Этот пост добавлен читателем Naked Science в раздел «Сообщество». Узнайте как это сделать по ссылке.

598

NASA и военные изучат последствия взрыва крупных ракет вроде Starship или New Glenn

Специалисты NASA совместно с Космическими силами США проводят серии экспериментов, направленных на изучение того, что произойдет при взрыве крупных ракетных систем.

Эксперимент, направленный на изучение того, что произойдет при взрыве крупных ракетных систем / © Reliance Test & Technology / Craig W. Hewitt
Эксперимент, направленный на изучение того, что произойдет при взрыве крупных ракетных систем / © Reliance Test & Technology / Craig W. Hewitt

В центре внимания — связка метан–кислород, которая используется в современных сверхтяжелых ракетах, включая разработки компаний SpaceX и Blue Origin.

Метан считается перспективным горючим: он проще и безопаснее в хранении и эксплуатации, чем водород, и оставляет меньше отложений, чем керосин. Благодаря этому он лучше подходит для многоразовых двигателей среди нетоксичных вариантов. Однако поведение таких систем при авариях до конца не изучено — особенно если речь идет о больших ракетах вроде Starship или New Glenn.

© NASA

Именно эти вопросы и пытаются прояснить специалисты. В ходе испытаний баки заполняют жидким метаном и кислородом, после чего создаются условия для их быстрого смешивания. Это приводит к резкому росту давления и температуры — и, как следствие, к взрыву.

Далее в работу вступают измерительные системы: датчики фиксируют параметры ударной волны, тепловое излучение и другие характеристики, а высокоскоростные камеры записывают сам процесс — от момента взрыва до разлета обломков. Испытания проводятся по нарастающей: от небольших объемов топлива до конфигураций, максимально приближенных к полной заправке реальных ракет. В качестве «эталона» для калибровки оборудования использовались взрывы точно рассчитанных зарядов взрывчатого вещества C-4.

Следующий этап будет включать смешивание компонентов топлива в условиях, более характерных для реальной аварийной ситуации при запуске: сначала с экспериментальными образцами весом одна тонна, а затем с масштабированием до девяти тонн. В ходе испытаний будут исследованы два сценария отказа — разрыв трубопровода и разрушение общей стенки между двумя баковыми отсеками с топливом. Инженеры экстраполируют полученные данные, чтобы оценить взрывной потенциал огромной ракеты, такой как Starship компании SpaceX. Планируется, что тесты завершатся в июне.

По предварительным оценкам, в наихудшем сценарии взрыв метановой ракеты может быть сопоставим по мощности с детонацией значительных объемов тротила. Это напрямую влияет на расчет зон безопасности и требования к размещению стартовых площадок.

Фактически ученые моделируют катастрофу в контролируемых условиях, чтобы предотвратить ее неконтролируемое развитие в реальности. На фоне роста числа запусков и активного внедрения многоразовых ракет такие исследования приобретают критическое значение.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK

Комментарии

1 Комментарий
"баки заполняют жидким метаном и кислородом, после чего создаются условия для их быстрого смешивания. Это приводит к резкому росту давления и температуры"... Совершенно непонятное мне место. Откуда резкий рост температуры при смешении двух жидких газов, не реагирующих между собой? Жидкие кислород и метан — не гиперголическое (самовоспламеняющееся при контакте) топливо. Так откуда при их смешении резкий рост температуры? Каков источник обильно выделяемого тепла для резкого нагрева?
Предстоящие мероприятия
22 сентября, 12:52
Марк Чернов

Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.

22 сентября, 17:02
Марк Чернов

Ученые выяснили, что умеренные различия между элементами электросетей, экосистем и других сложных структур превращают их в гораздо более надежные системы. Математический расчет помог доказать: идеальная однородность делает энергосистемы, биоценозы и транспортные сети уязвимыми для сбоев, тогда как контролируемый «беспорядок» повышает их устойчивость к внешним нагрузкам.

22 сентября, 15:41
Татьяна Зайцева

Инфекции, которые могут передаваться от матери к плоду, связаны с повышенным риском развития аутизма и умственной отсталости у ребенка. Таковы результаты крупнейшего исследования в этой области, основанного на данных, охватывающих почти четыре миллиона человек.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

21 сентября, 16:53
Елизавета З.

«Яндекс» опубликовал в открытом доступе Alice AI Foundation LLM — претрейн-версию новой большой языковой модели, которую разработчики обучили полностью с нуля. Она хорошо справляется с рассуждениями и задачами по программированию, а качество ответов на русском языке опережает многие зарубежные аналоги. В первую очередь это касается задач на знание фактов, интересных русскоязычной аудитории. Модель обошла даже более крупные опенсорс-модели, при этом для ее интерфейса не нужны большие вычислительные мощности. Свободная лицензия Apache 2.0. позволяет задействовать ее как в исследовательских, так и в коммерческих проектах.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]