Projekt GRACE: Udane testy silnika do napędów satelitarnych

W pierwszym kwartale 2024 roku Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa z sukcesem zakończył serię testów silnika, należącego do kategorii największych podsystemów w napędach satelitarnych. Rozwój tej konstrukcji jest realizowany w ramach projektu GRACE, finansowanego z polskiej składki do Europejskiej Agencji Kosmicznej.

Silnik wykorzystuje szereg unikalnych technologii, opracowanych przez Instytut oraz przy udziale partnerów przemysłowych. Należą do nich technologie materiałowe (m.in. kompozycja materiałów, zdolna do ciągłej pracy w temperaturze 1500°C), jak również unikatowy w skali światowej katalizator rozkładu wysoko stężonego nadtlenku wodoru, pozwalający na długotrwałą pracę w temperaturze do 950°C i środowisku utleniającym.

– Aktualnie jesteśmy na etapie weryfikacji modelu inżynieryjnego silnika. Przeprowadziliśmy doświadczenia w środowisku ziemskim. Natomiast sam silnik jest zaprojektowany do pracy w bardzo wymagającym środowisku kosmicznym. Następnym krokiem będzie wykonanie silnika w wersji zbliżonej do lotnej oraz kolejne testy weryfikacyjne – mówi dr inż. Paweł Surmacz, kierownik projektu GRACE w Łukasiewicz – Instytucie Lotnictwa.

Projekt jest zgodny z nowoczesnym trendem zrównoważonych rozwiązań napędowych poprzez zastosowanie nietoksycznych, tzw. zielonych materiałów pędnych, m.in. wysoko stężonego nadtlenku wodoru (98%), którego technologia otrzymywania również została opracowana przez Instytut.

– W projekcie wykorzystujemy specjalną infrastrukturę badawczą naszej jednostki, przeznaczoną do testowania napędów rakietowych i kosmicznych. Jest to tzw. hamownia atmosferyczna, pozwalająca na zaawansowane testy w środowisku ziemskim. W kolejnej fazie programu rozwojowego GRACE planujemy prace doświadczalne na nowym stanowisku próżniowym, które powstało dzięki dofinansowaniu Urzędu Marszałkowskiego Województwa Mazowieckiego. Stanowisko to pozwala na symulowanie warunków pracy bliskich rzeczywistym. Dzieje się to poprzez aplikację systemu próżniowego, utrzymującego stały poziom próżni – dodaje dr inż. Paweł Surmacz.

Silnik może być wykorzystywany zarówno w przyszłych platformach kosmicznych, realizujących wymagające misje serwisowe, jak również ostatnich stopniach małych rakiet nośnych (tzw. kick-stage). Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa sukcesywnie rozwija także inne rozwiązania napędowe które mogą mieć zastosowanie w pojeździe kosmicznym przeznaczonym do wykonywania regularnych misji serwisowych w przestrzeni wokółziemskiej.