Применение метана в ракетно-космической технике
Ракетным топливом XXI века обещает стать метан в паре с жидким кислородом. В пользу его применения говорят, как энергетические характеристики, так дешевизна и распространенность. Метан по плотности и эффективности находится между керосином и водородом. Но
Проектыосвоения ближнего космоса, предполагающие создание на орбитезаводов-лабораторий по производству новых материалов, обитаемых илиавтоматических баз на Луне и Марсе или хотя бы запуск спутников для обеспеченияпокрытия земной поверхности высокоскоростной связью, не возможны без наличия серьезныхинтеллектуальных и финансовых ресурсов.
Так,например, по данным NASA, создание наЛуне обитаемой базы обошлось бы сегодня в $ 38 млрд. Но надо учесть, что наЛуну космические исследователи смотрят, прежде всего, как на полигон поотработке технологий, необходимых для колонизации Марса.
Но одинтолько полет на Красную планету, по оценкам бизнесмена Илона Маска - автораидеи переселения в XXIвеке на Марсодного миллиона землян, составит, по крайней мере, $ 10 млрд. И таких полетовдолжно быть сделано 10 тыс.
Наличиеуже готовых технологий и повторение пройденных миссий способны сократитьзатраты примерно в два раза. Так, решившись сегодня повторить миссию Apollo, страна или частная компания должныбыли бы вложить в нее порядка $ 12 млрд., по сравнению с $25 млрд., которые СШАв прошлом веке потратили на лунную гонку.
Но проблемасостоит в том, что многих решений для задач, стоящих перед космической отраслью,еще не существует, а имеющиеся - не соответствуют требованиям времени.
Сегодняшняяинтенсификация космической деятельности однозначно потребует снижения стоимостивыведения полезной нагрузки на орбиту и повышения экологичности и безопасных ракетныхдвигателей.
Напервом этапе развития космических технологий эти факторы были вторичными.Наилучшие результаты советской космической программы были достигнутыракетами-носителями «Протон», использующими в качестве жидкостного компонентатоплива - гептил (несимметричный диметилгидразин). Пары этого вещества оченьтоксичны и смертельно ядовиты.
Американскаякосмическая программа использовала для своих целей преимущественнотвердотопливные ракетные ускорители. Но и здесь побочным эффектом использованияявляется высокая пожароопасность и выделение ядовитых соединений, в частности,диоксинов.
Сейчасуже не подлежит сомнению то, что авиакосмическая деятельность является одной изпричин уничтожения озонового слоя. Использование гептила в российскихракетах-носителях «Протон» стало одной из причин ограничений, введенныхКазахстаном для запусков этих ракет с космодрома Байконур.
Государства,создающие новую ракетную технику, проектируют для нее двигатели на керосине ижидком кислороде. Хотя и эта технология уже не молода. В качестве примеровможно привести украинский РН «Зенит», российский РН «Ангара», Falkon-9 SpaceXИлона Маска и другие.
Нарядус твердотопливными ускорителями, ступени на жидком кислороде и водородеиспользуются в европейской РН Ariane-5 и американскойDelta-4Heavy, которые конкурируют между самой зазвание самых мощных носителей.
Тем неменее, ракетным топливом XXIвека обещаетстать метан в паре с жидким кислородом. В пользу его применения говорят, как энергетические характеристики, так дешевизна и распространенность.Метан по плотности и эффективности находится между керосином и водородом. Носырьевая база добычи метана намного шире, чем у керосина. Фактически, этоприродный газ, который можно сжижать и использовать в качестве ракетноготоплива. Хранить его в виде топлива проще и удобнее жидкого водорода.
Однимиз способов снижения стоимости космических перелетов является созданиемногоразовых двигателей. И как раз здесь метан обладает еще однимпреимуществом. Камеру криогенного двигателя можно освобождать от топлива путем нагревадо температуры минус 160 градусов Цельсия. У водорода этот порог значительнониже. К преимуществам использования метана относится возможности снижениятемпературы генераторного газа, который является одним из причин недолговечностидвигателей и другие факторы надежности.
