de manipulación tóxica asociadas con el propulsor altamente tóxico hidracina . [5] [11] El nuevo propulsor es un líquido iónico energético . Los líquidos iónicos son compuestos de sal en forma líquida cuyas moléculas tienen una carga positiva o negativa, que las une más firmemente y hace que el líquido sea más estable. [12]
También se espera que este nuevo propulsor sea significativamente menos dañino para el medio ambiente. [6] Se le llama combustible "verde" porque cuando se quema, el AF-M315E se transforma en gases no tóxicos. [12] El propulsor, las boquillas y las válvulas del AF-M315E están siendo desarrollados por el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (AFRL), Aerojet Rocketdyne y el Centro de Investigación Glenn , con apoyo adicional para la misión del Centro de Sistemas Espaciales y de Misiles de la USAF y el Centro Espacial Kennedy de la NASA . La Fuerza Aérea licenció la producción del AF-M315E a Digital Solid State Propulsion (DSSP) para suministrar el propulsor a clientes gubernamentales y comerciales. [13]
Tras el éxito del GPIM, el propulsor AF-M315E pasó a llamarse ASCENT (Advanced Spacecraft Energetic Non-Toxic) en preparación para su uso comercial y producción. [14]
El sistema GPIM voló a bordo de la pequeña nave espacial Ball Configurable Platform 100 (BCP-100) . [6] [11] Aerojet Rocketdyne fue responsable del desarrollo de la carga útil del sistema de propulsión, y la misión de demostración de tecnología empleó un módulo de carga útil monopropelente avanzado desarrollado por Aerojet como único medio de propulsión a bordo. [10]
La junta de revisión de experimentos espaciales del Departamento de Defensa seleccionó tres cargas útiles que se alojarán a bordo del GPIM:
Una vez probado en vuelo, el proyecto presenta el combustible AF-M315E/ASCENT y los tanques, válvulas y propulsores compatibles a la NASA y a la industria de los vuelos espaciales comerciales como "una solución viable y eficaz para futuras aplicaciones de misiones basadas en combustible ecológico". [7] [11] Según la NASA, el nuevo combustible será una tecnología habilitadora para los puertos espaciales comerciales que operan en los Estados Unidos "permitiendo operaciones de carga de combustible para vehículos de lanzamiento y naves espaciales más seguras, rápidas y mucho menos costosas". [5] Los beneficios combinados de baja toxicidad y fácil manejo de contenedores abiertos acortan el tiempo de procesamiento en tierra de semanas a días, simplificando el lanzamiento de satélites. [5] El nuevo combustible es un 50% más denso que la hidracina, [16] lo que significa que se puede almacenar más en contenedores del mismo volumen. También tiene un punto de congelación más bajo , lo que requiere menos energía de la nave espacial para mantener su temperatura. [7]
Además de su uso en satélites y cohetes más ligeros, las excepcionales propiedades de almacenamiento volumétrico del combustible también se están evaluando para usos militares, como el lanzamiento de misiles. [6]
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