Wie Relaunch Lunar Lander, wenn kein Sauerstoff vorhanden, auf dem Mond ist?

Ob 2-Takter oder vier, einen Zylinder oder acht, sind die meisten Motoren verwenden wir heute durch die interne Verbrennung von Kraftstoff und Luft angetrieben; Allerdings Mischen von Benzin und Sauerstoff ist nicht die einzige Möglichkeit, die Energie benötigt, um ein Handwerk treiben zu generieren, und in der Tat, manchmal ist es die wenigsten wirksame Wahl.

In der typischen Benzin betriebenen Automotor entsteht macht in den Zylindern, von denen jede besteht aus einer Welle mit einem Kolben fest montiert, die bewegt sich nach unten in die Luft und Benzin zu ziehen. Als das Einlaßventil schließt der Kolben wieder nach oben bewegt, komprimieren die Mischung und erhöht seine Temperatur (und damit Effizienz). Wenn der Stecker Funken, das Benzin entzündet und die freigesetzte Wärme und Energie bei der anschließenden Explosion treibt den Kolben wieder nach unten.

Am anderen Ende des Kolbens (gegenüber dem Einlassventil und Zündkerze) ist eine Schubstange, die mit der Kurbelwelle verbunden ist. So, wenn der Kolben nach unten gezwungen ist, drückt er den Stab, der die rotierende Kurbelwelle bewegt. Dieser Prozess funktioniert so gut, die schon repliziert Hunderte von Millionen Mal in alles von Kettensägen an Ford F-150s.

Allerdings stützt sich diese Methode der Energiegewinnung auf Sauerstoff in der Atmosphäre mit der Kohlenstoff im Benzin zu kombinieren. Im Raum ist natürlich der Grund, warum niemand kann dich schreien hören, weil es keine Luft (oder Sauerstoff). Geben Sie Raketen.

Eine Rakete nicht angewiesen auf eine Kurbelwelle, sondern auf die Ausweisung von etwas, gas, flüssigen, festen oder einfach strahlend Energie, durch eine kleine Öffnung (Düse). Schiffe mit Raketentriebwerken müssen daher anders als ein LKW, der nicht unbedingt seine Oxidationsmittel zu tragen, da es aus seiner Umgebung Luft ziehen kann, alle ihre Treibmittel mit ihnen tragen.

Natürlich wäre es unpraktisch (wenn nicht gar unmöglich) genug gasförmigen Sauerstoff ins All, um eine sinnvolle Flug haben bis zu schleppen. Um dieses Problem zu umgehen, wurden Alternativen entwickelt, vor allem in Form von festen und flüssigen Treibstoffe.

Solid Propellants kommen in zwei Arten – homogene und composite. Mit den beiden der Brennstoff und der Oxidator liegen zusammen und macht entsteht, wenn die beiden gezündet werden.

Homogene Solid Propellants sind einzigartig, den Oxidator und den Brennstoff zusammen als eine einzige, instabile Verbindung einfach Nitrozellulose oder zusammen mit Nitroglyzerin existieren.

Auf der anderen Seite sind der Brennstoff und der Oxidator mit zusammengesetzten Solid Propellants, verschiedene Materialien, die in eine pulvrige oder kristallisierten Mischung kombiniert wurden die häufigsten Ammoniumnitrat, Chlorat, oder Kaliumchlorat (als Oxidationsmittel) oder irgendeine Art von festen Kohlenwasserstoff Kraftstoffe (ähnlich wie Asphalt oder Kunststoff) besteht.

Solid Propellants habe lange mit Trägerraketen, einschließlich das Space Shuttle Start Booster, dass jeweils 3,3 Millionen Pfund Schub erzeugt.

Mit flüssigem Treibstoff gibt es drei Hauptarten: Erdöl-basierten, kryogene und Hypergolen. Alle drei Methoden Antrieb lagern ihre Oxidationsmitteln und Brennstoffe separat bis Schub benötigt wird. Wenn mit einem flüssigen Treibstoff getankt Raketen abgefeuert werden, ist ein bisschen von jedem (Brennstoff und Oxidator) in einen Brennraum eingeführt, wo sie kombinieren und schließlich explodieren – den nötigen Strom produzieren.

Erdöl-basierten flüssige Treibmittel, mischen wie der Name schon sagt, Sie ein Erdölprodukt (wie Kerosin) mit flüssigem Sauerstoff, die wird hochkonzentriert, macht es eine effiziente und leistungsstarke Treibmittel. So wurde diese Methode am meisten benutzt für viele Raketen, einschließlich der ersten Phasen des Saturn ich, IB und V sowie Sojus.

Eine andere flüssige Treibmittel setzt auf kryogene (super niedrigen Temperatur) verflüssigt Gase; eine gängige Methode mischt Flüssigwasserstoff (Kraftstoff) mit flüssigem Sauerstoff (Oxidationsmittel). Sehr effizient, aber schwierig zu lange wegen der Notwendigkeit, halten beide so kalt zu lagern (Wasserstoff bleibt eine Flüssigkeit auf - 423F und Sauerstoff - 297F), kryogene Treibstoffe sind nur in begrenzte Anwendungen benutzt worden, obwohl die Haupttriebwerke des Space Shuttles und bestimmte Phasen der Delta IV und Teil der Saturn-Raketen gehören.

Mit Erdöl-basierten und kryogene Treibstoffe, irgendeine Art von Zündung ist erforderlich, entweder über pyrotechnische, chemische oder elektrische Mittel; Allerdings ist mit der dritten Art der flüssige Treibmittel, Hypergolen, keine Entzündung notwendig.

Gemeinsamen Hypergolen Treibstoffen umfassen verschiedene Formen von Hydrazin (einschließlich unsymmetrische Dimethylhydrazine und Monomethylhydrazine), während Stickstoff ausgefällt wird oft als das Oxidationsmittel verwendet.

Flüssigkeit auch bei Raumtemperatur, Hypergolen Treibmittel sind leicht zu lagern, die zusammen mit ihrer spontanen Brennbarkeit machen sie sehr wünschenswert für eine Reihe von Anwendungen, z. B. in Systemen zu manövrieren. Daher, obwohl die beteiligten Materialien sehr giftig sind und ätzend, hyperbolische Kraftstoffe häufig verwendet wurden, auch in das Space Shuttle orbitalen Manövern System und relevant für die Frage auf der hand, die Mondfähre Apollo (LM).

Vier Subunternehmer arbeiteten unter der Auftragnehmer führen, Grumman Corporation, LM, mit Bell Aerosystems Company ausgewählt für die Entwicklung von seinen Aufstieg Antrieb zu bauen. Das Projekt begann im Januar 1963, doch Ingenieure waren noch basteln mit dem Aufstieg Motor erst im September 1968, als Bell es erste Treibsatz Injektor abgeschaltet wurde für von Rocketdyne, Subunternehmer, die auch den Abstieg-Motor gebaut.

Angetrieben von einem Motor nicht aufgehängten, fest-Schub und angetrieben von Aerozine 50 Kraftstoff und Stickstoff ausgefällt Oxidationsmittel, waren die Hypergolen Materialien, die den Schub notwendig, um die LM aus der Oberfläche des Mondes zur Verfügung gestellt so ätzend, dass sie jedes Mal durch den Motor, die sie abgefeuert wurden verbrannt, (erfordert der Motor wieder aufgebaut werden). Infolgedessen wurden keine der Aufstieg Motoren für eines der LMs getestet oder vor Aufhebung der Apollo-Astronauten auf den Mond geschossen.

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