Начинаяс 80-х гг прошлого века работы над метановыми двигателями ведутся во многихкосмических организациях. Среди них можно назвать российские НПО «Энергомаш»,КБ химавтоматики и КБ химического машиностроения, американские BlueOriginи Firefly Space Systems, (активы которойсовсем недавно приобрел основатель Noosphere Ventures Максим Поляков)японские и китайские компании. Не так давно к ним прибавилась SpaseX Илона Маска.
Испытанный в конце прошлого года двигатель Raptor, который Маск предполагает использоватьдля сверхтяжелого носителя РН Falcon Heavy, работаетименно на метане. В общем, с большой долей вероятности, именно метановомудвигателю и предстоит обеспечить вывод на орбиту «Межпланетной транспортнойсистемы», которая впоследствии доставит на Марс первых землян, а затем и другихколонистов.
Поставлятьтопливо с Земли для длительных путешествий по Солнечной системе тоже непридется. Производить его можно прямо в космосе путем нагревания, смешавуглекислый газ и водород (эффект Сабатье). Кроме того, уже сейчас понятно, чтометаном богаты многие небесные тела Солнечной системы – Юпитер, Сатурн, Уран иНептун. На спутнике Сатурна – Титане буквально идут метановые дожди, поэтому онв будущем мог бы стать межпланетной заправочной базой.
- Чому в Україні судять військових так, ніби війни немає? Валерій Карпунцов 14:32
- Ритейл уже не про полиці: нова екосистема бізнесу Олег Вишняков 13:13
- Про обопільну вину у справах ДТП та страховку Світлана Приймак 11:48
- Чому досі немає легших бронежилетів для ЗСУ: історія марнотратства та байдужості Дана Ярова 11:46
- Чому водень потребує політики, а не лише технологічного прориву? Олексій Гнатенко 11:13
- Як аграрний бізнес стає жертвою рейдерства і як цьому запобігти Сергій Пагер 09:08
- Відсутність доходу як підстава для звільнення від сплати судового збору: судова практика Арсен Маринушкін 08:39
- Мінфін проігнорував вимоги громадськості підвищити акциз на ТВЕН Артур Парушевскі вчора о 18:58
- Підроблені документи: правовий компас Дмитро Зенкін вчора о 16:47
- Хрестоматія винахідництва. Системно-синергетична методика Вільям Задорський вчора о 14:43
- Кібербезпека: до яких викликів готуватися у 2025 році Андрій Михайленко вчора о 14:12
- Як реалізувати переважне право купівлі частки ТОВ? Альона Пагер вчора о 11:36
- Кенселінг як штучний контроль Михайло Зборовський 28.05.2025 13:21
- Промптинг як нова необхідна навичка: чому вона важлива для кожного Станіслав Нянько 28.05.2025 13:13
- Експертне дослідження шахрайських схем: практичні аспекти для адвокатів Юрій Григоренко 28.05.2025 12:55
- Рівність у регламентах, асиметрія на практиці: дебютні уроки конкурсу в апеляцію 1132
- Війна змінила правила гри: Україна на першому місці за передачами озброєння (2022–2024) 143
- Експертне дослідження шахрайських схем: практичні аспекти для адвокатів 136
- Оцінка доказів в аудиті та кримінальному процесі: точки дотику з точки зору ШІ 136
- Чому в Україні судять військових так, ніби війни немає? 124
-
Нове житло на межі зникнення. Що говорить статистика про кризу на ринку нерухомості
Бізнес 8428
-
Рейтинг країн за тривалістю життя у 2025 році: лідери, аутсайдери та розрив у десятки років
Інфографіка 6015
-
Український банкір будує село в Карпатах: що він думає про економіку, ризики й інвестиції
Бізнес 5790
-
Найбільша приватна авіакомпанія Росії скасувала частину рейсів: немає запчастин до літаків
Бізнес 3758
-
Менше скролити — більше жити: чому мінімальний скролінг став новим трендом серед блогерів
Життя 3732