美国宇航局将直接携带150吨水作为载人火星任务的燃料

美国宇航局将直接携带150吨水作为载人火星任务的燃料
以水为油来燃烧,即所谓的“化水为油”,可视为挑战人们基本常识的“保留”p局,经久不衰。当然,最后,结果是要么车上有两个油箱,要么这些p局有两个独立的电池系统。幸运的是,中学的物理和化学课程也教导说,水可以通过直流电电解成氧气和氢气;当氢在氧气中燃烧时,它也能再次变成水。而氢在氧气中燃烧产生的热量很大,这是用于火箭技术,即低温氢氧机。这是一种比冲最大的液体发动机,目前已经被人类完全掌握,特别适合作为高级和深空检测的动力。汉海狼山(匈奴狼山)之前的微博中也提到,人类火箭使用的液态氢不是通过电解水获得的,而是主要从石化工业的尾气中提取的。然而,获得液氧要简单得多,液氧可以直接压缩空气体,然后分层蒸发以获得大量液氧。
液氧的密度为每立方米1.14吨,略高于水的密度,所以使用起来不成问题。此外,液氧的储存相对容易,温度相对较高,而且不易泄漏。但是液氧只是一种氧化剂,真正的燃料实际上是液态氢。这个很难端上来。因为液态氢的密度只有70.8千克/立方米。水只有四分之一,相当于14桶液态氢,相当于一桶水的重量。这就导致了这样一个事实,今天的液氧液氢高能火箭发动机70%的内部容积是液氢储罐,而剩余的30%是液氧储罐和发动机的容积。更麻烦的不仅是体积太大、重量太轻的问题。液态氢的温度非常接近绝对零度,因此极易蒸发。为了保暖,它必须有厚厚的保温层;还必须有一套辅助制冷设备随时冷却,这既昂贵又麻烦。氢原子是最小最轻的原子,很容易泄漏。在地球附近使用的液态氢火箭,
它们都在短时间内被消耗掉,制冷设备是不必要的。然而,如果液态氢储存很长一段时间,即使严格防止储罐泄漏,它每天至少会泄漏千分之一。这意味着泄漏在不到三年的时间内基本完成。快速探索火星至少需要三到四年的时间。这意味着液氢燃料箱中的燃料将在往返火星的途中巧合地泄漏。这对载人火星探测任务来说是一个非常现实和紧迫的技术难题。目前,无人火星探测任务已经进行了没有回报。也就是说,探测器在地球附近被火箭加速到第二宇宙速度,然后进入地球火转移轨道。在此期间,它们只需要惯性飞行,不需要消耗任何燃料。经过一年多的飞行,探测器被火星引力捕获。由于火星的重力比地球小得多,探测器可以成功减速,成为围绕火星的卫星,然后可以稳定地围绕火星进行全面探测。如果你需要再次在火星表面进行巡逻,你只需要一个降落伞和安全气囊来减速,并且基本上不需要消耗燃比邻最新章节料。
但是载人火星探索必须考虑再次返回。它需要大量的燃料才能从火星表面起飞,并在地球附近推回和减速。这个过程最适合比冲最高的氢氧机,但液态氢最怕长期蒸发。有人说。如果当人们从火星探险归来时使用液态氢很麻烦,为什么不使用最普通的燃料,比如煤油呢?当你从地球上起飞时,你不系统的黑科技网吧txt下载是也使用了高推力煤油发动机吗?这个问题不难解释。也就是说,当煤油用作燃料时,它的消耗量是液态氢的15倍,以达到相同的比冲。如果载人飞船从火星加速返回。至少需要600到800吨煤油,而只有45到55吨液态氢就足够了。
在未来的30年里,载人探索火星势在必行。所以美国宇航局提出了一个新计划。也就是说,在这种航天器脱离地球引力后,航天器不再携带巨大而危险的液态氢,而只携带120吨纯水。地球和火星之间的星际轨道仍然离太阳足够近,太阳能仍然非常强大。在3年的往返过程中,太阳能电池板用来发电,然后水被电电解成氧气和氢气,然后被分离和压缩作为燃料返回。这个想法本身仍然有很大的实用价值,但我们也应该考虑在电解水设备出现故障的情况下或者在tai 空生产液氢的过程中的处理风险。幸运的是,这120吨的纯水也可以作为维持生命的循环水,供飞船上的植物和人员使用。如果发现水源不足,可以从地球上发射一两个50吨的水箱进行星际加油,这实际上是在加水!
文章来源:www.atolchina.com