Znovupoužitelný motor Prometheus prošel testy na vylepšeném stanovišti

29. října letošního roku se projekt evropského raketového motoru Prometheus dočkal významného milníku. Dokončil totiž několik statických zážehů na testovacím stanovišti v německém Lampoldshausenu. Prometheus, který prostřednictvím programu Future Launchers Preparatory Programme podporuje Evropská kosmická agentura a jeho implementaci má jakožto primární dodavatel na starost ArianeGroup, je znovupoužitelný raketový motor na kapalný kyslík a metan, který by mohl najít využití na budoucích evropských orbitálních nosičích. Zmíněné testovací stanoviště P5 vlastní Evropská kosmická agentura a provozuje jej německá kosmická agentura DLR. Toto stanoviště bylo vylepšeno, aby mohlo dodávat metan testovaným motorům, jako je Prometheus. Tento testovaný motor obsahuje také spalovací komoru vyrobenou aditivním postupem. Provedené testy prokázaly, že vylepšené testovací stanoviště a nová výroba raketových motorů fungují, což rozšiřuje možnosti evropských raketových motorů.

„Opakované zážehy motoru a snížení výrobních nákladů jsou klíčem k rozšíření dodávek pro nosiče a diverzifikaci přístupu do kosmického prostoru v Evropě,“ zmínil Geraldine Naja, ředitel ESA pro kosmickou dopravu a dodal: „Prometheus prověřil klíčové technologie, ale také inauguroval testovací stanoviště s novými metanovými schopnostmi pro více evropských motorů, které zde mohou být testovány a prověřovány díky skvělé práci všech zapojených týmů z Německa a Francie.“

Prometheus je nízkonákladový, znovupoužitelný raketový motor navržený tak, aby byl kompatibilní se znovupoužitelnými stupni raket a také aby byl vhodný pro budoucí evropské nosné systémy. Motor Prometheus má umožnit opakované zážehy za letu, ale i použití na několika letech. Má podobnou sílu jako momentálně nejsilnější používaný evropský raketový motor Vulcain 2.1, který létá na Ariane 6. Prometheus využívá jako palivo kapalný metan, což podle ESA snižuje náklady na design motoru i nosiče.

Výše zmíněné testy zahrnovaly novou spalovací komoru motoru Prometheus, která byla vyrobena metodou cold gas spray (studeného kinetického nástřiku), což je aditivní výrobní proces. Při tomto postupu je kovový prášek stříkán vysokou rychlostí na tělo spalovací komory a pevně se spojí s jejím povrchem. Aditivní výrobní procesy, jako je tento, snižují výrobní doby, zjednodušují výrobu komplexních dílů a snižují i náklady. Těmito testy Prometheus demonstroval, že může být opakovaně zažehnut bez vysokotlakého startovacího systému a místo toho spoléhá na tlaky v motorových přívodech, což první použití takového řešení na evropském motoru této třídy.

Testovací stanoviště P5 je jedním z největších zkušebních pracovišť pro kryogenní raketové pohony v Evropě. Postaveno bylo jako součást vývojového programu Evropské kosmické agentury pro raketu Ariane 5, aby testovalo kompletní kryogenní pohonné systémy. Stanoviště P5 bylo kvalifikováno pro motory Vulcain používané na rodině evropských raket Ariane, ale mohou se zde testovat i celé horní stupně raket Ariane 6. Toto testovací stanoviště bylo vylepšeno, aby mohlo pracovat s kapalným metanem. Prometheus je prvním motorem, který zde byl zažehnut a používal kapalný kyslík a metan. Tato vylepšení umožní rychlou adaptaci stanoviště zpět na dodávky kapalného kyslíku a vodíku, takže na P5 mohou i v budoucnu pokračovat testy vodíkových motorů jako doposud.

Další testovací kampaň motoru Prometheus by se měla zaměřit na jeho vylepšenou verzi, která bývá označována jako Mark 2. Prvotní zkoušky mají proběhnout ve francouzském středisku Vernon, které patří ArianeGroup.