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美研發(fā)未來火箭燃料:離子液體更高效更環(huán)保

作者:中國儲能網(wǎng)新聞中心 來源:騰訊 發(fā)布時間:2013-05-22 瀏覽:
     中國儲能網(wǎng)訊:據(jù)國外媒體報道,從上個世紀(jì)70年代進(jìn)行火箭發(fā)射到本世紀(jì)初最先進(jìn)的好奇號火星車任務(wù)都在使用較為“原始”的動力,肼依然是目前火箭發(fā)射的燃料,該化學(xué)物質(zhì)也被稱為聯(lián)氨。雖然肼可以釋放出大量的能量,但是該物質(zhì)是劇毒的,無論是吸入還是與皮膚接觸都會造成損傷,可損害人體肝臟、眼睛,而且運輸過程也較為困難,目前主要使用氮氣進(jìn)行密封存儲運輸。來自美國空軍的研究所經(jīng)過多年探索,科學(xué)家已經(jīng)找到了替代肼的火箭燃料,不僅比肼燃料更加安全,也很環(huán)保,燃料釋放能量也很高。
    未來火箭燃料將更加環(huán)保,燃燒釋放的能量也更大,便于運輸和存儲
 
    這種新型推進(jìn)劑是一種離子液體,分子具有一個正電荷或者一個負(fù)電荷,并以液體的形式存在。離子液體的特性使得該物質(zhì)非常安全,有利于運輸和存儲,但是在此前的實驗中,離子液體沒有很強的釋放能量特點,這意味著當(dāng)它們?nèi)紵龝r不會產(chǎn)生推動火箭所需的能量。來自美國空軍火箭推進(jìn)研究小組科學(xué)家湯姆·霍金斯認(rèn)為離子液體將是潛在的火箭燃料來源。當(dāng)前的離子液體火箭推進(jìn)劑的專業(yè)名稱為AF-M315E,以液態(tài)的形式呈現(xiàn),如果用低壓處理,就會慢慢蒸發(fā),這意味著離子液體火箭推進(jìn)劑更加穩(wěn)定,易燃性低于肼,也很容易處理使用。在毒性方面,AF-M315E僅釋放出無毒的氣體,比如水蒸氣、氫氣和二氧化碳等。
 
    離子液體火箭推進(jìn)劑AF-M315E的主要成分為羥基硝酸銨,而硝酸銨正是1995年俄克拉何馬城爆炸案中炸彈的主要成分,科學(xué)家通過添加羥基分子將該物質(zhì)的熔點降低了100攝氏度左右,這也是離子液體的臨界參數(shù)。因此,如果要點燃AF-M315E綠色推進(jìn)劑就顯得有些困難,這似乎有悖常理,事實上這個特性意味著AF-M315E燃料在使用上更加安全。當(dāng)該燃料被點燃時,可以釋放出更大的能量,更高的溫度會造成目前美國宇航局飛船發(fā)動機損壞,對此科學(xué)家認(rèn)為我們應(yīng)該需要更好的材料,以“抵抗”離子燃料產(chǎn)生的高溫。使用這型綠色推進(jìn)劑的火箭將在2015進(jìn)行首次測試飛行,如果測試成功,那么將開啟一個全新的載人航天時代。
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