يحلق صاروخ الطلاب “محلي الصنع” بشكل أسرع وأبعد في الفضاء من أي مركبة فضائية أخرى للهواة – محطمًا الأرقام القياسية التي دامت 20 عامًا
حطمت مجموعة من الطلاب الأمريكيين سلسلة من الأرقام القياسية العالمية بعد إطلاق صاروخ “محلي الصنع” إلى الفضاء أبعد وأسرع من أي صاروخ هواة آخر. وارتفع الصاروخ الذي صنعه الطلاب إلى ارتفاع 90 ألف قدم (27400 متر) فوق الرقم القياسي السابق، وهو صاروخ صيني تم إطلاقه قبل أكثر من 20 عامًا.
تم تصميم وبناء الصاروخ الذي حطم الأرقام القياسية، والذي يحمل اسم Aftershock II، من قبل الطلاب في مختبر الدفع الصاروخي (RPL) بجامعة جنوب كاليفورنيا (USC) – وهي مجموعة يديرها بالكامل طلاب جامعيون. أطلق الطلاب Aftershock II في 20 أكتوبر من موقع في صحراء بلاك روك بولاية نيفادا. يبلغ ارتفاع الصاروخ حوالي 14 قدمًا (4 أمتار) ويزن 330 رطلاً (150 كيلوجرامًا).
وكتب فريق RPL في تدوينة أن الصاروخ اخترق حاجز الصوت بعد ثانيتين فقط من الإقلاع ووصل إلى سرعته القصوى بعد 19 ثانية تقريبًا من الإطلاق. نوفمبر. 14 ورقة تلخيص الإطلاق. ثم احترق محرك الصاروخ، لكن المركبة استمرت في الصعود مع انخفاض مقاومة الغلاف الجوي، مما مكنها من مغادرة الغلاف الجوي للأرض بعد 85 ثانية من الإطلاق ثم الوصول إلى أعلى ارتفاع لها، أو الأوج، بعد 92 ثانية. في هذه المرحلة، انفصل مخروط المقدمة عن بقية الصاروخ ونشر مظلة حتى يتمكن من العودة بأمان إلى الغلاف الجوي والهبوط في الصحراء، حيث قام فريق RPL بجمعها لتحليلها.
وكان ذروة الصاروخ حوالي 470 ألف قدم (143300 متر) فوق سطح الأرض، وهو “أبعد في الفضاء من أي رحلة قامت بها أي مجموعة غير حكومية وغير تجارية من قبل”، كما كتب ممثلو جامعة جنوب كاليفورنيا في رسالة. إفادة. تم تسجيل الرقم القياسي السابق البالغ 380.000 قدم (115.800 م) في عام 2004 بواسطة صاروخ GoFast الذي صنعته شركة الصينفريق استكشاف الفضاء المدني.
أثناء الرحلة، وصلت Aftershock II إلى سرعة قصوى تبلغ حوالي 3600 ميل في الساعة (5800 كم / ساعة)، أو 5.5 ماخ – أي خمسة أضعاف ونصف سرعة الصوت. كان هذا أسرع قليلاً من GoFast، الذي احتفظ أيضًا بسجل سرعة الهواة لمدة 20 عامًا.
متعلق ب: 15 من أغرب الأشياء التي أطلقناها إلى الفضاء
لكن الارتفاع والسرعة لم يكونا الرقمين القياسيين الوحيدين اللذين حطمهما Aftershock II. “يمثل هذا الإنجاز عدة إنجازات هندسية” ريان كريمر، وهو طالب جامعي في الهندسة الميكانيكية بجامعة جنوب كاليفورنيا ومهندس تنفيذي لفريق RPL الذي سينضم قريبًا المركبة الفضائية SpaceX وقال الفريق في البيان. “تتميز لعبة Aftershock II بأقوى محرك يعمل بالوقود الصلب أطلقه الطلاب على الإطلاق وأقوى محرك مركب صنعه الهواة.”
يعد الإطلاق القياسي هو أحدث نجاح يأتي من RPL. وفي عام 2019، أصبحت مجموعة أخرى أول فريق يقوده الطلاب يطلق صاروخًا يتجاوز خط كارمان – الحدود الخيالية حيث يبدأ الفضاء رسميًا، الموقع الشقيق لـ Live Science أفاد موقع Space.com سابقًا. يعد Aftershock II ثاني صاروخ طلابي يصل إلى هذا الإنجاز.
لإنشاء صاروخهم الذي حطم الأرقام القياسية، استخدم فريق Aftershock II تطورات جديدة في الحماية الحرارية، وهو أمر بالغ الأهمية عندما يتحرك الصاروخ بسرعات تفوق سرعة الصوت (أعلى من 5 ماخ). قام الطلاب بتغليف Aftershock II بنوع جديد من الطلاء المقاوم للحرارة وتزويده بزعانف مطلية بالتيتانيوم، والتي حلت محل الأجزاء الكربونية المستخدمة في النماذج السابقة.
وقال كريمر: “تمثل الحماية الحرارية بسرعات تفوق سرعة الصوت تحديًا كبيرًا على مستوى الصناعة”. الترقيات التي أجراها الفريق “تم تنفيذها بشكل مثالي، مما مكن الصاروخ من العودة سليمًا إلى حد كبير”. ومع ذلك، كان تأثير التسخين شديدًا لدرجة أن زعانف التيتانيوم تحولت من اللون الفضي إلى اللون الأزرق، وذلك بسبب عملية تعرف باسم “أنودةوأضاف: “حيث يتفاعل المعدن مع الأكسجين الجوي لتكوين طبقة من أكسيد التيتانيوم.
صمم الفريق أيضًا وحدة تحكم جديدة للصاروخ، تُعرف باسم وحدة الارتفاعات العالية للاستشعار والقياس عن بعد والاسترداد الإلكتروني (HASMTER)، والتي تتبعت رحلة الصاروخ ونشرت مظلته.
وقد أبدى الباحثون المشرفون على فريق RPL إعجابهم بالطلاب، الذين تلقوا الحد الأدنى من المساعدة من معلميهم.
“هذا مشروع طموح للغاية ليس فقط لفريق الطلاب، ولكن لأي مجموعة غير محترفة من مهندسي الصواريخ.” دان إروينوقال مهندس طيران ورئيس قسم هندسة الملاحة الفضائية بجامعة جنوب كاليفورنيا في البيان. “إنها شهادة على التميز الذي نسعى إلى تطويره لدى مهندسي الملاحة الفضائية الناشئين لدينا.”
