Технологические новинки, могущие иметь применение в космосе.

[sychbird]

Подобная идеология построения пульта управления может быть применнена и для новых ПКК и для новых скафандров.

Прототип новой приборной доски автомобиля, показывающей водителю все необходимые ему данные в трёх измерениях, разработала группа инженеров под руководством Рене де ла Барре (Ren

[Ark]

Интересно, существуют проекты бескорпусных ступеней РН.
Ну например, полностью сгорающих из твёрдого топлива.

[Alex_II]

Интересно, существуют проекты бескорпусных ступеней РН.
Ну например, полностью сгорающих из твёрдого топлива.

Так "мотанные" РДТТ - это ж практически оно самое...

[Ark]

Так "мотанные" РДТТ - это ж практически оно самое...

У них какое соотношение топлива к весу? Они же не сгорают полностью.

[sychbird]

Углеродные сферы, полученные при разложении отработанных изделий из ПЭТ, могут быть использованы в составе композитов на основе фенол-форрмальдегидных смол для ТЗП космических апаратов.[/size]
Вилас Пол (Vilas Pol) из Университета Бар-Илан (Израиль) переработал отходы полиэтилентерефталата (ПЭТ) в прочные микросферы из углерода. Исследователи нагревали использованные бутылки из-под колы в течение трех часов в закрытом реакторе при 700?C. Разложение полимера под действием самогенерированного давления приводило к образованию прочных углеродных сфер диаметром 1-2 мкм. Пол уверяет, что при попытке разрезать такую сферу исследователи сломали одно и повредили другое алмазное лезвие.
Эксперт по углеродным наноструктурам из Национального Центра Исследований в Тулузе Филипп Серп (Philippe Serp) отмечает, что разработанный процесс весьма интересен уже хотя бы тем, что для его реализации не требуется катализатор. Пол продемонстрировал, что и при масштабировании процесса нет необходимости в использовании растворителей или катализаторов; существующие методы переработки отработавших свое пластмасс существенно уступают новому методу по выходам целевого продукта.
Поскольку полученные Полом микросферы могут выдерживать существенное давление, не разрушаясь, Пол полагает, что их можно использовать в смазочных материалах. Температура деструкции полимера ниже 700?C позволяет получать большие по размеру частицы углерода, которые могут быть использованы в качестве тонеров для принтеров или ксероксов, а также для фильтрования.
Коллега Пола, Аарон Геданкен (Aharon Gedanken) отмечает, что идея исследования была продиктована необходимостью разработки новых методов утилизации полимерных отходов. Новый процесс демонстрирует возможность переработки отходов ПЭТ в полезные продукты.

[sychbird]

Углеродные сферы, полученные при разложении отработанных изделий из ПЭТ, могут быть использованы в составе композитов на основе фенол-форрмальдегидных смол для ТЗП космических апаратов.[/size]
Вилас Пол (Vilas Pol) из Университета Бар-Илан (Израиль) переработал отходы полиэтилентерефталата (ПЭТ) в прочные микросферы из углерода. Исследователи нагревали использованные бутылки из-под колы в течение трех часов в закрытом реакторе при 700?C. Разложение полимера под действием самогенерированного давления приводило к образованию прочных углеродных сфер диаметром 1-2 мкм. Пол уверяет, что при попытке разрезать такую сферу исследователи сломали одно и повредили другое алмазное лезвие.
Эксперт по углеродным наноструктурам из Национального Центра Исследований в Тулузе Филипп Серп (Philippe Serp) отмечает, что разработанный процесс весьма интересен уже хотя бы тем, что для его реализации не требуется катализатор. Пол продемонстрировал, что и при масштабировании процесса нет необходимости в использовании растворителей или катализаторов; существующие методы переработки отработавших свое пластмасс существенно уступают новому методу по выходам целевого продукта.
Поскольку полученные Полом микросферы могут выдерживать существенное давление, не разрушаясь.

