Wasserstoff-Raketenantriebe: Umweltfreundliche Antriebssysteme

Einleitung

Ein flüssig-Raketenantriebssystem besteht laut Encyclopædia Britannica aus "Motor, Treibstofftanks und Fahrzeugstruktur, um diese Teile an Ort und Stelle zu halten und mit Nutzlast und Startrampe oder Fahrzeug zu verbinden." Die leichten Treibstofftanks arbeiten typischerweise bei niedrigem Druck. Laut Britannica sind Treibstoffe wie Wasserstoff und Sauerstoff bei Umgebungstemperaturen gasförmig. Um im flüssigen Zustand zu bleiben, müssen die Materialien extrem kalt gehalten werden.

Wasserstoffperoxid

• Laut Tecnologia Aeroespacial Mexicana (TAM) geht Wasserstoffperoxid (H2O2) durch ein Katalysatorpaket und zersetzt sich in überhitzten Sauerstoff. Laut TAM erhalten Sie das 5.000-fache des Volumens der injizierten Flüssigkeit am Katalysator, wenn es durch die Düse ausgestoßen wird. Der Prozess ist flammenlos.

  Der Prozess verwendet eine Konzentration von 80 Prozent bis 98 Prozent Wasserstoffperoxid. Da dies der einzige verwendete Treibstoff ist, fällt es in die Klassifizierung von monopropellant flüssigen Raketenkraftstoffen.

  Obwohl der Treibstoff Oxidationsverbrennungen auf ungeschützter Haut und Augen verursacht, ist Wasserstoffperoxid ungiftig und, wenn unverunreinigt, nicht flüchtig. Es ist stabil, wenn es ordnungsgemäß gelagert und belüftet wird.

Wasserstoff und Sauerstoff

• Laut Encyclopædia Britannica verwendet jeder der Haupttriebwerke des Space Shuttle flüssigen Sauerstoff (LO2) und flüssigen Wasserstoff (LH2) als Treibstoffe. Die National Aeronautics and Space Administration (NASA) erklärt, dass die Brennstoffzellen des Orbiters die beiden Flüssigkeiten verwenden, um "elektrische Energie durch einen Prozess zu erzeugen, der am besten als Elektrolyse rückwärts beschrieben werden kann. Flüssiger Wasserstoff und Sauerstoff brennen sauber ab und hinterlassen ein Nebenprodukt von Wasserdampf."

  Flüssiger Wasserstoff und Sauerstoff müssen bei etwa 20 Grad über dem absoluten Nullpunkt gelagert werden, um flüssig zu bleiben. Laut NASA ermöglicht die Verwendung von Wasserstoff, dass eine Mission mit einer geringeren Menge an Treibstoff und in einem kleineren Fahrzeug starten kann. Wenn die Mission eine größere Nutzlast erfordert, würde sie immer noch weniger Treibstoff als herkömmliche Treibstoffe benötigen.

  Die Flamme, die durch die Verbrennung von Wasserstoff und Sauerstoff entsteht, ist für menschliche Augen nahezu unsichtbar. Professor George Fraser, Direktor des Space Research Centre der Universität Leicester, sagte BBC News, dass das Abgasgemisch aus der Wasserstoff-Sauerstoff-Mischung aus Wasserdampf besteht und für die Atmosphäre harmlos ist.

Kontroverse

• Professor Fraser sagte BBC News: "Beim Start eines Shuttles wird eine 'Wolke' sichtbar, die Feststoffraketen-Booster-Abgasprodukte enthält, entweder gelöst oder als Partikel im Wasserdampf, der von den Haupttriebwerken freigesetzt wird." Laut Fraser erhält die umliegende Gegend saure Ablagerungen aus Salzsäure, die in der Wolke gebildet wird. Die Verbreitungsstrecke hängt von den Windbedingungen ab.

  Laut BBC News besagte ein NASA-Technisches Handbuch von 1993, dass das Gebiet um das Kennedy Space Center eine reduzierte Anzahl von Pflanzenarten und Gesamtbedeckung aufweist. Säurehaltige Ablagerungen können laut dem Handbuch nahegelegene Wasserlagunen und ihre Wildtiere beeinträchtigen.

  Laut dem BBC News-Artikel besagt das Handbuch: "Diese Auswirkungen auf Wildtiere erscheinen minimal und beherrschbar."