لماذا يُستخدم الهيليوم؟

1. الوزن الخفيف: الهيليوم خفيف جدا، وهذا مهم للصواريخ لأنها تحتاج إلى تحقيق سرعة وارتفاع معينين للوصول إلى المدار. استخدام عناصر خفيفة مثل الهيليوم يساعد في تقليل الوزن، وبالتالي تقليل استهلاك الوقود والحاجة إلى محركات أقوى، والتي تكون مكلفة في التطوير والصيانة.

2. الثبات الكيميائي: الهيليوم لا يتفاعل مع الوقود أو المواد الأخرى، مما يجعله آمنا للاستخدام داخل خزانات الوقود التي تحتوي على مواد شديدة التفاعل.

3. نقطة غليان منخفضة: بفضل درجة غليانه المنخفضة، يبقى الهيليوم في الحالة الغازية حتى في درجات الحرارة المنخفضة للغاية، حيث يتم تخزين العديد من أنواع الوقود الصاروخي.

كيف يُستخدم الهيليوم في الصواريخ؟

1. ضغط خزانات الوقود: يُستخدم الهيليوم لضمان تدفق الوقود إلى محركات الصاروخ دون انقطاع. عندما يُحرق الوقود والمُؤكسد في محركات الصاروخ، يملأ الهيليوم المساحة الفارغة التي يتركها الوقود، مما يحافظ على الضغط داخل الخزانات.

2. التبريد: يُستخدم الهيليوم في أنظمة التبريد بسبب خصائصه الفيزيائية الفريدة.

هل يُعتبر الهيليوم عُرضة للتسرب؟

نعم، بسبب حجم ذراته الصغير ووزنه الجزيئي المنخفض، يمكن أن يتسرب الهيليوم بسهولة من خلال الفراغات الصغيرة أو الأختام في أنظمة التخزين وخزانات الوقود. ومع ذلك، فإن ندرته في الغلاف الجوي تجعل تسربه سهل الاكتشاف، مما يساعد في الكشف المبكر عن أي عيوب في أنظمة الوقود.

مثال على ذلك، في مهمة Boeing's Starliner، تم اكتشاف تسرب صغير للهيليوم قبل محاولة الإطلاق، مما دفع إلى تأجيل المهمة للتحليل والتقييم. كذلك، تم الكشف عن تسريبات أخرى بعد الإطلاق في الفضاء، ما أدى إلى إعادة المركبة إلى الأرض بدون طاقم.

هل هناك بدائل للهيليوم؟

تم تجربة استخدام غازات أخرى مثل الآرجون والنيتروجين في بعض الإطلاقات، وهي أيضا خاملة وقد تكون أقل تكلفة. ومع ذلك، يبقى الهيليوم الأكثر استخداما في هذا المجال. في أوروبا، استخدم صاروخ Ariane 6 نظام ضغط جديدا يعتمد على تحويل جزء من الأكسجين والهيدروجين السائلين إلى غاز، لكنه واجه مشاكل أثناء الاختبار.