[sychbird]

Углеродные сферы, полученные при разложении отработанных изделий из ПЭТ, могут быть использованы в составе композитов на основе фенол-форрмальдегидных смол для ТЗП космических апаратов.[/size]
Вилас Пол (Vilas Pol) из Университета Бар-Илан (Израиль) переработал отходы полиэтилентерефталата (ПЭТ) в прочные микросферы из углерода. Исследователи нагревали использованные бутылки из-под колы в течение трех часов в закрытом реакторе при 700?C. Разложение полимера под действием самогенерированного давления приводило к образованию прочных углеродных сфер диаметром 1-2 мкм. Пол уверяет, что при попытке разрезать такую сферу исследователи сломали одно и повредили другое алмазное лезвие.
Эксперт по углеродным наноструктурам из Национального Центра Исследований в Тулузе Филипп Серп (Philippe Serp) отмечает, что разработанный процесс весьма интересен уже хотя бы тем, что для его реализации не требуется катализатор. Пол продемонстрировал, что и при масштабировании процесса нет необходимости в использовании растворителей или катализаторов; существующие методы переработки отработавших свое пластмасс существенно уступают новому методу по выходам целевого продукта.
Поскольку полученные Полом микросферы могут выдерживать существенное давление, не разрушаясь их можно использовать в качестве наполнителей для композитных материалов.

[sychbird]

Группа инженеров из политехнического института Ренсселера (Rensselaer Polytechnic Institute) представила новую технологию производства жидких линз. По уверениям разработчиков, за счёт использования в приборе звуковых колебаний удалось достичь уникального для миниатюрных камер сочетания экономичности и качества съёмки.
Жидкие линзы уже давно интересуют учёных. В зависимости от подаваемого напряжения они могут изменять фокусное расстояние "одним нажатием кнопки". Плюс ко всему, такая линза может быть сколь угодно малой и принимать любую форму.
Недостаток существующих технологий в том, что они используют электрический импульс для регулировки оптических параметров, что приводит к большому расходу энергии.
Изобретение американцев построено по иному принципу: линза может изменять свою форму под воздействием звуковых колебаний.

Подробнее с этой работой можно ознакомиться в журнале Nature Photonics.

Основная проблема миниатюрных камер (на мобильных телефонах, к примеру) – невозможность достаточной фокусировки изображения, из-за чего требуется дополнительное пространство или выдвижной объектив. Поскольку форма жидкой линзы может меняться, это позволяет соответствующим образом "подстраивать" и фокусное расстояние.
По мнению ведущего автора исследования Амира Хирсы (Amir Hirsa), "экономичная" технология, обеспечивающая лучшее разрешение и возможности настройки, должна заинтересовать большинство производителей портативных устройств – вплоть до разработчиков камер для беспилотных летательных аппаратов.
http://www.membrana.ru/lenta/index.html?8673

[sychbird]

