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Michaela Hemming, candidata a doctorado en el Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la Universidad de Alabama en Huntsville (UAH), está utilizando una beca de Oportunidades de Investigación para Graduados en Tecnología Espacial (NSTGRO) de la NASA para hacer avances en propulsión bajo la guía de los ingenieros de la NASA.

Hemming ha diseñado un motor de detonación rotatoria (RDE) a pequeña escala fabricado por la NASA como parte de un esfuerzo de investigación conjunto. El innovador motor quema combustible rápidamente a través de una onda de detonación supersónica, esencialmente una serie de explosiones controladas, que permiten que el dispositivo brinde un alto rendimiento en un volumen relativamente pequeño. Esta tecnología innovadora promete mejorar el alcance, la velocidad y la asequibilidad de estos motores en comparación con los cohetes, estatorreactores o turbinas de gas tradicionales.

La doctoranda de la UAH, Michaela Hemming.

Michael Mercier | UAH

"Esta es una beca de cuatro años que incluye una experiencia de tecnología visitante en la que ayudo con la investigación en NASA Marshall que se alinea con mi investigación", dice Hemming. "Los RDE han demostrado una mayor potencia de salida y un rendimiento comparable al de los motores de cohetes líquidos de deflagración tradicionales, con un menor consumo de combustible y una complejidad y un tamaño sustancialmente menores", explica Hemming. "Estos dispositivos están siendo considerados especialmente para aterrizajes humanos y viajes interplanetarios a la Luna y Marte".

Hemming es una candidata a doctorado en ingeniería de sistemas aeroespaciales que realiza su trabajo de tesis con el asesor Dr. Gabe Xu, profesor asociado de ingeniería mecánica y aeroespacial en la UAH, una parte del Sistema de la Universidad de Alabama, quien ayudó a diseñar el proyecto. El equipo de desarrollo de motores de la UAH incluye al Dr. John Bennewitz, profesor asistente de ingeniería mecánica y aeroespacial, así como a los investigadores graduados Garrett Cobb y Ruthie Hill, y al investigador universitario Jared Sauer. El asesor de la NASA de Hemming es Tom Teasley, un ingeniero de pruebas y desarrollo de sistemas de propulsión líquida en el Marshall Space Flight Center (MSFC) en Huntsville, AL.

Uno de los objetivos específicos de la subvención ha sido desarrollar un artículo de prueba de investigación de subescala modular para investigar el rendimiento del motor de cohete de ciclo de detonación.

Equipo de la UAH que apoya el proyecto del motor de detonación rotatorio (LR), Dr. Gabe Xu, Patrick Rugel, Khadija Jalloul, Ruthie Hill, Michaela Hemming, Jared Sauer, Garrett Cobb y Paige Berg.

Cortesía de Michaela Hemming

"El Grupo de Dispositivos de Combustión en NASA MSFC está construyendo una versión a gran escala del motor que diseñé para UAH para comprender la escalabilidad de estos motores", dice Hemming. "Espero ayudar con ese trabajo a fines de este período de verano".

El motor de subescala fue diseñado para ser producido a través de fabricación aditiva, o impresión 3D de metal, que utiliza una fuente de calor, más comúnmente un láser, para fusionar partículas de polvo atomizadas, una capa a la vez, hasta que se complete la pieza en particular.

"¡Colaborar con la NASA ha sido una experiencia de aprendizaje increíble!" dice el doctorando. "Todo lo que probamos y diseñamos en la UAH tiene un impacto directo en la investigación y la toma de decisiones de las pruebas que se realizan en el MSFC. Nos ha sido muy útil tener un contacto inmediato en la NASA para hacer preguntas, pero en qué trabajamos en la UAH informa su trabajo tanto como su trabajo informa el nuestro. Es una verdadera colaboración que complementa las fortalezas de ambas instituciones de investigación".

El proyecto de Hemming ayudará a informar el diseño del primer motor de cohete de detonación rotatoria a gran escala de 10,000 lbf de la NASA financiado por la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial de la NASA. La inversión en estas nuevas tecnologías y estudiantes de ingeniería allana el camino para una economía espacial fuerte y sostenible y ayuda a dar forma a sus futuras carreras profesionales.

"Espero trabajar en los problemas de propulsión más difíciles de la comunidad investigadora en los viajes espaciales", dice Hemming. "Elegí venir a la UAH y al Centro de Investigación de Propulsión para obtener mis títulos de posgrado debido a la reputación de esta universidad en la investigación de propulsión experimental. No solo obtendría una educación de calidad y una experiencia de investigación, sino que también lo haría bajo la asesoría de profesores. que se preocupaba por mi futuro tanto como yo".

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