Satelliittien kantoraketit voitaisiin nostaa korkeammalle höyrypallon avulla. Korkeuksissa ilmanvastus olisi pienempi kuin maapallolla, joten satelliitin laukaisu olisi helpompaa.
Näin sanoo Ilmatieteen laitoksen tutkijaryhmä. Suomalaistutkijat esittelevät menetelmänsä artikkelissa, jonka julkaisi The Aeronautical Journal.
Pieniä raketteja on toisinaan jo laukaistu ilmapallosta tai lentokoneesta. Raketin nostaminen yläilmoihin vety- tai heliumpallolla ei kuitenkaan välttämättä houkuttele, sillä helium on kallista ja vety helposti syttyvää.
Juuri siksi Ilmatieteen laitoksen tutkijat esittävät rakettia kantavan pallon nostekaasuksi kuumaa vesihöyryä, joka sekin on ilmaa kevyempi kaasu.
”Pallo täytetään kuumalla höyryllä maan pinnalla ja päästetään irti. Pallon kohotessa korkeuksiin osa vesihöyrystä tiivistyy”, kuvailee tutkimuspäällikkö Pekka Janhunen.
”Veden tiivistyminen vapauttaa paljon lämpöenergiaa, mikä hidastaa jäähtymistä ja auttaa pitämään jäljellä olevan vesihöyryn edelleen kaasumaisessa olomuodossa.”
”Kun on päästy riittävän korkealle, hyötykuormana oleva raketti irrotetaan, se käynnistyy ja lentää avaruuteen. Pallo vastaavasti tyhjennetään vesihöyrystä, ja se vajoaa alas uutta käyttökertaa odottamaan.”
Edullinen ja turvallinen menetelmä
Tutkijat laativat tietokonemallin, jonka avulla simuloitiin vesihöyryllä täytetyn pallon kohoamista ja höyryn jäähtymistä maanpinnalta aina 18 kilometrin korkeuteen.
Nousun aikana paine alenee, jolloin kaasut laajenevat. Pallon täyttämiseen höyryllä on eri tapoja. Jos se täytetään maassa osittain, laajeneva höyry täyttää koko pallon, kun se kohoaa.
Jos pallon alaosa täytetään kuumalla ilmalla, nousun aikana poistuu ilmaa alhaalla olevasta reiästä. Jos pallo täytetään höyryllä kokonaan, poistuva kaasu on höyryä.
Kuormana olevan raketin paino voi vaihdella. Se voi olla esimerkiksi 10 tonnia, mikä riittää muutaman sadan kilogramman painoisen satelliitin laukaisuun.
Höyrypallolla voi nostaa mitä tahansa muutakin kuin avaruusraketin. Tutkijoiden mukaan menetelmä on ainakin teoriassa sekä edullinen että turvallinen.
(Kuva) Kuumailmapallot lennättävät matkustajia ihailemaan näköaloja. Höyrypallot voisivat nostaa yläilmoihin satelliittien kantoraketteja.
