Úsáideann roicéad Starship nua SpaceX an t-inneall Raptor.Is é Meatán Leachtach agus Ocsaigin breosla an innill seo.Úsáideann an Falcon 9 agus Falcon ceirisín (RP-1) go trom mar bhreosla.Thairis sin, ar feadh i bhfad, baineadh úsáid as hidrigin i roicéid éagsúla.Ach, roghnaigh SpaceX meatán dá Raptor.Níor úsáid aon roicéid eile Meatán riamh mar bhreosla roicéad.
Tá sé mar gheall ar riachtanais Hidrigin leacht rialú teocht mhór, sceite go héasca, níos lú dlúth, dá bhrí sin éilíonn umar breosla níos mó, costasach i gcomparáid le Meatán, nach bhfuil oiriúnach do mhisean roicéad ath-inúsáidte agus Mars, riachtanais miotalóireacht chun cinn;dá bhrí sin, méadaíonn sé castacht agus costas roicéad.
Déanaimis ilchasta.
Tá an Raptor forbartha ag SpaceX.Inneall timthriall dócháin céimnithe lánsreafa faoi thiomáint meatáin atá ann.Is é an t-inneall Raptor an chéad inneall riamh sa stair, inneall timthriall dócháin céimnithe lánsreafa a eitlíodh riamh ar roicéad.Níor shroich aon inneall roicéad a úsáideann Meatán fithis riamh ach amháin roicéid SpaceX.
Is roicéad Mars atá in-athúsáidte go tapa é Starship SpaceX.Níl na roicéid Falcon in-athúsáidte go hiomlán.Cé go bhfuil an chéad chéim den roicéad seo in-athúsáidte, níl an chéim uachtarach.
Fadhb eile le Falcon 9 agus Falcon Heavy roicéad ná nach bhfuil sé in-athúsáidte go tapa.Tar éis gach eitilte, is gá athchóiriú fairsing a dhéanamh ar an roicéad seo sula bhféadfaidh SpaceX é a úsáid arís.Is é an phríomhchúis ná breosla an roicéad Falcon ná Ceirisín (RP-1).Fágann an breosla dóite súiche in urrann an innill Merlin, rud a fhágann go bhfuil sé níos deacra é a athúsáid gan glanadh fairsing.
Plean SpaceX ar Mars:
Mar a luadh muid níos luaithe, ba mhaith le Elon Musk dul go Mars.Tógfaidh spásárthach níos mó ná sé mhí chun Mars a bhaint amach ón Domhan.Is é an turas bhabhta 12 mhí.
Tá a fhios againn go bhfuil CO2 in atmaisféar Mars agus go bhfuil uisce reoite sa talamh.Ar Mars, is féidir linn Meatán (CH4) a chruthú ag baint úsáide as na hacmhainní seo.
Ar dtús, trí leictrealú, is féidir linn uisce (H2O) a roinnt ina Hidrigin (H2) agus Ocsaigin (O2).
2H2O = O2 + 2H2
Baileofar Ocsaigin agus Hidrigin i gcoimeádáin ar leith.Úsáidfidh daoine an ocsaigin a tháirgtear sa chéim seo.
Ar an gcéad chéim eile, trí phróiseas ceimiceach ar a dtugtar an próiseas Sabatier, chruthódh dé-ocsaíd charbóin (CO2) agus Hidrigin (H2) meatán (CH4).
CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O
Baileofar an meatán (CH4) agus uisce i gcoimeádáin ar leith.Úsáidfidh long réalta meatán (CH4) agus Ocsaigin (O2) mar bhreosla.Is féidir leis na Martians uisce (H2O) a tháirgtear sa chéim seo a ól nó é a úsáid chun Ocsaigin agus Hidrigin a dhéanamh.
Úsáideann spásairí na céimeanna seo cheana féin chun Ocsaigin a tháirgeadh ón uisce agus chun Dé-ocsaíd Charbóin a dhíchur ag an Stáisiún Spáis Idirnáisiúnta (ISS).Toisc go ndearnadh tástáil ar an bpróiseas seo;mar sin, is féidir linn é a úsáid ar Mars freisin.Is é an t-aon difríocht amháin ná go scaoileann ISS meatán (CH4) isteach sa spás amuigh, agus ar Mars, déanfaimid é a bhailiú isteach i gcoimeádáin mar bhreosla roicéad.
Sa phróiseas a gcuirtear síos air thuas, is féidir linn Meatán (CH4) agus Hidrigin (H2) araon a dhéanamh.
| Ceirisín (RP-1) | Meatán | Hidrigin | |
| Dlús | 813 g/L | 422 g/L | 70 g/L |
| Cóimheas Ocsaídeoir vs Breosla | 2.7:1 | 3.7:1 | 6:1 |
| Éifeachtúlacht | 370í | 459s | 532s |
| Teocht dócháin | 3670K | 3550K | 3070K |
| Fiuchphointe | 490K | 111 K | 20K |
| Fotháirgí Dócháin | CO2, H2O, agus súiche dubh. | CO2 agus H2O | H2O |
| Déanta ar Mars | No | Tá | Tá |
I roicéadacht, déantar éifeachtacht innill a thomhas i ríogacht shonrach (ISP).
