Metaanimolekyyli

IHE yksinkertaisin hiilivety , metaani on kaasu, jonka kemiallinen kaava on CH4.

nähdäkseen Metaanimolekyylin 3D —>>3D: ssä, jossa jmol

metaanin kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet

metaanimolekyylille keskeisellä hiiliatomilla on 4 valenssielektronia ja se tarvitsee siten 4 elektronia lisää neljästä vetyatomista täydentääkseen oktettinsa. Vetyatomeilla on 109 asteen sidoskulma, joka antaa molekyylille tetraedrisen geometrian .

maakaasun pääkomponentti metaani on merkittävä . Yhden metaanimolekyylin polttaminen hapen läsnä ollessa vapauttaa yhden HIILIDIOKSIDIMOLEKYYLIN.tuuligeneraattoreiden tai aurinkopaneelien tuottamaa ylitehoa tai huipputehoa voitaisiin teoriassa käyttää energiaverkon kuormitustasapainoon.

nestemäistä metaania rakettipolttoaineena

pitkälle jalostetussa muodossa nestemäistä metaania käytetään rakettipolttoaineena.

vaikka tutkimuksia metaanin käytöstä on ollut jo vuosikymmeniä, ei tuotantometaanimoottoreita ole vielä käytetty kiertoradan avaruuslennoilla. Tämä on muuttumassa, ja nestemäistä metaania on viime aikoina valittu erilaisten bipropellanttien rakettimoottoreiden aktiiviseen kehittämiseen.

1990-luvulta lähtien useissa venäläisissä raketeissa on ehdotettu käytettävän nestemäistä metaania. Yksi 1990-luvun venäläinen moottoriehdotus oli Rd-192, metaani/LOX-muunnelma Rd-191: stä.

vuonna 2005 yhdysvaltalaiset yhtiöt Orbitech ja XCOR Aerospace kehittivät demonstraatiomoottorin Nestehappi / nestemäinen metaani ja suuremman 7 500 paunan (33 kN) työntövoiman Moottorin vuonna 2007 mahdolliseen käyttöön CEV-Kuun paluumoottorina, ennen kuin CEV-ohjelma myöhemmin peruutettiin.

Viimeksi yhdysvaltalainen yksityinen avaruusyhtiö SpaceX julkisti vuonna 2012 aloitteen nestemäisen metaanin rakettimoottoreiden kehittämiseksi,] mukaan lukien aluksi erittäin suuri Raptor-rakettimoottori. Raptor on suunniteltu tuottamaan 4,4 meganewtonia (1,000,000 lbf) työntövoimaa tyhjiöerityisimpulssilla (ISP) 363 sekuntia ja merenpinnan tasolla olevalla ISP: llä 321 sekuntia, ja sen odotetaan aloittavan komponenttitason testauksen vuonna 2014. Helmikuussa 2014 Raptor-moottorin suunnittelu paljastui erittäin tehokkaaksi ja teoreettisesti luotettavammaksi täysvirtausvaiheiseksi polttosyklityypiksi, jossa molemmat ajovirrat—hapetin ja polttoaine—ovat täysin kaasufaasissa ennen kuin ne tulevat polttokammioon. Ennen vuotta 2014 vain kaksi täysvirtarakettimoottoria on koskaan edennyt tarpeeksi testattavaksi testitelineissä, mutta kumpikaan moottori ei saanut kehitystyötä valmiiksi eikä lentänyt lentoajoneuvolla.

lokakuussa 2013 Kiinan avaruusohjelman valtion omistama China Aerospace Science and Technology Corporation ilmoitti tehneensä ensimmäisen sytytyskokeen uudella LOX-metaanirakettimoottorilla. Moottorikokoa ei ilmoitettu.

syyskuussa 2014 toinen yhdysvaltalainen yksityinen avaruusyhtiö Blue Origin ilmoitti julkisesti aloittavansa kolmannen vuoden kehitystyön suuren metaanirakettimoottorin parissa. Uusi Moottori, Blue Engine 4 eli BE-4, on suunniteltu tuottamaan 2 400 kilonewtonia (550 000 lbf) työntövoimaa. Vaikka alun perin suunniteltu käytettäväksi yksinomaan Blue Origin oma kantoraketti, se tulee nyt käyttää uuden United Launch Alliance (ULA) Moottori uusi kantoraketti, joka on seuraaja Atlas V. ULA ilmoitti 2014, että ne tekevät neitsytlento uuden kantoraketin aikaisintaan 2019.

sitä on runsaasti aurinkokunnan monissa osissa, ja sitä voitaisiin mahdollisesti kerätä toisen aurinkokunnan kappaleen pinnalta (erityisesti käyttämällä metaanin tuotantoa Marsista tai Titanista löytyvistä paikallisista materiaaleista), jolloin siitä saataisiin polttoainetta paluumatkaa varten.

vuoteen 2013 mennessä Nasan Project Morpheus oli kehittänyt pienen, 5 000 paunan (22 kN) työntövoiman ja 321 sekunnin ominaisimpulssin sisältävän lox Metan-rakettimoottorin, joka soveltui inspace-sovelluksiin kuten landereihin. Pieniä LOX metaanipotkureita 5-15 paunan voima (22-67 N) kehitettiin myös soveltuvia käytettäväksi reaktio ohjausjärjestelmä (RCS).

SpaceNews uutisoi alkuvuodesta 2015, että Ranskan avaruusjärjestö CNES tekee yhteistyötä Saksan ja muutaman muun hallituksen kanssa ja ehdottaa LOX / Metan-moottoria uudelleenkäytettävään kantorakettiin vuoden 2015 puoliväliin mennessä, ja lentotestit ovat epätodennäköisiä ennen noin vuotta 2026.

Katso myös:

mikä on metaanimolekyylin geometria? Interaktiivinen toiminta, joka sisältää jmol-sovelman metaanista.