ماهواره‌ها برای انجام وظایف خود در فضا به سیستم‌های پیشرفته‌ای نیاز دارند که یکی از مهم‌ترین اجزای آنها سیستم پیشرانش است. پیشرانش ماهواره‌ها شامل انواع مختلف سوخت‌ها و سیستم‌های پیشران است که با توجه به نوع مأموریت و نیازهای خاص ماهواره، انتخاب می‌شوند. در ادامه به بررسی انواع سوخت‌های مورد استفاده در ماهواره‌ها و مزایا و معایب هر یک پرداخته می‌شود.
سوخت‌های شیمیایی
سوخت‌های شیمیایی همچنان یکی از پرکاربردترین انواع سوخت برای ماهواره‌ها و موشک‌ها هستند. این سوخت‌ها شامل دو نوع اصلی هستند: سوخت‌های مایع و جامد.
سوخت‌های مایع
سوخت‌های مایع مانند هیدرازین و مشتقات آن به دلیل توانایی بالا در تولید تراست و امکان کنترل دقیق تراست، به طور گسترده‌ای استفاده می‌شوند. با این حال، هیدرازین به شدت سمی و خطرناک است و نیازمند اقدامات ایمنی خاصی برای استفاده و نگهداری می‌باشد. تلاش‌های بسیاری برای جایگزینی این سوخت با گزینه‌های پاک‌تر و ایمن‌تر در حال انجام است. یکی از این جایگزین‌ها، سیستم‌های پیشران مبتنی بر پراکسید هیدروژن است که علاوه بر کارایی بالا، کم‌خطرتر و سازگارتر با محیط زیست هستند.
سوخت‌های جامد
سوخت‌های جامد، ترکیباتی هستند که بدون نیاز به اکسیژن خارجی می‌سوزند. این سوخت‌ها به دلیل سادگی در ساخت و استفاده، در مراحل اولیه پرتاب ماهواره‌ها بسیار پرکاربرد هستند. اما مشکلاتی نظیر آلودگی محیط زیست و عدم امکان کنترل دقیق تراست از معایب اصلی این نوع سوخت‌ها به شمار می‌رود.
پیشران‌های الکتریکی
پیشران‌های الکتریکی با استفاده از انرژی الکتریکی به جای واکنش‌های شیمیایی، تراست تولید می‌کنند. این سیستم‌ها شامل انواع مختلفی مانند پیشران‌های یونیک و پیشران‌های پلاسما هستند.
پیشران‌های یونیک
پیشران‌های یونیک با یونیزه کردن گازهایی مانند زنون و سپس شتاب دادن به این یون‌ها با استفاده از میدان‌های الکتریکی، تراست تولید می‌کنند. این پیشران‌ها بسیار کارآمد هستند و مصرف سوخت کمتری نسبت به سیستم‌های شیمیایی دارند، اما تراست تولیدی آنها کمتر است و بیشتر برای تنظیم موقعیت و مدار ماهواره‌ها استفاده می‌شوند.
پیشران‌های پلاسما
پیشران‌های پلاسما از گازهای خنثی مانند مولیبدن برای تولید پلاسما و ایجاد تراست استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها دارای پتانسیل بالایی برای افزایش کارایی و کاهش هزینه‌های پیشرانش هستند و در حال حاضر در برخی مأموریت‌های آزمایشی مورد استفاده قرار گرفته‌اند.
پیشران‌های هسته‌ای
پیشران‌های هسته‌ای با استفاده از واکنش‌های شکافت یا همجوشی هسته‌ای، انرژی تولید می‌کنند. این سیستم‌ها دارای پتانسیل بالایی برای مأموریت‌های طولانی مدت و بین‌سیاره‌ای هستند. پیشران‌های حرارتی هسته‌ای با گرم کردن مایعاتی مانند هیدروژن و تبدیل آنها به گاز، تراست تولید می‌کنند. این سیستم‌ها می‌توانند زمان سفر به مریخ را تا 25 درصد کاهش دهند.
نتیجه‌گیری
انتخاب نوع سوخت و سیستم پیشرانش مناسب برای ماهواره‌ها به نیازهای خاص مأموریت و ملاحظات ایمنی و محیط زیستی بستگی دارد. با پیشرفت فناوری، تلاش‌های بسیاری برای توسعه سوخت‌های پاک‌تر و ایمن‌تر در حال انجام است که می‌تواند تأثیرات مثبت زیادی بر صنعت فضایی و محیط زیست داشته باشد.
مطل مرتبط : نام ماهواره‌های دور زمین چیست؟
انتهای مطلب
