SpaceX 火箭的火星任務,動力藏在全球最大氫氣工廠裡

作者 | 發布日期 2022 年 03 月 10 日 8:00 | 分類 能源科技 , 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


很久以前人類就會仰望星空,科技發展讓人類衝出生活的藍色星球,開始探索廣袤的宇宙。為了走得更遠,火箭燃料當然很重要。

美國新創 Green Hydrogen International(GHI)近日公布 60GW 可再生氫氣專案,位於德州,由風能和太陽能供電,用鹽穴儲存。

德州南部 Duval 的「氫城」將是全球最大綠氫生產和儲存中心,建成後每年可生產超過 250 萬噸綠氫(光伏發電、風電及太陽能等可再生能源取得氫氣),約等於如今全球灰氫(化石燃料燃燒產生氫氣)產量 3.5%。以 Duval 的彼德拉斯平塔斯鹽丘的儲氫設施為中心,經管道將綠氫輸送到 Corpus Christi 和 Brownsville,再轉化為綠氨、可持續航空燃料和其他產品,或輸送到全州氫能發電廠和其他使用者。

▲ 氫城計畫和鹽穴儲存。

Green Hydrogen International 計劃綠氫用途之一為可持續火箭燃料,正在考慮於 Brownsville 將氫氣與二氧化碳結合,為德州南部發射作業製造綠色甲烷火箭燃料。Brownsville 也是 SpaceX South Texas 發射場所在地,2018 年 SpaceX 宣布發射場將是 SpaceX Starship 專用發射基地。

SpaceX 正在開發新火箭發動機 SpaceX Raptor,給開發中 Starship 使用,Raptor(猛禽)發動機將以低溫液態甲烷和液態氧為燃料,而不是基於煤油的燃料。成立 SpaceX 時,馬斯克就表示,宇宙探索目的地是火星,要登陸火星,怎麼去和怎麼回來都是重要的問題。衝出地球抵達火星,發動機要產生足夠比衝量,而比衝量上限由燃料決定。若出發時攜帶回程燃料,增加火箭負荷不太現實,需在宇宙補充燃料返回地球。

目前來說較理想的燃料應是液氫和液氧,但液氫製造和儲存難度高,甲烷熔點(-182°C)與液氧沸點(-182.96°C)相當,比起與液氧和煤油,液氫和液氧的溫度差、對燃料儲箱要求較低,也能減輕結構重量。

甲烷液氧發動機的比衝量介於液體氫氧發動機和液氧煤油發動機,能航向火星。更重要的是,火星環境有二氧化碳和冰,可製成甲烷和氧氣,意味 SpaceX Raptor 火箭可在火星補充燃料。

可再生能源毫無疑問是未來發展方向,Green Hydrogen International 利用可再生能源得到的氫氣又有多樣用途,有 GHI 氫氣助力,希望 SpaceX 火箭降落火星的那天快點到來。

(本文由 愛范兒 授權轉載;圖片來源:Green Hydrogen International