Paliwa wysokoenergetyczne dla zwiększonego napędu
Istniejące rakietowe systemy napędowe można podzielić na trzy główne kategorie, w zależności od wykorzystywanego paliwa: ciekłe, stałe i hybrydowe. Każde z tych rozwiązań ma swoje zalety, dzięki którym nadają się one do pewnych zastosowań kosmicznych, ale to stałe materiały pędne są względnie stabilne i łatwe w magazynowaniu. Ich osiągi są jednak nadal gorsze w porównaniu z ciekłymi materiałami pędnymi. Ostatnie przełomowe odkrycia w dziedzinie materiałów o wysokiej gęstości energii otworzyły realne możliwości opracowania wysokowydajnych stałych materiałów pędnych. Aby wykorzystać ich potencjał do końca, europejscy naukowcy powołali do życia projekt "High performance solid propellants for in-space propulsion" (HISP)(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Celem było uzyskanie wyników dorównujących najlepszym ciekłym materiałom pędnym, a przekraczających parametry istniejących materiałów stałych o 10%. W ramach projektu HISP badacze doświadczalnie przeanalizowali cztery paliwa o wysokiej gęstości energii na bazie glinu: aluminium o strukturze mikrometrycznej, aluminium o strukturze nanometrycznej, aktywowane aluminium i wodorek glinu. Aby umożliwić pokonanie ograniczeń w zakresie potencjalnych osiągów, za obiecującą alternatywę dla powszechnie stosowanego nadchloranu amonu jako utleniacz przyjęto dinitroamid amonu (ADN). Jednym z produktów spalania materiałów pędnych zawierających AP jest chlorowodór, który powoduje korozję wokół płyty wyrzutni i jest szkodliwy dla środowiska. Z drugiej strony, ADN silnie reaguje z niektórymi spoiwami polimerowymi. Polimer azydku glicydu, jako najbardziej odpowiednie spoiwo, umożliwił stworzenie materiału pędnego z potencjałem zwiększenia o ponad 30% ładowności wyrzutni Vega. Partnerzy przemysłowi projektu HISP dokonali ulepszeń metod produkcji tych materiałów, aby zwiększyć ich stabilność chemiczną i uzyskać pożądaną zgodność. Chociaż materiały te nie są jeszcze na etapie produkcji na większą skalę, przeprowadzono już ocenę możliwości ich produkcji na skalę przemysłową. Aby określić korzyści z zastosowania nowych stałych materiałów pędnych podczas rzeczywistej misji, przyjęto wybrane misje wzorcowe. Projekt HISP zwiększył konkurencyjność europejskiego przemysłu kosmicznych środków pędnych. Zwiększając poziom gotowości technologicznej stałych środków pędnych zawierających składniki o wysokiej gęstości energii, dzięki projektowi możliwe staną się nowe misje do odległych celów, stanowiąc ważny wkład UE w rozwój badań kosmicznych.
