Die Mars-Erkundung der SpaceX-Rakete verbirgt Energie in der größten Wasserstofffabrik der Welt

Vor langer Zeit begannen die Menschen, zu den Sternen aufzublicken. Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie verließen die Menschen den blauen Planeten, auf dem sie lebten, und begannen, das riesige Universum zu erforschen. Um im Universum weiter voranzukommen, ist natürlich der Treibstoff der Rakete wichtig.

Ein US-Startup, Green Hydrogen International (GHI), kündigte kürzlich ein erneuerbares Wasserstoffprojekt mit 60 GW in Texas an, das mit Wind- und Sonnenenergie betrieben und in Salzkavernen gespeichert wird.

Diese „Hydrogen City“ in Duval, Südtexas, wird das weltweit größte Produktions- und Speicherzentrum für grünen Wasserstoff sein und nach Fertigstellung mehr als 2,5 Millionen Tonnen grünen Wasserstoff (Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen wie Photovoltaik, Windkraft und Solarenergie) pro Jahr. ), was etwa 3,5 % der heutigen weltweiten Produktion von grauem Wasserstoff (dem durch Verbrennung fossiler Brennstoffe erzeugten Wasserstoff) entspricht.

Das Projekt konzentriert sich auf die Wasserstoffspeicheranlage im Salzstock Piedras Pintas in Duval, die grünen Wasserstoff nach Corpus Christi und Brownsville leiten wird, wo er in grünes Ammoniak, nachhaltigen Flugbenzin und andere Produkte umgewandelt wird, oder direkt in Wasserstoffstrom geleitet wird Anlagen und andere Nutzer im ganzen Bundesstaat.

Einer der Verwendungszwecke für grünen Wasserstoff ist nachhaltiger Raketentreibstoff in Plänen, die von Green Hydrogen International angekündigt wurden, das erwägt, Wasserstoff mit Kohlendioxid in Brownsville zu kombinieren, um eine Art Treibstoff für Startoperationen in Südtexas zu schaffen.

In Brownsville befindet sich der Startplatz von SpaceX in Südtexas, von dem SpaceX 2018 ankündigte, dass er der Trägerrakete Starship von SpaceX gewidmet sein würde.

SpaceX entwickelt derzeit einen neuen Raketenantrieb, den SpaceX Raptor, für das in der Entwicklung befindliche Raumschiff von SpaceX. Der Raptor-Antrieb wird kryogenes flüssiges Methan und flüssigen Sauerstoff als Treibstoff anstelle des bisher verwendeten kerosinbasierten Treibstoffs verwenden.

Als er SpaceX gründete, drückte Musk sein eigenes Ziel für die Weltraumforschung aus – den Mars. Um die Erforschung des Mars abzuschließen, müssen die Weg- und Rückkehrprobleme gelöst werden.

Nach dem Heraussausen aus der Erde und dem Erreichen des Mars muss der Motor genügend spezifischen Impuls erzeugen, und die Obergrenze des spezifischen Impulses wird durch den Kraftstoff bestimmt. Nach der Erkundung vom Mars zur Erde zurückzukehren, den Treibstoff für die Rückreise beim Start mitzubringen, erhöht die Belastung der Rakete, was offensichtlich unrealistisch ist. Daher ist es notwendig, den Treibstoff im Universum aufzufüllen, damit die Rakete zur Erde zurückkehren kann.

Gegenwärtig sollten die idealen Raketentreibstoffe flüssiger Wasserstoff und flüssiger Sauerstoff sein, aber die Herstellung und Speicherung von flüssigem Wasserstoff sind schwierig. Der Gefrierpunkt von Methan (ca. -182°) entspricht dem Siedepunkt von flüssigem Sauerstoff (-183°) Im Vergleich zu flüssigem Sauerstoff und Kerosin stellt der Temperaturunterschied zwischen flüssigem Wasserstoff und flüssigem Sauerstoff weniger Anforderungen an den Kraftstoffspeicher ., kann auch das Strukturgewicht reduzieren.

Darüber hinaus liegt der spezifische Impuls des Methan-Flüssigsauerstoff-Motors zwischen dem Flüssigwasserstoff-Sauerstoff-Motor und dem Flüssigsauerstoff-Kerosin-Motor, der zum Mars rasen kann. Darüber hinaus gibt es in der Marsumgebung Kohlendioxid und Eis, die zu Methan und Sauerstoff verarbeitet werden können, sodass mit SpaceX-Raptor-Raketen auf dem Mars aufgetankt werden kann.

Erneuerbare Energien sind zweifellos die zukünftige Entwicklungsrichtung, und der Wasserstoff, der von Green Hydrogen International unter Verwendung erneuerbarer Energien gewonnen wird, hat verschiedene Verwendungszwecke. Mit dem Wasserstoff von GHI wird die Rakete von SpaceX hoffentlich an dem Tag, an dem sie auf dem Mars landet, etwas schneller sein.

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