metán molekula

haa legegyszerűbb szénhidrogén , a metán egy CH4 kémiai képletű gáz.

a Metánmolekula 3D-ben történő megtekintéséhez – – – >>3D-ben Jmol

A metán kémiai és fizikai tulajdonságai

A metánmolekula központi szénatomjának 4 vegyértékelektronja van, ezért további 4 elektronra van szüksége négy hidrogénatomból az oktett befejezéséhez. A hidrogénatomok 109 fokos kötési szöggel rendelkeznek, így a molekula tetraéderes geometriát kap .

a földgáz egyik fő összetevője, a metán jelentős . Egy metánmolekula oxigén jelenlétében történő elégetése egy co-molekulát szabadít fel2 a szélgenerátorok vagy napelemek által generált felesleges vagy csúcsteljesítmény elméletileg felhasználható az energiahálózat terheléselosztására.

folyékony metán rakéta üzemanyag

erősen finomított formában folyékony metánt használnak rakéta üzemanyagként.

míg a metán felhasználásának vizsgálata évtizedek óta létezik, az orbitális űrrepüléseken még nem használtak metánmotorokat. Ez változik, és a folyékony metánt nemrégiben választották ki különféle bipropelláns rakétamotorok aktív fejlesztésére.

Az 1990-es évek óta számos orosz rakétát javasoltak folyékony metán használatára. Az 1990-es évek egyik orosz motorjavaslata az RD-192 volt, az RD-191 metán/LOX változata.

2005-ben az amerikai vállalatok, az Orbitech és az XCOR Aerospace kifejlesztettek egy demonstrációs folyékony oxigén/folyékony metán rakétamotort és egy nagyobb 7500 Font (33 kN) tolóerőt 2007-ben a CEV lunar return motorként való potenciális felhasználásra, mielőtt a CEV programot később törölték.

újabban az amerikai SpaceX magán űrcég 2012-ben bejelentette a folyékony metán rakétamotorok kifejlesztésére irányuló kezdeményezést, amely kezdetben a nagyon nagy Raptor rakétamotort is magában foglalta. A Raptor 4,4 meganewton (1 000 000 lbf) tolóerőt képes előállítani 363 másodperces vákuumspecifikus impulzussal (ISP) és 321 másodperces tengerszintű Isp-vel, és várhatóan 2014-ben kezdi meg az alkatrészszintű tesztelést. 2014 februárjában kiderült, hogy a Raptor motor kialakítása rendkívül hatékony és elméletileg megbízhatóbb teljes áramlású szakaszos égési ciklus típusú, ahol mind a hajtóanyagáramok-oxidálószer és üzemanyag—teljesen a gázfázisban lesznek, mielőtt belépnének az égéstérbe. 2014 előtt csak két teljes áramlású rakétamotor fejlődött eléggé ahhoz, hogy tesztállványokon teszteljék őket, de egyik motor sem fejezte be a fejlesztést, vagy nem repült repülőgépen.

2013 októberében a China Aerospace Science and Technology Corporation, a kínai űrprogram állami tulajdonú vállalkozója bejelentette, hogy elvégezte az első gyújtási tesztet egy új lox metán rakétamotoron. A motor mérete nem volt megadva.

2014 szeptemberében egy másik amerikai magán űrcég—a Blue Origin— nyilvánosan bejelentette, hogy harmadik éve dolgoznak egy nagy metán rakétamotor fejlesztésén. Az új motor, a kék motor 4, vagy BE-4, 2400 Kilonewton (550 000 lbf) tolóerő előállítására tervezték. Míg eredetileg kizárólag a Blue Origin szabadalmaztatott hordozórakétán tervezték használni, most egy új United Launch Alliance (ULA) motoron fogják használni egy új hordozórakétán, amely az Atlas V. ULA utódja 2014-ben jelezte, hogy az új hordozórakéta első repülését legkorábban 2019-ben hajtják végre.

a naprendszer számos részén bőséges, és potenciálisan egy másik naprendszer felszínén is begyűjthető (különösen a Marson vagy a Titánon talált helyi anyagokból származó metántermelés felhasználásával), üzemanyagot biztosítva a visszaútra.

2013-ra a NASA Morpheus projektje kifejlesztett egy kis újraindítható LOX metán rakétamotort 5000 font erővel (22 kN) tolóerővel és 321 másodperces specifikus impulzussal, amely alkalmas inspace alkalmazásokhoz, beleértve a leszállókat is. Kis LOX metán hajtóművek 5-15 font-erő (22-67 N) szintén kifejlesztettek, amelyek alkalmasak a Reakcióvezérlő rendszer (RCS).

a SpaceNews 2015 elején számolt be arról, hogy a francia CNES Űrügynökség együttműködik Németországgal és néhány más kormánnyal, és 2015 közepére javaslatot tesz egy lox/metán hajtóműre egy újrafelhasználható hordozórakétán, a repülési tesztek valószínűleg 2026 körül lesznek.

Lásd még:

mi a metánmolekula geometriája? Interaktív tevékenység, amely magában foglalja a metán Jmol kisalkalmazását.