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.
- Чи є місце українській книзі в планах держави, або що не так із книжковими сертифікатами? Віктор Круглов вчора о 19:31
- Блокування податкових накладних: причини та рішення Соломія Марчук вчора о 16:05
- Наш атом у кишені: коли світ перейде на ядерні батарейки Ксенія Оринчак вчора о 16:04
- Корпоративна політика як інструмент ефективного управління сьогодення Дмитро Зенкін вчора о 11:26
- Межі вирішення питання про зупинення реєстрації податкової накладної Євген Морозов вчора о 10:57
- Кризове лідерство та менеджмент: як обрати правильну стратегію в умовах кризи Ігор Шевцов вчора о 08:42
- Дірки на всіх: чи майже всіх? Богдан Кашаник 30.09.2024 23:43
- Цифрові права та кібербезпека: Виклики сучасності та перспективи регулювання Світлана Приймак 30.09.2024 17:22
- Відстрочка від мобілізації для студентів іноземних ВНЗ: Покарання невинних за чужі провини Арсен Маринушкін 30.09.2024 16:29
- Нетворкінг у LinkedIn: Правила успішної комунікації Дмитро Суслов 30.09.2024 16:10
- Відповідальність як стратегія. Чому сталий розвиток – майбутнє бізнесу Ірина Кононенко 30.09.2024 11:40
- Строк на оскарження рішення та дії посадових осіб виконавчої служби Євген Морозов 30.09.2024 09:55
- Відбір постачальника – це не вся закупівля: ключові ролі в закупівельному процесі Євгеній Сільверстов 30.09.2024 09:47
- Зміни в призначенні субсидій Андрій Павловський 29.09.2024 18:13
- Визнання недійсним договору відступлення права вимоги Євген Морозов 29.09.2024 10:47
-
Як зробити прорив у вивченні іноземної мови у найближчі пів року
Життя 25238
-
Насильство і торгівля людьми: що це за гучна історія з музикантом P. Diddy
Життя 10792
-
Епіцентр почав відкривати торгово-розважальні центри. Перший – біля Києва
Бізнес 9495
-
"Цифри шокують". У Росії офіційно презентували проєкт бюджету на 2025 рік
Фінанси 5599
-
Київ вибрав підрядника для ремонту аварійного мосту біля станції метро "Дарниця"
Бізнес 4154