轻质碳纤维增强塑料燃料箱通过关键测试，可以减轻火箭的干质量

材料科学仍然是太空探索的无名英雄。火箭更闪亮，控制系统更精确，但如果没有能够承受将人和物从地球上带走所需的巨大力量温度的材料，它们就毫无用处。现在，来自 MT Aerospace 的一个团队在ESA的资助下开发了一种新型材料，这种材料将在任何火箭发动机最重要的部件之一——燃料箱中非常有用。

这种材料本身并不新鲜——被称为碳纤维增强塑料 ( CFRP )，该技术已经存在了几十年，广泛用于汽车、航空航天和土木工程。然而，直到现在，还没有人能够成功地用它制造火箭燃料箱。

小型复合罐的外部测试。

首先必须克服几个挑战——它必须防漏，然后必须承受储存火箭燃料所带来的极端低温压力。众所周知，火箭发动机中结合的氢和氧难以保留。现有的现场储罐，即使是那些主要由某种形式的复合材料制成的储罐，都有一个内部金属衬里，以确保高反应性气体不会从储罐中逸出。

不过，金属衬里有一个缺点——它们很重，并且比纯 CFRP 罐需要更多的零件和制造步骤。由于发射成本是太空探索的主要成本驱动因素之一，而重量与发射成本直接相关，因此减少重量和组件数量对火箭制造商来说很有吸引力。

ESA 并不是唯一一个有这个想法的人——NASA 和波音公司也在联合开发一种复合材料罐，就像 2014 年看到的那样。

这种吸引力早已为人所知，因此 ESA 花费了一些研究资金用于开发新型轻型燃料箱的项目。MT Aerospace开发的新技术是该资金的成果之一。

但这并不是唯一的结果——其他技术也得到了 ESA 的未来发射器准备计划的支持。这些技术将在 2023 年实现名为Phoebus的全面示范项目。MT 开发的 CFRP 储罐将应用于 Phoebus 的燃料罐以及氧气和氢气罐之间的配套基础设施。

艺术家对 ESA 上级测试模块 Phoebus 的构想。

当它在 2023 年准备就绪时，Phoebus 将提供全尺寸 CFRP 系统的第一次主要低温测试。但在此之前，使用该技术的“小规模”独立坦克还有一个中间步骤。如果证明它在放大时与在较小规模上一样有效，那么 CFRP 技术有可能在未来的火箭发射中减少多达 2 吨的重量。对于更华丽的太空探索技术来说，这是很多额外的承载能力。