Лунный посадочный модуль Intuitive Machines Nova-C, который стартует 14 февраля, будет оснащён новым датчиком уровня топлива, разработанным NASA. Этот инновационный датчик позволит измерять криогенное топливо с помощью радиоволн.

Измерение количества жидкости в резервуаре на Земле — задача относительно простая, для этого можно использовать щуп или механизм с поплавком и манометром. В космических условиях всё гораздо сложнее. Гравитационная сила не притягивает жидкость книзу ко дну резервуара, поэтому она плавает и прилипает к стенкам резервуара за счёт поверхностного натяжения.

Инженеры могут оценить, сколько топлива осталось в космическом аппарате, зная первоначальную массу груза и вычитая, сколько топлива было использовано. Однако криогенное топливо имеет тенденцию со временем выкипать, что делает оценки «сомнительными». Это особенно важно для межпланетных миссий, которые могут длиться годами.

Для решения этой проблемы NASA разработала новый метод под названием «Радиочастотный датчик массы» (RFMG), который помогает оценивать количество криогенной жидкости с помощью антенны, установленной в резервуаре.Эта антенна измеряет, как жидкость взаимодействует с естественными электромагнитными резонансами стенок резервуара, после этого данные сравниваются с базой данных, что позволяет получить более точные показатели уровня топлива с точностью до нескольких процентов.

Предыдущие испытания RFMG проводились на самолётах, летающих по параболическим траекториям для создания кратковременных периодов невесомости, а также на МКС. Теперь этот метод будет тестироваться на лунном модуле Nova-C, где инженеры NASA смогут сравнить его показатели с наземным моделированием и предыдущими тестами.

«В условиях невесомости жидкость не опускается на дно баков, а скорее прилипает к стенкам и может находиться где угодно внутри», — поясняет Лорен Амин, заместитель менеджера проектного офиса портфеля проектов по управлению криогенными жидкостями в NASA. Она также подчеркивает, что такие точные измерения играют важнейшую роль в максимизации эффективности миссии или планировании необходимого количества топлива для старта.