Als het aan de directeur van de UK Space Agency ligt moet dit in 2030 al kunnen.
De UK Space Agency kondigde onlangs tijdens de UK Space Conference 2019 aan dat het nauwer gaat samenwerken met de Australian Space Agency. Samen willen de ruimtevaartorganisaties de eerste supersonische luchtbrug ontwikkelen tussen Londen en Sydney. De bedoeling is dat een vlucht tussen de twee metropolen dan nog maar vier uur duurt.
SABRE
Hoe ze dat voor elkaar willen krijgen? Met de Synergistic Air-Breathing Rocket Engine, kortweg SABRE. Het Britse Reaction Engines werkt al een jaren aan deze krachtige ruimteraketmotor. Deze zuigt, zolang dat in de onderste lagen van de atmosfeer kan, buitenlucht aan die wordt gemengd met vloeibare waterstof en verder samengeperst, waardoor het mengsel vanzelf ontbrandt. De hete straal stuwt het ruimtetoestel voort. Als de lucht te ijl wordt, schakelt de motor over op de meegebrachte zuurstof.
Dat klinkt eenvoudig genoeg, maar dat is het niet. Om voldoende vermogen te kunnen produceren, moet de lucht namelijk met een extreem hoge druk van 140 atmosfeer in de verbrandingskamer worden geperst. Maar daarbij lopen de temperaturen zo hoog op dat geen enkel bestaand materiaal daartegen bestand zou zijn.
Pre-cooler
En dus bedacht Reaction Engines een pre-cooler/warmtewisselaar. Dit is een gesloten systeem waarbij helium, dat zelf wordt gekoeld met de vloeibare brandstof aan boord, de superhete lucht voorin de motor in een honderdste seconde koelt tot -150 graden Celsius. Daardoor kan een vrij normaal compressiesysteem (vergelijkbaar met die in gewone straalmotoren) verderop in de motor het mengsel tot de benodigde druk samenpersen.
In april dit jaar werd het koelsysteem met succes getest. Technici zetten de pre-cooler voor de uitlaatgassen van een oude F-4 Phantom-straalmotor, zodat de temperaturen die optreden bij Mach 3,3 (4043 km/u) konden worden nagebootst. De uitlaatgassen van 420 graden Celsius werden in 1/20ste van een seconde tot nul teruggebracht. Op dezelfde manier kan het systeem dus ook de hete samengeperste lucht in een SABRE-motor koelen.
Het volgende doel van de motorbouwers is om het systeem voldoende capaciteit te geven om ook de temperaturen aan te kunnen die bij Mach 5 (6125 km/u) optreden. Dan gaat het dus om temperaturen boven de 1000 graden. Pas als dat lukt, komt een supersonische luchtbrug binnen handbereik.
Tekst: André Kesseler en Laurien Onderwater
Bron: CNN
Beeld: Reaction Engines
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!