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P2020


MAPLE

Motores Autopressurizados para Lançadores Espaciais

Cofinanciado por:



Designação do projecto MAPLE - Motores Autopressurizados para Lançadores Espaciais
Código do projecto POCI-01-0247-FEDER-023687
Objectivo principal Investigação da tecnologia para o desenvolvimento de um motor protótipo de lançadores espaciais nacionais, para colocação em órbitra terrestre baixa de cubesats e microssatélites.
Região de intervenção CENTRO E NORTE
Entidades beneficiárias OMNIDEA LDA
Data de início 2017/06/01
Data de conclusão 2019/05/31
Investimento total elegível € 762.831,02
Apoio financeiro da União Europeia (FEDER) € 610.264,82

Objectivos, actividades e resultados esperados


Nos últimos anos tem-se verificado um aumento significativo de procura para serviços de lançamento de satélites de pequena e muito pequena dimensão (micro e nano-satélites), comummente designados por “cubesats”. A solução utilizada até agora para o lançamento destes pequenos satélites, tem sido o lançamento conjunto com satélites maiores (lançamento "à boleia") ou o lançamento conjunto de vários micro e nano-satélites (lançamento em grupo). Nenhuma destas soluções é óptima, dado que tipicamente implicam restrições nas órbitas atingíveis e impõe constrangimentos temporais que podem ser significativos no planeamento e execução da missão.
Para dar resposta a esta necessidade, têm surgido a nível mundial vários projectos de criação de micro e nano-lançadores, que têm absorvido investimentos avultados (particularmente nos EUA), na expectativa de aproveitar em pleno o mercado crescente de lançamento destas configurações de satélites. Na Europa, desenvolvimentos similares também têm sido anunciados, embora numa escala muito menor.
A Omnidea pretende, a médio prazo, criar um lançador para competir neste mercado, aproveitando a localização privilegiada do arquipélago dos Açores para efectuar os lançamentos, aliada às valências previstas para o Azores International Research Center (AIR CENTER) conforme intenção administrativa (https://www.fct.pt/ptspace2030/).

O objectivo principal deste projecto é desenvolver um protótipo da câmara de combustão do motor de foguete (com uma força propulsiva na ordem de 12 a 20 kN) para utilização neste micro-lançador de desenvolvimento nacional.
O motor a desenvolver terá características de versatilidade e baixo custo de fabricação, de modo a poder ser utilizado em todos os estágios do lançador, incorporando apenas pequenas alterações à configuração base para adaptação ao estágio de funcionamento. Adicionalmente, e havendo interesse, o mesmo motor poderá ser exportado para países (nomeadamente países em vias de desenvolvimento) que, tendo interesse em ter uma capacidade de lançamento própria, não tenham capacidade industrial e/ou tecnológica suficiente para criar o seu próprio motor de foguete, uma vez que este componente é frequentemente a peça mais cara e complexa de qualquer lançador.
O objectivo secundário é criar uma bancada de ensaios (e infra-estrutura envolvente) capaz de suportar todo o tipo de testes necessários com este protótipo de motor. Esta investigação para a bancada de ensaios servirá igualmente para numa fase posterior da ID do motor a Omnidea ter o know-how e um desenho preliminar do que será, numa fase de produção, a configuração final da bancada de ensaios para os testes de qualificação e testes de aceitação à saída de fábrica já durante a fase de produção em série dos motores finais.
As características pretendidas para este protótipo de motor vão requerer a avaliação técnica e científica de várias soluções possíveis na operação e fabrico do mesmo, soluções essas que posteriormente avançarão o estado da arte em motores de foguete.
Um dos factores chave para o sucesso do motor proposto será a utilização de um combustível que permita auto-pressurização do motor, levando assim a um design simples e fiável. Este combustível deverá ser à base de compostos de produção barata e que tenham um impacto ambiental aceitável, assim como um desempenho adequado. Não existindo no estado da arte conhecido um combustível com estas características, o projecto passará também pela sua formulação.

Para alcançar este objectivo estão definidas 5 actividades de investigação industrial com a seguinte estrutura analítica do projecto:.


Principais resultados esperados


- Formulação de um combustível eficiente, de baixo custo e mais ecológico
- Processo produtivo dos componentes dos motores mais eficiente (novos materiais) e ambientalmente sustentável por via da utilização do processo de manufatura aditiva de material (Impressão 3D)
- Ensaios e validação da tecnologia com protótipo à escala em ambiente controlado
- Manufatura e validação da tecnologia com motor protótipo (12 a 20 KN) através de ensaios estáticos (em solo) para aferição da escalabilidade


Principais resultados alcançados


Em breve


Disseminação do projecto


- Space Propulsion 2018 - Sevilha (Espanha): https://spacepropulsion2018.com/