Melyik kémiai anyag tudja a legtöbb energiát adni egy űrhajónak?

CO2 kiszűrésére teljesen jó, mivel nem érzékeny a páratartalomra valamint a lítium miatt könnyű is. Hátránya hogy az elhasznált oxigént helyett nem termel újat, így az oxigén ellátást 100%-át más rendszerekkel kell megoldania.

Egy másik anyag amit ilyen célra használnak a nátrium-peroxid, ami ugyan úgy megköti a szén-dioxidot, és 2 mol elnyelt szén-dioxid után felszabadít 1 mol oxigént. Viszont nem érheti nedves levegő, és kevesebb szén-dioxidot köt meg/kg mint a lítium-hidroxid, de ez kompenzálja a felszabadított oxigénnel.

Az angol wikipedia szerint a lítium-fluor-hidrogén hajtóanyagkeveréknek a legmagasabb a specifikus impulzusa a kémiai hajtóanyagok közül.

"The highest specific impulse for a chemical propellant ever test-fired in a rocket engine was 542 seconds (5.32 km/s) with a tripropellant of lithium, fluorine, and hydrogen."

[link]

De azt is írják, hogy ez a kombináció nem túl praktikus. Az általánosan használt kémiai hajtóanyagok közül tudtommal a hidrogén-oxigén kombó adja a legnagyobb energiát egységnyi tömegben.

#1

"Akkor valamilyen anyag/antianyag üzemanyag lenne képes a legnagyobb energiát nyújtani. "

A kérdés kémiai meghajtásra vonatkozott. (Meg mondjuk az antianyaghajtómű megvalósításától még egy kissé messze is vagyunk. Először például elő kéne tudni állítani és tárolni érdemi mennyiségű antianyagot.)

"Ha tisztán kémiai reakcióból akarunk energiát/hajtóerőt nyerni valószínűleg valamilyen hidrazin alapú elegy lenne a legjobb."

Mármint milyen szempontból? Mert a hidrazinnak és hidrazin alapú hajtóanyagoknak vannak előnyeik, de a specifikus impulzusok (azaz az, hogy egységnyi tömegű hajtóanyag mennyi hajtóerőt biztosít) lényegesen kisebb, mint a hidrogén-oxigén hajtóanyagnak.

[link]

"Akkor azt mondjátok hogy kémiai meghajtás esetén nincs jobb a hidrogén-oxigén cucc kombónál!?"

Nem azt kérdezted, hogy melyik a legjobb. Hanem azt, hogy melyik biztosítja a legtöbb energiát. Nyilván nem véletlen az, hogy a rakéták első fokozatiban szinte sosem használnak hidrogén-oxigén hajtóanyagot. Te is le írtál pár okot a kérdésed alatt. Plusz a hidrogén-oxigén meghajtással általában túl nagy tolóerő nem érhető el.

"Habár a kémiai meghajtások nem elég hatékonyak, csak 50 tonna hasznos terhet tudnak vinni"

Kémiai meghajtással is lehet nagyobb tömeget a Holdhoz vinni, csak nagyobb rakétát kell építeni. (Vagy tankolhatót, ahogy a Starshippel tervezik.) De nyilván a kémiai meghajtás nagy sebességek eléréséhez nem túl hatékony. Ha nagy tolóerőt akarunk biztosítani nagy hatékonysággal (specifikus impulzussal), akkor valóban a nukleáris meghajtások között kell keresgélni.

"Ellenkezőleg a fúziós meghajtással,szerintem abban lenne a jövő"

Mondjuk ehhez jó lenne legalább a Földön olyan erőművet építeni, aminek érdemben pozitív az energiamérlege. És onnan még jó hosszú út az űrbeli alkalmazás.

"jó lenne legalább a hidegfúzio is"

Jó lenne. Mondjuk tudomásom szerint még az sincs bizonyítva, hogy egyáltalán elméletben lehetséges-e ilyen.

#8

"Azért a végtelenségig nem tudsz növelni méretet hiába szerelsz rá 1 milliárd liter hajtóanyagot, egyszerűen nem fog elemelkedni mert nem elég hatékony hozzá a hajtóanyag."

Nem egészen értem mire gondolsz. Nyilván hogy ha nagyobb rakétát építesz, akkor több / erősebb hajtóművet is kell rászerelni. Nem tudok róla, hogy lenne elméleti felső határa annak, mekkora rakétát lehet építeni. (Praktikusan persze lehet, hogy van.)

Ha a kémiai rakétahajtóanyagok érdekelnek valakit, akkor tudom ajánlani az Ignition! Című humoros, olvasmányos könyvet talán John D. Clark-tól.

Amúgy a nukleáris fissziós meghajtások papíron nem rosszak, és a bolygóközi térben a kutyát nem érdekli, hogy mivel jár egy meghibásodás.

Egy egyszerűbb dizájn effektíve csak annyi, hogy egy atomreaktor hidrogéngázzal hűtesz, és az felmelegedve kisüvít a fuvokákon. Építettek is ilyen dizájnt NERVA néven.

De egy durvább nyitott ciklusú szörnyeteget is üzemeltethetsz kinn az űrben, mivel a nukleáris égéstermékek ezekben olyan gyorsak, hogy örökre elhagyják a naprendszert.

Ami még érdekes lehet, hogy a holdon pokolian sok aluminium és magnézium oxid alapú kőzet van. Ebből akár csinálhatsz egy rossz hatásfokú pl magnézium oxigén hajtóművet, de a holdon ez is elég lehet.