Космос, ракеты и телескопы: какую роль здесь играет водород?

Водород был важнейшим компонентом в космической отрасли на протяжении нескольких десятилетий. Это эффективный источник топлива, обеспечивающий высокую выходную мощность, что делает идеальным для питания ракет и других космических аппаратов. В этой статье мы рассмотрим, как водород используется в космической промышленности и его значение в освоении космоса.

Не знаете, где купить баллон с водородом? Наша компания «Гермес-газ» предоставляет услуги по доставке и заправке водородных баллонов по всей России, Казахстану, Узбекистану, Грузии и Армении. Мы являемся экспертами в области водородных технологий и готовы поделиться своими знаниями и опытом с вами!

Водород обычно используется в качестве ракетного топлива, особенно в жидкой форме. Это мощное топливо с более высоким содержанием энергии, чем другие виды топлива, такие как керосин или бензин. Использование жидкого водорода в качестве ракетного топлива началось в 1960-х годах в рамках программы НАСА «Аполлон». Ракета Saturn V, которая доставила астронавтов на Луну, работала на жидком водородном топливе.

Жидкий водород хранится при чрезвычайно низких температурах, что немного затрудняет обращение с ним. Однако преимущества использования водорода в качестве топлива перевешивают эту проблему. Когда водород сжигается вместе с кислородом, получается чистое горячее пламя, единственным побочным продуктом которого является водяной пар. Это делает его экологически чистым топливом.

Эти топливные элементы используют водород и кислород для производства электричества, тепла и водяного пара. Топливные элементы обладают рядом преимуществ по сравнению с обычными батареями. Они более эффективны, имеют более длительный срок службы и более чистые, поскольку не выделяют вредных загрязняющих веществ.

НАСА использует такие топливные элементы в космических миссиях с 1960-х годов. В 1970 году миссия «Аполлон-13» столкнулась с серьезной проблемой, когда взорвался один из кислородных баллонов. Экипажу пришлось полагаться на топливные элементы для выработки энергии и обеспечения жизнеобеспечения, пока они благополучно не вернулись на Землю.

Чрезвычайно низкие температуры, при которых хранится и транспортируется водород, делают его идеальным охлаждающим средством для электронных компонентов и другого оборудования, выделяющего много тепла. Водород может быстро и эффективно поглощать тепло, что делает его эффективным охлаждающим агентом.

Одним из примеров использования водорода в качестве хладагента является космический телескоп Джеймса Уэбба, запуск которого произошёл в 2021 году. Телескоп оснащен зеркалом, которое покрыто тонким слоем золота для отражения инфракрасного света. Золотое покрытие очень чувствительно к изменениям температуры, и любое незначительное её колебание может повлиять на работу телескопа. Для поддержания стабильной температуры телескоп будет охлаждался жидким водородом.

Ионные двигатели — это тип электрической двигательной установки, которая использует электричество для ускорения ионов (заряженных частиц) для создания тяги. Эти двигатели высокоэффективны и обеспечивают малую тягу, продолжительную двигательную установку, которая идеально подходит для полетов в дальний космос.

Водород используется в качестве топлива для ионных двигателей. Когда водород ионизируется, он превращается в плазму, которая затем ускоряется электрическим полем для создания тяги. Этот тип двигательной установки использовался в нескольких космических миссиях, включая миссию НАСА Dawn для изучения астероидов Веста и Церера.

В заключение, водород играет решающую роль в космической отрасли. Он используется в качестве ракетного топлива, топливных элементов, охлаждающей жидкости и пропеллента для ионных двигателей. Ожидается, что водород продолжит играть жизненно важную роль в будущих космических исследованиях.