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.
- Війна змінила правила гри: Україна на першому місці за передачами озброєння (2022–2024) Христина Кухарук 16:22
- Как оформить наследство в Украине, если вы находитесь за границей: пошаговая инструкция Віра Тарасенко 14:50
- Централізація закупівель: як Україна та ЄС підвищують ефективність державних витрат Олена Усеінова вчора о 17:38
- Обмеження переказів між картками: що зміниться з 1 червня? Денис Терещенко вчора о 15:07
- Як уникнути блокування податкових накладних? Сергій Пагер вчора о 08:47
- Сімейне підприємництво в Україні: міжнародний досвід та перспективи Юлія Мороз 22.05.2025 14:15
- Світло – не трофей Ірина Голіздра 22.05.2025 12:56
- Оскарження тарифу на електроенергію: КОАС розглядає справу проти постанови КМУ Андрій Хомич 22.05.2025 11:38
- Господарювання без сторонніх або ТОВ з 1 учасником Альона Пагер 22.05.2025 09:39
- Капітал у квадратних метрах: стратегічний погляд на інвестиції в українську нерухомість Раміль Мехтієв 22.05.2025 09:07
- Хто вбив Андрія Портнова? Дмитро Золотухін 22.05.2025 01:17
- Психосоціальні ризики: прихована загроза безпеці праці, яку не варто ігнорувати Валентин Митлошук 21.05.2025 15:51
- Війна і молодь України: виклики, нові цінності та перспективи розвитку після війни Захарій Ткачук 21.05.2025 13:32
- Що робити зі скасуванням торгівельного безвізу для України Юрій Щуклін 21.05.2025 13:22
- Суд не вправі оцнювати ухвали НСРД Андрій Хомич 21.05.2025 11:39
- Хто вбив Андрія Портнова? 3378
- Україна: 68 місце за якістю життя і 87 за зарплатами – сигнал для реформ 215
- Секс під час війни: про що мовчать, але переживають тисячі 150
- Війна змінила правила гри: Україна на першому місці за передачами озброєння (2022–2024) 81
- Обмеження переказів між картками: що зміниться з 1 червня? 77
-
Нові 1920-ті, "кернесанс" і "Геть від Москви!": як живе Харків за 30 км від Росії
7553
-
Виклик Маску: як Китай утричі обігнав Starlink за потужностями виробництва супутників
Думка 7148
-
Від $2000 за квадрат і робітники з Індії. Ігор Ніконов про майбутнє ринку нерухомості
Бізнес 6957
-
Натреновані на вбивство: Кремлю доведеться розв'язувати проблему розлючених фронтовиків
Думка 6408
-
"Агресор космічного масштабу". Ексрозвідниця США про загрозу РФ, Китаю і нову роль України
5640