為了進(jìn)入軌道，火箭必須將自身質(zhì)量、推進(jìn)劑質(zhì)量以及任何有效載荷帶入太空。但是，如果火箭能夠燃燒自己的部件作為燃料，就可以騰出運(yùn)力來運(yùn)輸更重要的科學(xué)物資。一個(gè)工程師小組首次制造出了這種 "自噬火箭發(fā)動(dòng)機(jī) "的原型。
對“自噬火箭發(fā)動(dòng)機(jī)”進(jìn)行測試 圖片來源：Bzdyk et al.
1938年，“燃燒自身的火箭”這一概念首次獲得專利，但由于歷來執(zhí)行大多數(shù)發(fā)射任務(wù)的巨大火箭難以實(shí)現(xiàn)，因此從未有過可用的原型。然而，近年來隨著小型衛(wèi)星越來越受歡迎，對體積更小、效率更高的火箭的需求也越來越大，這種火箭在進(jìn)入太空時(shí)不必受自身巨大重量的限制。
英國格拉斯哥大學(xué)的Krzysztof Bzdyk和他的同事們制造出了一個(gè)能“吃掉”自己燃料箱的小型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)原型，證明了這一概念的可行性。Bzdyk說：“因?yàn)槿紵藱C(jī)身，所以我們解決了火箭小型化的問題。當(dāng)你想把小型有效載荷送入太空時(shí)，你可以立即進(jìn)行，不必等待大型火箭的搭乘任務(wù)?！?/span>
研究人員將于1月10日在佛羅里達(dá)州舉行的美國航空航天學(xué)會(huì)科學(xué)與技術(shù)論壇上介紹他們的工作。該火箭發(fā)動(dòng)機(jī)名為“銜尾蛇-3”，得名于西方古老的符號——銜尾蛇。
與銜尾蛇的象征意義一樣，該火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)是在耗盡燃料后“吞噬”自己的后端。Bzdyk說：“當(dāng)推進(jìn)劑燃燒殆盡時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)一些空的燃料箱，我們要做的就是消耗掉它們，不必在火箭上升途中攜帶這些自重，從而可以攜帶更多有效載荷進(jìn)入太空。”
目前，研究人員正在研制一個(gè)更大規(guī)模的原型，它可以提供約1000牛頓的推力，大概是發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入亞軌道空間所需推力的1/6，也是進(jìn)入軌道所需推力的1/20。
美國羅格斯大學(xué)的Haym Benaroya說：“隨著測試的增加，他們應(yīng)該能夠擴(kuò)大火箭的規(guī)模，但擴(kuò)大規(guī)模不是一件容易的事，面臨的挑戰(zhàn)包括確保塑料機(jī)身以一致的速度燃燒并送入發(fā)動(dòng)機(jī)，以及測試火箭碎片的燃燒如何改變其形狀，進(jìn)而改變其飛行路徑?！?/span>
“自噬火箭發(fā)動(dòng)機(jī)”不僅能提高發(fā)射效率，還能幫助緩解太空垃圾問題——航天器殘留的碎片在軌道上四處亂飛，可能危及其他衛(wèi)星。英國南安普頓大學(xué)的Hugh Lewis說，如果將這些沒用的燃料箱燒毀，這可能是向著解決太空垃圾問題邁出的一小步。
