Wat is een cryogene motor?

Een cryogene motor is meestal een raketmotor die is ontworpen om te ontsnappen aan de zwaartekracht van de aarde om sondes naar verdeelde te sturen of om satellieten in een baan te tillen.Ze gebruiken vloeibare brandstoffen die worden gekoeld tot zeer lage temperaturen en die anders in een gasvormige toestand zouden zijn bij normale atmosferische druk en temperatuur, zoals waterstof en zuurstof.Deze brandstoffen worden gebruikt in een van de twee hoofdontwerpen om drijfkracht te produceren.Ofwel de waterstof wordt verdampt als de brandstof en ontstoken door de oxidisatiemiddelen van zuurstof om standaard hete raketstuwkracht te genereren, of ze worden gemengd om super hete stoom te creëren die het motorkondje verlaat en stuwkracht creëert.

Vijf landen bezitten momenteel met succes getest cryogeneMotoraandrijfsystemen vanaf 2011. Deze omvatten de Verenigde Staten, Rusland en China, evenals Frankrijk en Japan.Werk in het Duitse ruimtevaartcentrum in Lampoldshausen, Duitsland, is aan de gang om cryogene voortstuwing te ontwikkelen.Ontwerp uit de jaren 60 van de Saturn V Rocket, gebruikt door de Amerikaanse Apollo Moon-missies van de Verenigde Staten.De hoofdmotoren van de Amerikaanse ruimtes gebruiken ook cryogeen opgeslagen brandstoffen, net als verschillende vroege modellen van intercontinentale ballistische raketten (ICBM's) die worden gebruikt als nucleaire afschrikmiddelen door Rusland en China.Vloeibare raketten hebben een grotere stuwkracht en daarom snelheid dan hun tegenhangers met vaste gevechten, maar worden opgeslagen met lege brandstoftanks, omdat de brandstoffen moeilijk te onderhouden zijn en in de loop van de tijd de motorkleppen en fittingen verslechtert.Het gebruik van cryogene brandstof als drijfgas heeft opslagfaciliteiten voor de brandstof vereiste, zodat deze indien nodig in raketmotorhouten tanks kan worden gepompt.Aangezien de lanceringstijd van raketten die worden aangedreven door een cryogene motor tot enkele uren kan worden uitgesteld en de opslag van brandstof riskant is, is de VS in de jaren tachtig in de jaren 1980 omgezet in alle vastgestelde nucleaire ICBM's.

Vloeibare waterstof en vloeibare zuurstof zijnopgeslagen op niveaus van -423 DEG;Fahrenheit (-253 deg; Celsius) en -297 deg;Fahrenheit (-183 deg; Celsius), respectievelijk.Deze elementen worden gemakkelijk verkregen en bieden een van de grootste energieconversiesnelheden van vloeibare brandstoffen voor raketstuwing, dus ze zijn de brandstoffen voor elke natie geworden voor elke natie die aan cryogene motorontwerpen werkt.Ze produceren ook een van de hoogst bekende specifieke impulssnelheden voor chemische raketstuwing tot 450 seconden.Specifieke impuls is een maat voor verandering in momentum per verbruikte brandstofeenheid.Een raket die 440 specifieke impuls genereert, zoals een space shuttle cryogene motor in een vacuüm, zou een snelheid bereiken van ongeveer 9.900 mijl per uur (15.840 kilometer per uur), wat net genoeg is om het in een rottende baan rond de aarde te houden voor eenLangere periode.

Een nieuwe variatie op cryogene motoren is de gemeenschappelijke uitbreidbare cryogene motor (CECE) die wordt ontwikkeld door de National Aeronautics and Space Administration (NASA) in de VS.Het maakt gebruik van typische vloeibare zuurstof- en waterstofbrandstof, maar de hele motor zelf is ook overkoel.De brandstof mengt om 5000 DEG;Fahrenheit (2.760 deg; Celsius) oververhitte stoom als een vorm van raketstuwkracht die op en neer kan worden gestuurd van iets meer dan 100% tot 10% stuwkrachtniveaus, voor het manoeuvreren in landingsomgevingen zoals op het oppervlak van de maan.De motor heeft al in 2006 succesvol getest en kan worden gebruikt bij zowel toekomstige Mars- als Moon Manned -missies.