Подключение к молекулярным проводам[/size]
Цветковые растения, водоросли и цианобактерии способны превращать световую энергию в химическую с очень высоким коэффициентом полезного действия. Отчасти это обуславливается тем, что для инициирования дальнейших химических реакции используются практически все электроны, высвобождаемые фотонами и переносящиеся на «рецептор света».
Исследователи из Японии разработали новый процесс для улавливания световой энергии, отличающийся эффективностью почти такой же, как и у процесса фотосинтеза. Они «подключили» молекулярный провод непосредственно к фотосинтетической системе, получив возможность переносить практически все электроны на золотой электрод.
Эффективность фотогальванического превращения энергии является ключевой для практического применения солнечных батарей. Теоретически поглощение каждого фотона должно приводить к высвобождению электрона. В то время как современные солнечные батареи еще обладают незначительной эффективностью, квантовый выход природного процесса фотосинтеза достигает почти 100 %. Для увеличения эффективности синтетических систем делались попытки осаждения биологических светопоглощающих групп на тонкопленочные электроды. Однако и при таком решении перенос электрода со светопоглощающего слоя на электрод и дальше в электрическую схему неэффективен (большая часть электронов просто не может достигнуть электрода).
Секрет эффективности природного фотосинтеза заключается в точной подгонке индивидуальных компонентов фотосинтетической системы, позволяющей переносить электроны без потерь. Новый подход, предложенный японскими учеными, заключается в непосредственном объединении фотосистемы I [photosystem I (PSI)] сине-зеленой водоросли Thermosynechococcus elongates с синтетической системой. Важным компонентом переноса электронов в PSI является витамин K1. Исследователи удалили из комплекса белков PSI связанный с ним витамин K1 и заменили его синтетическим аналогом.
Синтетический «заменитель витамина» состоит из трех частей: первая представляет собой нафтохиноновую группу – тот же самый «молекулярный контакт», с помощью которого витамин K1 связывается с белком; вторая – углеводородная цепочка - молекулярный провод той же длины, что и длина электропереносящего фрагмента витамина; третий фрагмент – дополнительный молекулярный «разъем», позволяющий связать систему с золотым электродом. Электроны, высвобождаемые в результате облучения PSI, эффективно передаются на золотой электрод. Новая стратегия позволяет продолжить работы в области интеграции биологических и синтетических систем.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 1585; doi: 10.1002/anie.200805748

[ronatu]

Rocket is the first to run on nitrogen


Feb. 24, 2009

Satellites orbiting the Earth must occasionally be nudged to stay on the correct path. MIT scientists are developing a new rocket that could make this and other spacecraft maneuvers much less costly, a consideration of growing importance as more private companies start working in space.

The new system, called the Mini-Helicon Plasma Thruster, is much smaller than other rockets of its kind and runs on gases that are much less expensive than conventional propellants. As a result, it could slash fuel consumption by 10 times that of conventional systems used for the same applications, said Oleg Batishchev, a principal research scientist in the Department of Aeronautics and Astronautics and leader of the work.

The propulsion systems currently used for maintaining a satellite's orbit, pushing a spacecraft from one orbit to another, and otherwise maneuvering in space rely on chemical reactions that occur within the fuel, releasing energy that ultimately propels the object.

Although such systems have brought humans to the moon and are regularly used in a variety of other applications, they have limitations. For example, chemical rockets are expensive largely due to the amount of fuel they use.

As a result, engineers have been developing alternative, non-chemical rockets. In these, an external source of electrical energy is used to accelerate the propellant that provides the thrust for moving a craft through space.

Such non-chemical rockets have been successfully used by NASA and the European Space Agency in missions including NASA's Deep Space 1, which involved the flyby of a comet and asteroid.

But the field is still relatively new, and these advanced rockets are one focus of the MIT Space Propulsion Laboratory (SPL). "The Mini-Helicon is one exciting example of the sorts of thrusters one can devise using external electrical energy instead of the locked-in chemical energy. Others we in the SPL work on include Hall thrusters and Electrospray thrusters. This area tends to attract students with a strong physics background, because it sits at the intersection of physics and engineering, with ample room for invention," said Manuel Martinez-Sanchez, director of the SPL and a professor in the Department of Aeronautics and Astronautics.

The Mini-Helicon is the first rocket to run on nitrogen, the most abundant gas in our atmosphere.

It was conceived through work with former astronaut Franklin Chang-Diaz ScD '77 on a much larger, more powerful system developed by Chang-Diaz. Batishchev's team did a theoretical analysis showing that the first of three parts of the larger rocket could potentially be used alone for different applications.

The idea "was that a rocket based on the first stage [of Chang-Diaz's system] could be small and simple, for more economical applications," said Batishchev, who noted that the team's prototype would fit in a large shoe box.

Since then, 12 MIT students have worked on the Mini-Helicon, resulting in one PhD and four masters' theses to date. Batishchev notes, however, that it could be years before the technology can be used commercially, in part due to certification policies through NASA and other agencies.

