Vigtigste Videnskab Og Teknologi Hvad er de forskellige typer raketbrændstof? Lær om fast og flydende raketbrændstof, og hvordan raketbrændstof har ændret sig over tid

Hvad er de forskellige typer raketbrændstof? Lær om fast og flydende raketbrændstof, og hvordan raketbrændstof har ændret sig over tid

Raketdesign handler om afvejninger: hvert ekstra pund gods, som en raket har brug for for at løfte jorden op, kræver mere brændstof, mens hver nye bit brændstof tilføjer vægten til raketten. Vægt bliver en endnu større faktor, når man prøver at få et rumskib et sted så langt væk som Mars, lande der og komme tilbage igen. Derfor skal missionsdesignere være så kloge og effektive som muligt, når de finder ud af, hvad de skal pakke på et skib, der er på vej mod rummet, og hvilke raketter de skal bruge.

Gå til sektion


Chris Hadfield underviser i rumforskning Chris Hadfield underviser i rumforskning

Den tidligere chef for den internationale rumstation lærer dig videnskaben om udforskning af rummet og hvad fremtiden bringer.



Lær mere

2 forskellige typer raketbrændstof

Der er to hovedtyper af brændstof, der bruges til at fjerne raketter fra Jorden: fast og flydende. I USA bruger NASA og private rumorganisationer begge dele.

  • Solide raketter er enkle og pålidelige, som et romersk lys, og når de først er antændt, er der ingen hindringer for dem: de brænder, indtil de løber tør og kan ikke styres for at kontrollere tryk. Fast brændstof er en komposit, der typisk består af et fast oxidationsmiddel (dvs. ammoniumnitrat, ammoniumdinitramid, ammoniumperchlorat, kaliumnitrat) i et polymerbindemiddel (bindemiddel) blandet med energiske forbindelser (dvs. HMX, RDX), metalliske additiver (dvs. Beryllium, aluminium), blødgøringsmidler, stabilisatorer og forbrændingshastighedsmodifikatorer (dvs. kobberoxid, jernoxid).
  • Flydende raketter giver mindre rå fremdrift, men kan styres, så astronauter kan regulere hastigheden på et raketskib og endda lukke og åbne drivmiddelventiler for at tænde og tænde raketten. Eksempler på flydende brændstof indbefatter flydende ilt (LOX); flydende brint; eller Dinitrogen tetroxide kombineret med hydrazin (N2H4), MMH eller UDMH.

Gasdrivmidler anvendes lejlighedsvis i nogle applikationer, men de er stort set upraktiske til rumrejser. Geldrivmidler har interesseret nogle fysikere på grund af deres lave damptryk sammenlignet med flydende drivmidler. Dette reducerer risikoen for eksplosion. Geldrivmidler opfører sig som et fast drivmiddel ved opbevaring og som et flydende drivmiddel i brug.

hvordan man adskiller æggeblomme fra hvid

Hvad andet har raketter brug for ud over brændstof?

For at få et objekt i rummet har du selvfølgelig brug for brændstof. Du har også brug for ilt til at brænde, aerodynamiske overflader og kardanmotorer til at styre, og et eller andet sted for at de varme ting kan komme ud for at give nok fremdrift.



Brændstof og ilt blandes og antændes inde i raketmotoren, og derefter udvides den eksploderende, brændende blanding og hælder bagsiden af ​​raketten ud for at skabe det nødvendige tryk for at drive den fremad. I modsætning til en flymotor, der fungerer i atmosfæren og dermed kan tage luft ind for at kombinere med brændstof til dens forbrændingsreaktion, skal en raket være i stand til at operere i tomrummet i rummet, hvor der ikke er ilt. Derfor skal raketter ikke kun bære brændstof, men også deres egen iltforsyning. Når du ser på en raket på en affyringsrampe, er det meste af det, du ser, simpelthen drivtanke - brændstof og ilt - der er nødvendige for at komme ud i rummet.

Chris Hadfield underviser i rumforskning Dr. Jane Goodall underviser i bevarelse Neil deGrasse Tyson underviser i videnskabelig tænkning og kommunikation Matthew Walker underviser i videnskaben om bedre søvn

Hvordan har raketbrændstof ændret sig over tid?

Der har været få ændringer i den grundlæggende kemi af raketbrændstof siden starten af ​​rumflyvning, men der er design i værkerne til mere brændstofeffektive raketter.

For at forbedre deres effektivitet skal raketter være mindre brændstofsultne, hvilket betyder, at brændstoffet skal komme ud bagfra så hurtigt som muligt for at give det ønskede momentum og opnå den samme fremdrift. Ioniseret gas, der drives gennem en raketdyse ved hjælp af en magnetisk accelerator, vejer væsentligt mindre end traditionelle raketbrændstoffer. De ioniserede partikler skubbes ud af raketten med en utrolig høj hastighed, hvilket kompenserer for deres lille vægt eller masse.



Ionfremdrivning fungerer godt i lang, vedvarende fremdrift, men fordi det skaber en lavere specifik impuls, fungerer den indtil videre kun på små satellitter, der allerede er i kredsløb, og er ikke blevet opskaleret til store rumskibe. For at gøre dette vil det kræve en kraftig energikilde - måske nuklear eller noget, der endnu ikke er opfundet.

Lær mere om pladsudforskning i Chris Hadfields MasterClass.

hvor mange kopper i halvanden gallon

MasterClass

Foreslået til dig

Online klasser undervist af verdens største sind. Udvid din viden i disse kategorier.

Chris Hadfield

Underviser rumforskning

Lær mere Dr. Jane Goodall

Underviser bevarelse

Lær mere Neil deGrasse Tyson

Underviser videnskabelig tænkning og kommunikation

Lær mere Matthew Walker

Underviser videnskaben om bedre søvn

Lær mere