گازهای صنعتی در صنعت فضایی؛ پشت صحنه پرتاب راکتها
با پیشرفت روزافزون صنعت فضایی، توجهها معمولاً به سمت راکتها، ماهوارهها و سفرهای فضایی جلب میشود. اما در پشت صحنه این فناوریهای شگفتانگیز، یک عامل حیاتی وجود دارد که کمتر به آن توجه میشود: گازهای صنعتی.
در این مقاله با نقش گازهای صنعتی مانند گاز هلیوم، گاز اکسیژن و گاز هیدروژن مایع در صنعت فضایی آشنا میشویم و به بررسی جدیدترین فناوریها در این حوزه میپردازیم.
چرا گازهای صنعتی برای فضا حیاتی هستند؟
هر راکت فضایی برای پرتاب و عملکرد ایمن، نیازمند سوخت با چگالی انرژی بالا و شرایط محیطی خاصی است. گازهای صنعتی در اینجا چند نقش کلیدی ایفا میکنند:
- تأمین نیروی پرتاب (Propulsion): سوختهایی مانند گاز هیدروژن و گاز اکسیژن مایع برای تامین انرژی مورد نیاز پرتاب استفاده میشوند.
- پشتیبانی از حیات: گاز اکسیژن با خلوص بالا برای تنفس فضانوردان ضروری است.
- خنکسازی تجهیزات: برخی ابزارهای حساس onboard با گازهایی مثل گاز هلیوم خنک میشوند.
- حفظ فشار مخازن: گاز هلیوم از فروپاشی مخازن سوخت در خلا جلوگیری میکند.
افزایش نیاز به سیستمهای پیشرفته انتقال گاز
جیسون ویلکینز، مهندس فروش در شرکت ACME Cryogenics، در وبینار اخیر gasworld توضیح داد که رشد تقاضا برای پرتابهای فضایی باعث بزرگتر شدن مقیاس سیستمهای گاز فوقسرد (کرایوژنیک) شده است.
«پیشتر لولهکشیها تا ۸ اینچ بود، اما حالا به ۲۰ تا ۲۴ اینچ رسیدهایم تا بتوانیم سوخت را سریعتر و ایمنتر منتقل کنیم.»
شرکتهایی مانند OPW Clean Energy نیز با طراحی لولهکشیهای عایقشده با خلأ، بهرهوری را افزایش داده و مقاومت در برابر لرزش و خوردگی را تضمین کردهاند.
گازهای صنعتی مورد استفاده در این صنعت عبارت اند از:
- گاز هلیوم ؛ قهرمان گمنام در پرتابهای فضایی
شاید عجیب بهنظر برسد، اما بدون گاز هلیوم هیچ راکتی پرتاب نمیشود.
ریچ بروک، مدیرعامل Garrison Ventures، میگوید:
«هلیوم برای حفظ فشار مخازن و همچنین خنک کردن ابزارها در راکتها ضروری است. در سال ۲۰۲۵، فقط شرکت SpaceX برای ۱۶۰ پرتاب، حدود ۸۰ میلیون فوت مکعب گاز هلیوم نیاز دارد.»
این حجم بالا، گاز هلیوم را به بخش حیاتی و استراتژیک در زنجیره تأمین صنعت فضایی تبدیل کرده است.
- تولید اکسیژن در فضا؛ آیندهای نزدیک
همزمان با رشد فعالیتهای فضایی، فناوریهایی برای تولید گازها در مدار زمین یا روی ماه نیز در حال توسعه هستند.
یکی از این نوآوریها دستگاهی به نام ION است که توسط شرکت فرانسوی Novair و با همکاری ناسا ساخته شده.
این دستگاه بدون نیاز به کمپرسور یا قطعات متحرک، میتواند گاز اکسیژن با خلوص بالا (تا ۹۹%) تولید کند و برای کاربردهایی مانند:
- شارژ لباس فضانوردی
- ذخیره اضطراری گاز اکسیژن در فضاپیما
- تصفیه گاز اکسیژن استخراجشده از خاک ماه استفاده شود.
آینده: سوختسازی در مدار با گاز اکسیژن اتمی؟
در بلندمدت، حتی ایدههایی برای استخراج گاز اکسیژن اتمی از جو بالایی زمین و تبدیل آن به سوخت مطرح شده است.
این فناوریها اگر موفق شوند، میتوانند صنعت فضایی را از وابستگی به سوختهای زمینی جدا کرده و عصر جدیدی از سفرهای فضایی را آغاز کنند.
نتیجهگیری
گازهای صنعتی ستون پنهان اما ضروری در صنعت فضایی هستند.
از پرتاب راکت گرفته تا حفظ حیات در فضا و حتی تولید گاز اکسیژن روی ماه، بدون این گازها هیچیک از این پیشرفتها ممکن نبود.
با توسعه فناوریهای جدید و افزایش تعداد پرتابها، نقش گازهای صنعتی در فضا از همیشه پررنگتر شده است — و بهنظر میرسد که آیندهی فضا، بیشتر از آنچه فکر میکردیم، به گازها وابسته خواهد بود.
گردآورنده: یاسمین شجاعی
منبع: Gasworld
