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.
- Самопредставництво юридичної особи: Право чи привілей? Дмитро Зенкін вчора о 14:11
- Адмінарешт майна платника податків це публічно-правовий спір, а не спір про право Євген Морозов вчора о 13:11
- Чи декриміналізовані дрібні крадіжки в Україні? Рішення Верховного Суду Світлана Приймак вчора о 12:39
- Виклики та можливості у процесі відновлення України Сильвія Красонь-Копаніаж 17.10.2024 15:49
- Інтеграція та інновації: шлях розвитку Реєстру судових рішень Леонід Сапельніков 17.10.2024 14:01
- Технологічний обмін як основа відновлення та модернізації енергетичної системи України Олексій Гнатенко 17.10.2024 14:00
- Політика і психологія: як заперечення та раціоналізація формують державні рішення Валерій Козлов 17.10.2024 13:49
- Медіація у господарських спорах Наталія Ковалко 17.10.2024 13:40
- Безтурботна старість? Як не втратити якість життя, виходячи на пенсію Інна Бєлянська 17.10.2024 13:09
- Навіщо компанії ERP-система Віталій Курдюмов 17.10.2024 11:24
- Доцільність та правомірність розірвання договору після закінчення строку його дії Євген Морозов 17.10.2024 10:20
- Нові вимоги до подання даних нотаріусами: зміни для спадщини, дарування та купівлі-продажу Золтан Русанюк 16.10.2024 23:10
- "Джокер" залишається в рукаві Євген Магда 16.10.2024 18:04
- Податки підняли, питання залишилися Любов Шпак 16.10.2024 11:54
- Стягнення моральної шкоди завданої невиконанням судового рішення Євген Морозов 16.10.2024 10:36
- "Джокер" залишається в рукаві 5536
- Безтурботна старість? Як не втратити якість життя, виходячи на пенсію 726
- Криве дзеркало доброчесності: чи єдині стандарти для суддів і прокурорів? 370
- Кожен українець за кордоном – амбасадор своєї країни: місія, відповідальність і майбутнє 220
- AI Risk: як штучний інтелект формує нові горизонти корпоративної безпеки 213
-
СЗЧ та дезертирство зросли вп'ятеро — дані за областями
Інфографіка 32461
-
Реакція на викриття 49 прокурорів наштовхує на висновок – робити, як в Росії. Але це не вихід
Думка 30363
-
Львівський автобусний завод вийшов з 10-річного банкрутства
Бізнес 25197
-
"Путін витрачає на війну до $130 млрд на рік. Диво, що ми тримаємось". Що розказав Залужний
8240
-
Департамент охорони культурної спадщини вимагає зафарбувати мурал з Будановим на Подолі
Життя 7521