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.
- Суд відмовив у позові до ФОП щодо псування техніки після ремонту Артур Кір’яков вчора о 19:08
- Літо, тераси та куріння: чи є заборона для літніх майданчиків? Олег Сніцар вчора о 17:12
- Регіональні тренди запитів "Відео ШІ" в Україні: піки, спад і соціальні фактори Христина Кухарук вчора о 17:03
- Мінеральна угода США та України: шанс на нову енергополітику чи дорогий експеримент? Ростислав Никітенко вчора о 15:55
- Інвестування в Україну – аналіз досвіду іноземних компаній Сильвія Красонь-Копаніаж вчора о 13:30
- Як спадкоємцю за кордоном не загубитися у правовому лабіринті Світлана Приймак вчора о 13:28
- Психологічна готовність до пластичної операції – більше, ніж "налаштування" Дмитро Березовський вчора о 12:42
- Чому ми приймаємо нелогічні фінансові рішення? Антон Новохатній 04.05.2025 16:55
- Відповідальність батьків за шкоду, завдану дитиною: кейс наїзду на пішохода Артур Кір’яков 03.05.2025 09:28
- Кібербезпека в руках людей: чому найслабша ланка – не код, а співробітник? Михайло Зборовський 02.05.2025 14:56
- "Дачна революція": Верховний Суд дозволив реєстрацію місця проживання у дачному будинку Арсен Маринушкін 02.05.2025 13:48
- Відповідальність батьків за тілесні ушкодження, завдані їхніми малолітніми дітьми Артур Кір’яков 02.05.2025 09:28
- Економіка агресора радує своїм падінням Володимир Горковенко 01.05.2025 20:07
- Пенсійна реформа 2025 року Андрій Павловський 01.05.2025 18:17
- Все про ПДВ: коротка інструкція від адвоката Сергій Пагер 01.05.2025 09:52
-
У Чернігові демонтували пам’ятник борцям за незалежність: про що йдеться
Життя 4017
-
Що головне і що парадоксальне в угоді з США про корисні копалини
Думка 3860
-
Віагра, тефлон і бактерії проти пластику: вісім випадковостей, які змінили світ
Життя 2557
-
Зумери й міленіали на межі: як розпізнати кризове вигорання і врятувати себе
Життя 2547
-
"Ми скорочуємо більше ніж удвічі наше виробництво", – фіндиректор Ferrexpo
Бізнес 2266