Metan Gazı İle Çalısan Raptor Motorları

Yeni Teknoloji Raptor Motorları Hakkında

SpaceX, insanları Mars’a götürmek için, Raptor motoruyla çalışan güçlü Starship uzay aracını inşa ediyor metanla çalışan ilk araçlardan biri ve 1.000 kez yeniden kullanılmak üzere tasarlanmış. Raptor, SpaceX’in inşa ettiği yeni yeniden kullanılabilir araçlara, Starship uzay aracına ve Süper Ağır rokete güç sağlamak için tasarlandı.

Birleştirildiğinde, bu devasa makineler 100 kişiyi uzaya, muhtemelen Ay’a ve Mars’a götürmek üzere tasarlandı ve 2023’te Ay’ın çevresinde insanların geçici olarak fırlatılması planlandı.

Motor, on yılın büyük bir bölümünde bir dizi yinelemeden geçerek geliştirme aşamasındadır. Özünde, itme üretmek için kimyasal yakıt yakan diğer motorlar gibi. Ancak, roket endüstrisinde büyük ölçüde eşi görülmemiş bir şey olan sıvı oksijen ve metan kullanımı ve yenilikçi tasarımı, Güneş Sistemi’ni keşfetmeye en iyi oyuncusu olabileceği anlamına geliyor.

Musk, Starship’in iddialı operasyonlarını desteklemek için her motorun 1000 defaya kadar uçabilmesi gerektiğini söylediği için yeniden kullanılabilirlik önemli bir özellik. SpaceX’in mevcut motoru, operasyonel Falcon 9 ve Falcon Heavy roketlerinde kullanılan Merlin olarak adlandırılıyor, ancak Raptor önemli bir gelişmeyi müjdeliyor. Birincisi, benzer boyutta olmasına rağmen 190.000 pound’a karşı deniz seviyesinde 380.000 pound itme kuvveti olan çok daha yüksek bir basınç sayesinde selefinin iki katı itme gücüne sahip olmasıdır.

Diğeri ise metan kullanımıdır. Metanla çalışan hiçbir roket yörüngeye çıkamadı, geçen gün Starhopper’ın test zıplaması, metanla çalışan bir roket motorunun ilk uçuşu oldu. Metan, koklaştırma olarak bilinen gazyağı gibi diğer yakıtlara kıyasla motorda tortu oluşumunu önler, yüksek performansı ise daha düşük maliyetler sağlar.

Raptor ayrıca tam akış aşamalı yanmalı motor olarak bilinen, tarihte bu tekniği kullanmak için yalnızca üçüncü motoru kullanır, Merlin ise daha yaygın açık çevrim sistemini kullanır. Biri 1960’larda Sovyetler Birliği’nde ve diğeri 2000’lerin başında ABD’de olmak üzere böyle bir motora yapılan önceki iki girişim, hiçbir zaman testin ötesine geçmedi.

Tam akış aşamalı yanmalı motor, bir pompanın motoru çalıştırmak için bir türbini nasıl döndürdüğünü ifade eder, bu işlemi küçük bir miktar yakıt enjekte ederek devam ettirmek için bir ön brülör kullanır. Normalde itici gazın bir kısmı bu süreci başlatmak için geleneksel bir açık çevrim motorunda harcanır, ancak Raptor mevcut her damla itici gazı kullanır ve bu da onu şimdiye kadar yapılmış en verimli roket motorlarından biri yapar.

Sonuç, Raptor’un Merlin’den çok daha yüksek bir basınca sahip olması, yaklaşık üç kat daha fazla olması, onu var olan en yüksek basınçlı roket motoru haline getirmesi ve benzer boyutuna rağmen Merlin’den daha önce bahsedilen daha büyük itme gücüne yol açmasıdır. Musk, 2016 yılında, motorun ana odasındaki 300 bar olan ve yeni bir metal alaşımının geliştirilmesini gerektiren “çılgınca basınca” atıfta bulundu.

Elbette, Raptor’un selefine göre diğer büyük yeniliği, SpaceX’in nihai hedefine geri dönen metan kullanımıdır. Önceki roket motorlarının çoğu, metan yerine gazyağı gibi yakıtların kullanılmasına dayanıyordu. Ancak metan kullanmanın temel faydası, diğer yakıtlardan daha yüksek performansa sahip olmasıdır, yani roket daha küçük olabilir. Daha düşük maliyeti de toplam fırlatma maliyetinin düşebileceği anlamına gelir.

Bu çok önemli olabilir, çünkü SpaceX’in inşa etmek istediği Raptor motorlarının sayısı en azından söylemek gerekirse çok fazla. Her bir Starship aracı, altı Raptor motoruyla, Super Heavy roketinde 35 motorla birlikte uçacak şekilde tasarlandı fırlatma başına toplam 41 adet. SpaceX’in şimdiye kadarki en büyük roketi Falcon Heavy, 28 Merlin motoruyla fırlatılıyor (27 altta ve bir üst aşamada). SpaceX’in Starship ve Super Heavy için planladığı fırlatma sayısıyla, üretim oranlarının önemli ölçüde artması gerekecek.

Ayrıca, metanın Mars yüzeyinde veya uzayda başka bir yerde yakıt olarak kullanılmak üzere belki de madencilik suyu ve karbondioksit yoluyla yerinde kaynak kullanımı (ISRU) olarak bilinen mevcut olabileceğine inanılıyor.

Bu, SpaceX’in Starship ile Mars’a ve Mars’tan düzenli geziler yapma hedefi için hayati önem taşıyor ve yakıt açısından neredeyse kendi kendine yeterli olmasını sağlıyor. Raptor, SpaceX’in mütevazı Dünya tabanlı fırlatmalardan potansiyel olarak Güneş Sisteminin keşfine kadar büyük bir değişikliği temsil ediyor. Starhopper’ın son testi doğru yönde atılmış önemli bir adımdı. SpaceX gerçekten Mars’a ulaşırsa, Raptor’un oynayacağı büyük bir rol olacak.