Без космосу. Як COVID-19 руйнує плани NASA

Журналістка Popular Science Шира Федер у своїй статті розповіла про те, як пандемія впливає не тільки на те, що відбувається на Землі, а й на безповітряний простір.

Лікарні активно заповнюються пацієнтами з COVID-19, і на тлі цього NASA робить заяву про те, що відкладає майбутній запуск супутника. Рідкого кисню, необхідного для польоту, гостро потребують і лікарні, де лікарі використовують цей важливий ресурс, щоб зберегти життя важким пацієнтам з COVID-19.

"Кисень для лікарень — це наш пріоритет", — говорить Річард Крейг, віцепрезидент з технічних і нормативних питань американської Асоціації стисненого газу.

Брак водіїв вантажівок з ліцензіями, необхідними для перевезення кисню, тільки посилює проблему, і є побоювання, що запуски інших ракет також будуть відкладені.

На недавньому космічному симпозиумі в Колорадо президентка SpaceX Гвінн Шотвелл запросила всіх, у кого є доступ до рідкого кисню, простягнути їм руку допомоги. "Ми, звичайно, подбаємо про те, щоб у лікарнях був кисень, який їм потрібен, але ті, у кого є запас рідкого кисню, напишіть мені електронкою", — сказала вона.

Засновник SpaceX Ілон Маск написав в Twitter, що нестача кисню — "це ризик, але не обмежуючий фактор". Цього року компанія планує понад 26 запусків ракет.

Чому затримка має значення?

Landsat 9, запуск якого відкладено як мінімум на 23 вересня, буде кожні вісім днів отримувати зображення Землі, моніторячи земельні ресурси і забезпечуючи вчених безцінною інформацією.

На брифінгу перед запуском представник проєкту Landsat 9 Джефф Масек порівняв Landsat зі швейцарським армійським ножем. "В одному базовому наборі для проведення спостережень або вимірювань ми використовуємо цілий ряд різних наукових програм", — сказав він.

Свен Білен, професор інженерного проєктування, електротехніки та аерокосмічної техніки в Пенсільванії, зазначив, що, хоча лікарні в пріоритеті, космічна промисловість також, як і раніше, відчуває потребу в кисні. "Я не думаю, що люди повною мірою розуміють, що дає їм космос, коли говорять, що ми повинні зосередитися на гуманітарних кризах і зміні клімату на Землі, — каже він. — Це частина системи, яка поліпшує життя на Землі, наприклад, з допомогою GPS або метеорологічних супутників, які можуть відстежувати урагани".

Чому ракетам потрібен кисень?

"Коли ви щось спалюєте, відбувається окислення. На Землі, якщо ви розпалите вогонь, він буде поглинати кисень з повітря. Але коли ви піднімаєтеся, в атмосфері стає все менше кисню, який можна було б поглинути", — говорить Білен. А значить, ракетам для роботи потрібен власний кисень, причому у великій кількості.

У 1920-х роках доктор Роберт Х. Годдард використовував рідкий кисень для своїх перших революційних випробувань ракетних двигунів, і він до цього часу залишається одним з найбільш часто використовуваних ракетних палив. Сьогодні він також використовується в багатьох інших галузях промисловості, таких як хімічна переробка і доменні печі.

Для опису процесу горіння Білен як приклад навів відео з YouTube, де люди намагаються швидше розпалити гриль, а потім їм приходить на думку заливати гриль рідким киснем. Що прискорює реакцію. "По суті, це те, чого ви хочете домогтися в ракеті, — сказав він. — Ви намагаєтеся подавати кисень досить швидко, щоб ракетне паливо згоряло зі швидкістю, необхідною для створення тяги для підйому ракети".

Як виробляється рідкий кисень?

Щоб отримати рідкий кисень, відомий у галузі як LOX, інженери беруть повітря і охолоджують його до кріогенних або дуже низьких температур. Потім ця рідина проходить процес дистиляції, іноді кілька разів, щоб відокремити кисень від азоту та інших компонентів повітря.

У лікарнях лікарі призначають пацієнтам кисень, щоб збільшити обсяг кисню, що перевищує природний рівень кисню в повітрі. "І їм необов'язково потрібен 100-відсотково чистий кисень", — зазначає Білен.

Але ось для ракет вам потрібен досить чистий кисень, тому що це хімічний процес, під час якого він буде з'єднуватися з ракетним паливом. Отже, кисень, який використовується для космічних запусків, повинен бути набагато чистішим.

У медичних установах кисень використовується майже виключно як газ. Основна причина, з якої він може прибути на місце у вигляді зрідженого кисню, — це більш конденсоване сховище.

Як і в багатьох галузях промисловості, під час пандемії COVID-19 постачальникам рідкого кисню, таким як Air Liquide, Praxair і Airgas, можливо, доведеться скорегувати своє виробництво відповідно до поточних потреб населення. "Проблема в тому, що сьогодні є не так уже й багато потужностей для виробництва кисню, — пояснює Білен, — а кількість його користувачів різко зросла, особливо в медицині".

Що далі?

Білен порівнює брак рідкого кисню з величезним дефіцитом туалетного паперу в 2020 р., коли люди почали працювати вдома і потреба у великих упаковках паперу знизилася на користь рулонів меншого розміру. "Промисловість не може відразу розвернутися на 180%, але через деякий час вони налагодили лінії поставок", — додав він.

Він очікує, що ринок впорається з цією проблемою, почавши виробляти більше кисню для людей, які його найбільше потребують. "Це всього лише тимчасовий збій", — вважає Білен.