Es ist einfach, Treibstoff in Tanks auf der Erde zu messen, wo die Schwerkraft die Flüssigkeit nach unten zieht. Aber im Weltraum ändert sich das Spiel. Die Quantifizierung des Treibstoffs, der im Tank eines Raumfahrzeugs herumschwimmt, ist nicht so einfach.
„Aufgrund der sehr geringen Schwerkraft setzt sich die Flüssigkeit nicht am Boden der Treibstofftanks ab, sondern haftet an den Wänden und könnte sich überall im Inneren befinden“, sagte Lauren Ameen, stellvertretende Leiterin des Cryogenic Fluid Management Portfolio Project Office bei der NASA Glenn Forschungszentrum in Cleveland. „Das macht es wirklich schwierig zu verstehen, wie viel Treibstoff Sie in Ihrem Tank haben. Das ist wirklich wichtig, um die Dauer Ihrer Mission zu maximieren und zu planen, mit wie viel Treibstoff Sie zum Start benötigen.“
Auf einer bevorstehenden Reise zum Mond wird eine Treibstoffanzeigetechnologie aus dem Weltraumzeitalter demonstriert, die dieses Problem lösen soll. Die Radio Frequency Mass Gauge (RFMG)-Nutzlast wurde bei NASA Glenn im Rahmen des Technology Demonstration Missions-Programms der Agentur entwickelt und soll im Rahmen der Lieferung von Intuitive Machines IM-1 zur Mondoberfläche im Rahmen der Initiative Commercial Lunar Payload Services (CLPS) gestartet werden . Mit CLPS arbeitet die NASA mit amerikanischen Unternehmen zusammen, um wissenschaftliche, Explorations- und Technologienutzlasten zur Mondoberfläche und Umlaufbahn zu bringen.
Dr. Greg Zimmerli, Hauptforscher des Radio Frequency Mass Gauge (RFMG)-Projekts am Glenn Research Center der NASA in Cleveland, erklärt, wie die RFMG-Technologie dazu beitragen wird, den Weg für zukünftige Weltraummissionen zu ebnen. Bildnachweis: NASA/Denise Eletich
Die RFMG-Technologie nutzt Radiowellen und Antennen in einem Tank, um zu messen, wie viel Treibstoff verfügbar ist. Während auf der Internationalen Raumstation und bei Parabelflügen kleinere Experimente durchgeführt wurden, wird dies der erste Langzeit-RFMG-Test auf einem eigenständigen Raumschiff, dem Mondlander Nova-C, sein. Die Daten, die Ingenieure während ihrer Reise erhalten, könnten vor Ort durchgeführte Simulationen validieren und den nächsten Schritt in der Entwicklung dieser Technologie markieren.
„Es ist definitiv ein kritischer Punkt“, sagte Ameen. „Dies ist das erste Mal, dass wir diese Art von Daten für RFMG erhalten.“
RFMG könnte bei zukünftigen Langzeitmissionen von entscheidender Bedeutung sein, die auf Raumfahrzeugen basieren, die mit kryogenen Treibstoffen wie flüssigem Wasserstoff, flüssigem Sauerstoff oder flüssigem Methan betrieben werden. Diese Treibstoffe sind hocheffizient, aber schwierig zu lagern, da sie selbst bei niedrigen Temperaturen schnell verdampfen können. Die Möglichkeit, den Treibstoffstand von Raumfahrzeugen genau zu messen, wird Wissenschaftlern helfen, ihre Ressourcen zu maximieren, während die NASA ihrem Ziel näher kommt, Menschen über Artemis zum Mond zurückzubringen.