Tesseract使航天器推进更小更环保更强大

发射车辆及其巨大的火箭发动机在涉及与太空相关的推进力时往往会受到最大的关注，但发射只会带你到太空的边缘 - 而太空是一个很大的地方。Tesseract为航天器设计了一种新型火箭，它不仅体积更小，效率更高，而且使用的燃料对我们来说更安全。

火箭推进领域一直在不断发展数十年，但一旦进入太空，其变化就会大大减少。肼是一种简单而强大的氮氢燃料，自50年代以来一直在使用，而使用它的发动机(或类似的“双曲线”推进剂)为许多航天器和卫星提供动力。

只有一个问题：肼具有极大的毒性和腐蚀性。处理它必须在一个特殊的设施中进行，使用极其谨慎和危险品套装，并且非常接近发射时间 - 你不希望有毒的爆炸物比任何时候都要长。随着发射和航天器的繁殖和成本下降，肼处理仍然是一项严重的开支和危险。

正在寻求太空推进的替代方案，如Accion的电喷雾板，霍尔效应推进器(在SpaceX的Starlink卫星上)和轻型帆 - 但最终，化学推进是许多任务和工艺的唯一真正选择。不幸的是，研究不那么有毒的替代燃料并没有产生太多结果 - 但Tesseract说现在是时候了。

联合创始人埃里克·弗兰克斯说：“90年代中国湖海军基地进行了一些初步研究，但当资金重新分配时，它就失败了。“时机也不对，因为该行业仍然受到非常保守的国防承包商的支配，他们对经过飞行验证的有毒推进剂技术感到满意。”

rigel推进器测试

Tesseract的Rigel发动机的实时火灾测试。

然而，这些系统失效的专利指出了团队正确的方向。“我们面临的挑战是经历整个化学品系列，并找到适合我们的产品。我们发现了一个非常好的产品 - 我们将其视为一种商业秘密，但价格便宜，而且性能非常高。“

你不想用它来冲洗你的脸，但是你可以用穿着Gore-Tex工作服而不是密封的防护服来为太空船加油。意外接触并不意味着像肼一样会造成永久性组织损伤。

时代也发生了变化。现在，太空的趋势远离数十亿并在地球同步轨道上停留数十年的卫星，以及用于仅持续五年或十年的更小，更便宜的鸟类。

更多人制造的更多航天器使得更安全，更环保的替代品更具吸引力，当然：更低的处理成本，更少的专业设施等使制造和制备过程进一步民主化。但它还有更多。

如果所有人想要的是消除基于肼的推进力，他们可以用霍尔效应推进器等电动选项取代发动机，霍尔效应推进器从带电粒子离开组件并在相反方向上产生无限小的力 - 每次无数次第二，当然。(它加起来。)

但是这些推进方法虽然具有较高的比冲量 - 每单位燃料产生多少力的测量 - 但它们产生的推力非常小。这就像是建议有人乘坐最高速度为5英里/小时的太阳能汽车而不是带有V6的传统汽车。你会到达那里，而且经济上，但不是匆忙。

考虑到卫星一旦被运载火箭送入低轨道，就必须靠自己的力量上升到所需的高度，这可能高出数百公里。如果使用化学发动机，可以在数小时或数天内完成，但使用电动发动机可能需要数月。一个意味着留在原地20年的军事战略可以在一开始就节省几个月，但是像Starlink这样的公司计划推出的成千上万的短寿命卫星呢?如果它们可以在发布后一周而不是数月运行，那么这对他们的生命周期来说是一个非常重要的补充。

“如果你能摆脱传统化学推进的毒性和处理成本，但保持性能，我们认为绿色化学品是新一代卫星的明显赢家，”弗兰克斯说。这就是他们声称创造的东西。显然，不仅仅是在纸面上; 这是今年早些时候的一次火灾测试视频。

“它在生命结束时也很重要，在那里做一个长而缓慢的螺旋脱轨，反复穿越其他卫星的轨道，大大增加了碰撞的风险，”他继续道。“为了负责任地管理这些大型的，有计划的星座，在生命结束时快速脱轨的能力对于避免产生不可持续的轨道碎片问题尤为重要。”

Tesseract只有七名全职员工，并且是Y Combinator 2017年夏季课程的一部分。从那以后(和之前)，他们一直在努力工程化他们将提供的系统，并与航空航天建立关系。

他们筹集了200万美元的种子轮，但你不必成为一名火箭科学家才能知道这不是将物品投入太空的那种钱。幸运的是，该公司已经拥有了第一批客户，其中一个仍处于秘密状态，但计划明年启动Moon任务(你最好相信我们正在跟进这个热门提示)。另一个是Space Systems / Loral，或SSL，已经签署了1亿美元的意向书。

Tesseract计划提供两种主要产品。Polaris是一个“kickstage”，实际上是一种短程航天器，用于在被运载火箭带到太空后将卫星传送到更远的轨道。它由该公司更大的Rigel发动机提供动力; 这个据称是朝向月球的平台，你可以看到它推动了上图中右侧的6U小型遥控器。

但弗兰克斯认为这笔钱在其他地方。“我们认为将是一个更大的市场机会的系统是小型推进系统，”他说。因此，第二款产品Adhara是一种用于小型卫星和飞行器的推进总线，该公司专注于保持简单，紧凑，当然还有绿色。(这是上图中较小的装备;推进器被命名为Lyla。)

弗兰克斯说：“我们从客户那里听说，完整的交钥匙系统是他们最想要的，而不是从许多供应商处购买组件，并像老式卫星制造商一样自己进行所有系统集成。” 这就是Adhara的用途：“保持简单，将其固定在那里，让它在需要的地方进行操作。”

对这些发动机进行设计并不是很自然，但Tesseract并没有重新发明轮子。这些原则与传统发动机非常相似，因此开发成本并不荒谬。

该公司并不是假装这些是现在唯一有意义的解决方案。如果您需要具有专用于推进的绝对最低质量或体积，或者如果需要一周或一年才能到达您的目的地，那么电动推进仍然可能是更好的交易。对于需要高delta-V并且不介意处理随之而来的危险的主要任务，肼仍然是要走的路。但是，增长最快的市场并不是其中之一，而Tesseract的引擎位于一个高效，紧凑且远没有那么危险的中间地带。