新型的輕型火箭燃料箱將採用碳纖維和塑膠替代金屬材料

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歐洲航天局

表示，採用這種設計可以降低太空飛行的成本。

在歐洲航天局的支援下，德國航空航天公司“MT aerospace”推出了一種獨特的設計，一種由碳纖維增強塑膠製成的小型火箭燃料箱。該燃料箱可以容納液氫和液氧而不洩漏，也不需要使用金屬襯裡。

由於不使用金屬，這種新型燃料箱要輕得多。根據歐洲航天局的說法，組裝它所需的部件將更少，與其他燃料箱設計相比，它是一種更快、更便宜的替代方案。任何減輕航天器重量的方法都是一種福音，重量的減輕意味著可以裝載更多的燃料，這樣才能將更重的載荷送入軌道及更遠的地方。

歐空局

未來發射器準備專案的專案經理凱特·安德希爾（Kate Underhill）說：“這是向前邁進的一大步。我們已經發現了一種非常特殊的碳複合材料和加工方法，這將使我們能夠考慮火箭上級的新架構和功能組合，這是使用金屬是不可能實現的。”

火箭的上級對於高空和太空推進非常重要；根據歐空局太空運輸部主任丹尼爾·紐恩施萬德（Daniel Neuenschwander）的說法，將上級從鋁改成碳複合材料，可能會產生額外2噸的有效載荷能力。

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上圖：由碳纖維增強塑膠製成的燃料罐在德國航空航天中心進行了測試。

新的碳纖維增強塑膠設計通過了低溫壓力測試，以瞭解燃料箱在將推進劑冷卻至 -253˚C（-423。4 華氏度）時的表現。 原來的金屬材質是密封的，為了用碳複合材料重現相同的特性，需要黑色碳纖維和特殊樹脂的複雜編織。該材料在許多單獨的測試中都能抵抗低溫、壓力迴圈和反應性物質。

最終，來自創新設計測試的資料，將應用於歐空局阿麗亞娜6號發射器的菲巴斯（Phoebus）上級火箭的最終外觀。Phoebus 將擁有近 12 英尺寬的由碳纖維增強塑膠製成的液氫和液氧罐，該材料還將應用於儲罐與上級外層之間的介面。據歐洲航天局稱，Phoebus 將在 2023 年用低溫流體進行測試。

實際上，這個團隊並不是唯一一個為航天器嘗試使用非常規材料的團隊。芬蘭的工程師已經建造並測試了一個木製衛星原型，他們說這將是未來奈米衛星的概念驗證，幾乎沒有金屬部件。

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