Comparáid shimplithe a bheadh i gceist leis an MPG dár bhfeithicil faoi thiomáint gásailín.Dá airde an MPG de ghluaisteán, an míleáiste níos mó is féidir leis dul ar 1 galún gáis, agus an níos éifeachtaí é.
Anois, déanaimis glacadh leis go bhfuil 1lb de bhreosla roicéad againn.D'fhéadfadh sé a bheith Ceirisín (RP-1), Meatán (CH4), nó Hidrigin (H2).
Déantar ISP a thomhas i soicindí.Is é an tomhas é cé mhéad soicind is féidir leis an inneall a bhrú le 9.8 niútan fórsa le méid seasta breosla.Dá airde is féidir é a bhrú le 9.8 niútan leis an méid céanna breosla, is airde an éifeachtacht nó an ISP.
Má tá inneall roicéad amháin againn le 100s ISP agus ceann eile le 150s ISP, ansin tá an dara inneall le 150s ISP níos éifeachtaí toisc go bhféadfaidh sé níos mó oibre a dhéanamh leis an méid céanna breosla.
Ón tábla thuas, is féidir linn a fheiceáil go bhfuil Hidrigin éifeachtach i gcomparáid le Meatán.Mar sin féin, tá roinnt saincheisteanna ag Hidrigin.
Ba mhaith le SpaceX a roicéad a bheith simplí, saor agus iontaofa.De réir Elon Musk, “níl an chuid is fearr aon chuid;ní próiseas ar bith an próiseas is fearr.”
Cé go bhfuil Hidrigin éifeachtach i gcomparáid le tiomántáin roicéad eile, cuireann sé castacht le hinnill roicéad agus dearadh roicéad.
Is sreabhán crióigineach é hidrigin.Is é a leáphointe ná -259°C nó -435°F, agus is é a fiuchphointe ná -252°C nó -423°F.Ní mór hidrigin a stóráil i dteocht an-fhuar chun é a choinneáil i bhfoirm leachtach.Mar gheall air seo, tá gá le insliú timpeall umair ag roicéad hidrigine, rud a fhágann go n-ardóidh meáchan roicéad, castacht táirgthe, agus costas.
Ina theannta sin, tagann fadhbanna eile chun cinn mar gheall ar fhiuchphointe íseal an Hidrigin.
Ar thuras fada go dtí an Ghealach agus Mars, beidh an hidrigin boil de thalamh agus galú.Ina theannta sin, le linn athiontráil an domhain ar an Starship, beidh an teas a ghintear ina chúis le dúshlán teicniúil suntasach chun Hidrigin a choinneáil leachtaithe san umar breosla.
Mar sin féin, níl na fadhbanna seo ag Meatán.
Is ceist thromchúiseach í breabú hidrigine.Nuair a thagann miotail i dteagmháil le hidrigin chrióigineach, éiríonn an miotal brittle.Dá bhrí sin, tá dearadh roicéad ath-inúsáidte a úsáideann Hidrigin an-chasta agus dúshlánach.Teastaíonn ard-mhiotaleolaíocht ó innill hidrigine chun an bhrabús seo a chosc.
Ní chruthaíonn meatán (CH4) an tsaincheist bhrabúis seo.
Is é 70 g/L dlús na hidrigin.I gcodarsnacht leis sin, is é 422 g/L dlús Meatán.Mar thoradh air sin, ní mór umar breosla roicéad hidrigine a bheith i bhfad níos mó ná roicéad faoi thiomáint meatáin.Ciallaíonn umar mór roicéad níos troime.
Mar sin, bheadh roicéad faoi thiomáint meatáin níos éadroime i gcomparáid le roicéad Hidrigin.
Is é hidrigin an móilín is lú ar domhan.Sceitheann sé go héasca, go príomha trí na hailt táthaithe de na umair breosla.Dá bhrí sin, ní mór cruinneas urghnách a bheith aige agus tá sé cúramach chun an umar breosla a chruthú le sceitheadh.
Níl an cheist sceite seo ag meatán.
Tá hidrigin costasach freisin i gcomparáid le Meatán (CH4).
Mar is féidir linn a fheiceáil, cé go bhfuil Hidrigin níos éifeachtaí, tá go leor míbhuntáistí ann.
Dá bhrí sin, tá inneall roicéad ag teastáil ó SpaceX nach bhfuil na saincheisteanna seo aige.
Nuair a thosaigh siad ag dearadh inneall den chéad uair, níor theastaigh ó SpaceX aon bhaol a ghlacadh chun cineál nua inneall a chruthú nár fhorbair éinne.Mar sin, chinn siad Ceirisín (RP-1) a úsáid as a gcuid roicéad teaghlaigh Falcon.Nuair a d’éirigh leo lena n-inneall Marlin, chuir siad tús lena gcuid T&F don Raptor faoi thiomáint Meatán.
I mbeagán focal,Tá roinnt buntáistí ag Meatán Leachtach (CH4) thar Hidrigin Leachtach.Tá sé níos éasca a stóráil.Is leor córas fuaraithe éighníomhach chun an meatán a choinneáil ag teocht chrióigineach, atá i bhfad níos dlúithe ná Hidrigin.Tá umar breosla roicéad faoi thiomáint meatáin níos lú agus níos lú toirtiúla.Sin an fáth a n-úsáideann SpaceX Meatán agus nach n-úsáideann sé Hidrigin.
Am postála: Samhain-20-2023