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.
- Проведення перевірок в частині вчинення мобінгу: внесено зміни до законодавства Анна Даніель 01:16
- Суд не задовольнив позов батька-іноземця про зміну місця проживання дитини Юрій Бабенко вчора о 17:15
- Як повернутись до програмування після довгої IT-перерви Сергій Немчинський вчора о 16:39
- Моральна шкода за невиконання рішення суду Артур Кір’яков вчора о 14:21
- Путінський режим знову показує своє справжнє обличчя: цього разу – проти азербайджанців Юрій Гусєв вчора о 10:51
- Зелений прорив 2025: як відновлювана енергетика відкриває шлях для України Ростислав Никітенко вчора о 10:22
- "Розумні строки" протягом 1200 днів: чому рішення у справі стає недосяжним Максим Гусляков 28.06.2025 20:49
- Мир начал избавляться от иллюзий, связанных с ИИ Володимир Стус 27.06.2025 23:54
- Триваюче правопорушення – погляд судової практики Леся Дубчак 27.06.2025 16:19
- Дике поле чи легальна сила: навіщо Україні закон про приватні військові компанії (ПВК)? Галина Янченко 27.06.2025 16:03
- Реформа "турботи" Андрій Павловський 27.06.2025 12:07
- Оцінка девелоперського проєкту з позиції мезонінного інвестора, як визначити дохідність Роман Бєлік 26.06.2025 18:39
- Весна без тиші: безпекова ситуація на Херсонщині Тарас Букрєєв 26.06.2025 17:24
- Краще пізно, ніж бідно: чому після 40 саме час інвестувати в фондовий ринок Антон Новохатній 26.06.2025 16:20
- Коли рак – це геополітика. Або чому світ потребує термінової операції Дана Ярова 26.06.2025 12:35
- Президент поза строком: криза визначеності й мовчання Конституційного суду України 721
- Як керувати бізнесом за тисячі кілометрів і залишатися лідеркою: мій особистий досвід 632
- "Розумні строки" протягом 1200 днів: чому рішення у справі стає недосяжним 281
- Реформа "турботи" 235
- Житлово-будівельні товариства: як знизити ризики у новому житловому будівництві 117
-
Чому ми роками терпимо токсичних людей і як захиститися від маніпуляторів
Життя 11610
-
Літній базовий гардероб – 2025: як зібрати стильну і зручну капсулу – пояснює стилістка
Життя 6527
-
21 удар по одному заводу. У Дрогобичі розповіли про наймасштабнішу атаку за час війни
Бізнес 4204
-
Антиамбітність – не лінь, а вибір: чому slow success набирає обертів
Життя 3325
-
Золотий гребінець. Хто заробляє на курятині найбільше
Бізнес 2021