加拿大康考迪亚大学的研究团队开发出一种煤油基凝胶燃料，有望让火箭和卫星的推进剂更容易储存、也更容易控制。相关研究发表在《朗缪尔》期刊上，其配方由煤油、可燃的天然来源物质卵磷脂和少量氯化钙组成。
太空推进剂有一个长期两难：液体燃料会在贮箱里来回晃动，干扰航天器的姿态控制；而传统的凝胶燃料虽然静置时稳定，却往往难以泵送、也难以喷入发动机燃烧。这项新工作要解决的，正是如何让燃料「该稳的时候稳、该流的时候流」。
凝胶化推进剂的概念并不新鲜。让燃料在静置时保持凝胶形态、在加压输送时恢复流动，是研究者追求多年的目标。真正的难点在配方：胶凝剂既要牢牢锁住燃料，又不能在管路和喷嘴里造成堵塞，还要在长期储存中保持化学稳定。这次选用卵磷脂这类天然来源的成分，思路是把配方做得相对简单、可控。
受剪切就变稀的凝胶
团队系统测试了这种凝胶对力、温度和化学环境变化的响应。结果显示，随着所受作用力增大，凝胶的黏度会下降约100倍，从而在燃料喷射所需的条件下顺畅流动；而在静置状态下，它表现得更像一块柔软的固体，有助于减少燃料的晃动与泄漏。
样品的稳定性同样出色：在密封容器中存放超过一年之后，仍然没有出现可见的分离。凝胶近乎透明的外观还有一个附带好处——研究人员可以更直观地观察燃料在其中的流动与燃烧过程，这对理解配方行为很有帮助。
离真正上天还差实测
这项研究由普拉奈·穆达利亚尔与康考迪亚大学机械、工业及航空航天工程副教授杰林·约翰完成。团队表示，这项工作摸清了凝胶在不同条件下的行为特征，找出了可靠储存与输送所需的关键性质，为后续开发打下了基础。对需要在轨工作数年、反复启停的卫星发动机来说，燃料少晃动也意味着姿态控制更省力。
不过团队也坦言，这种新材料究竟能否在真实太空飞行中胜任，还需要放进实际推进系统里测试才能确定。从实验室配方到发动机里的燃料，凝胶推进剂要走的路还包括材料相容性、极端温度循环和点火可靠性等一系列验证，这次的流变学数据只是第一步。
液体燃料在火箭与卫星上一直有个麻烦：晃动。推进剂在贮箱里晃荡会改变飞行器质心，极端时危及任务。凝胶静置时如固体的特性恰好克制晃动，受压时又能像液体一样被泵送，它瞄准的是液体与固体推进剂之间那块长期空白的折中地带。配方里出现卵磷脂这类日常材料，也说明这条路线离工程化并不遥远。