The Mini-Helicon has three general parts: a quartz tube wrapped by a coiled antenna, with magnets surrounding both. The gas of interest is pumped into the quartz tube, where radio frequency power transmitted to the gas from the antenna turns the gas into a plasma, or electrically charged gas.

The magnets not only help produce the plasma, but also confine, guide, and accelerate it through the system. "The plasma beam exhausted from the tube is what gives us the thrust to propel the rocket," Batishchev said.

He noted that the exhaust velocity from the new rocket is some 10 times higher than the velocity from the average chemical rocket, so much less propellant is needed.

Work continues. Batishchev notes that last summer, for fun, his team built a plasma rocket based on a glass bottle (a stand-in for the quartz tube) and an aluminum can (the radio-frequency antenna), both of which previously held soft drinks. It worked. "This shows that this is a robust, simple design. So in principal, an even simpler design could be developed," he said.

This work was funded by the Air Force Research Laboratory.

SOURCE: Massachusetts Institute of Technology

[sychbird]

Очень интригующе, учитывая фамилию шефа команды. Но учитывая генетическую  славянскую предрасположенность Oleg Batishchev к "потемкенским деревням" хотелось бы взглянуть на более представительную ссылку с указанием хотя бы тяги двигателя, сделанной "for fun" ракеты.
ponatu, не возьмете на себя  сей труд? Все таки Вам к MTI поближе. Даже в эпоху интернета перелопачивание не слишком знакомого сайта или гугла в поисках нужной ссылки дело хлопотное :wink:

[sychbird]

Здесь описана технология конверсии излишков тепла КА путем преобразования его в электрическую энергию.
Неясно,удастса ли при этом обеспечить тепловой баланс аппарата. Но по краней мере можно, как минимум уменьшить массу СБ и терморадиаторов.
http://www.membrana.ru/lenta/index.html?7339

[Sergio]

Можно ли использовать аэрогель для создания ракетностиелей, и корпусов выводимых аппаратов, а не только пылеулавливателя в стардаст?

Аэроге
ли (от лат. aer — воздух и gelatus — замороженный) — класс материалов, представляющих собой гель, в котором жидкая фаза полностью замещена газообразной. Такие материалы обладают рекордно низкой плотностью и демонстрируют ряд уникальных свойств: твёрдость, прозрачность, жаропрочность и т.д. Распространены аэрогели на основе аморфного диоксида кремния, глинозёмов, а также оксидов хрома и олова. В начале 1990-х получены первые образцы аэрогеля на основе углерода.

... плотность составляет от 1 до 150 кг/м

[dan14444]

Механика у них слабовата, и к перепадам давления чувствительны. Так что пока не востребованы.

[Sergio]

Механика у них слабовата, и к перепадам давления чувствительны. Так что пока не востребованы.

спасибо!!

[Sergio]

Механика у них слабовата, и к перепадам давления чувствительны. Так что пока не востребованы.

спасибо!!
а если добавить улеволокно и покрыть теплоизоляцией типа союзовской?

[sychbird]

Здесь описан пример технологии, разрабатываемой с участием НАСА и ИМХО, так и просящейся для опрабации на МКС.
http://www.membrana.ru/articles/inventions/2004/03/25/225800.html

[dan14444]

а если добавить улеволокно и покрыть теплоизоляцией типа союзовской?

Тогда непонятно, зачем вообще аэрогели . Плюс, их ещё герметизировать не помешает - быстрая потеря газа из структуры не есть хорошо...
Тогда уж надо делаь ячеистые газонепроницаемые субмикронные структурки, а как это совместить с с сверхкритичной углекислотой - не вполне понятно...

[Uriy]

Интересно в эти наносферы можно упаковать водород под давлением
300-400 атм. и попробовать сжигать в кислороде.

[dan14444]

Пока никто не сумел. Хотя что-то такое с фуллеренами пробовали - в смысле не жечь а хранить...
ИМХО для носителей лучше криогеники ничего не будет, "упакованный" водород - это для авто... И лучше, всё же, растворы в металлах...