Space Missions에 대한 Propellant Storage의 도전

긴 탈의 공간 임무를 위한 자극하는 낙태자는 기술설계 장애물의 복잡한 세트를 포함합니다. 명백한 필요는 누출과 폭발을 방지하기 위하여 필요로 합니다, 공간 environment— microgravity, 극단적인 열 순환 및 높은 방사선—에 의해 characterized; 지상 유조를 넘어 조차 해결책. 가장 일반적인 cryogenic propellants— 액체 산소 (LOX), 액체 m (8212), 액체 methanes (8212), 액체 methanesssingsings.com는 그것의 끓는 임무에 그것의 완전한 점이 없는 경우에, 끓는 점에 완전하게 감소될 수 있습니다.

Microgravity 유체 관리

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열 관리 및 Boil-Off

수동적인 다중층 절연제 (MLI)도, 태양 방사선과 우주선 전자공학에서 열 누출은 수증기에 cryogens를 일으키는 원인이 되었습니다. 전형적인 LH2 탱크는 낮은 지구 궤도에 있는 boil-off 때문에 일 당 그것의 질량의 1-3%를 잃습니다. 기계적인 cryocoolers 또는 열전 장치에 의해 모는 활동적인 냉각 장치는 propellant에 도달하기 전에 열을 방해할 수 있습니다. 영-보일 떨어져 (ZBO) 체계는, 닫히는 반복 주기 냉각장치와 절연제를 결합하는, 가스를 위한 열을 감소시키고, 가스를 위한 열을 감소시키기 위하여 계속합니다.

방사선 손상 및 추진력

Cosmic rays 및 태양 에너지 입자는 storable 하이퍼 고글리제 (예를들면, hydrazine, MON)에 있는 복잡한 탄화수소를 파괴하고 극성 유체에 있는 방사성 분해를 유도할지도 모릅니다. LH2와 LOX에 효력이 최소 동안, storable propellants는 가스 발생과 점성 변화에서 고통을 수 있습니다. 진보된 보호 복합물— 그런 수소 화합물 또는 수소 화합물을 통해 그리고 수소를 통해 보호할 수 있습니다. 또한, 그것은 또한 수소를 통해 수소를 통해 보호할 수 있습니다.

혁신적인 스토리지 기술

재료 과학, 열 공학 및 유체 역학의 최근 발전은 수십 년 전에 비판적이라고 간주 된 유제품 저장 솔루션을 가능하게합니다. 이 기술은 직접 달, Mars 및 심 공간 목적지에 임무를 지원합니다.

Cryogenic 유체 관리 (CFM) 시스템

NASA의 Cryogenic Fluid Management 프로그램은 단열, 활성 냉각, 압력 제어 및 미세그라비티의 추진을 결합하는 통합 시스템 개척이다. 주요 파괴는 열역학 벤트 시스템 (TVS)의 개발이며, 액체를 낭비하지 않고 탱크 압력을 제어하기 위해 가스의 작은 양을 방출한다. TVS 개념은 곧 아르테스 임무에 테스트되고있다, 인간 온도 (Hartheder)의 2 주 동안의 온도를 저장하는 데 필요한.

Zero-Boil-Off 저온 탱크

Zero-boil-off (ZBO) 기술은 저온 및 압력에서 액체를 유지하거나 열 누출을 초과하는 비율에서 추진에서 열을 추출하는 cryocooler를 사용합니다. 결과 : propellant는 공간에 배출되지 않습니다. 날짜가 가장 큰 ZBO 시스템은 [[FLT : 0]]MegaFlex Cryo[FLT :1]] 개념이며, 20kW 급의 냉각을 입증 할 수 있습니다. 이 제품은 WBO의 양을 보호하고, WBO를 보호 할 수 있습니다.

고급 복합 탱크

복합 오버랩 압력 용기 (COPVs)는 고압 가스 저장 (예 : 탱크 압력을 가하는 헬륨)에 오랫동안 사용되었습니다. 이제 모든 컴포스 울화성 탱크는 액체 추진기에 자격이됩니다. SpaceX의 Starship는 스테인리스 구조를 사용하지만 많은 연구는 탄소 섬유 강화 폴리머 (CFRP) 탱크가 알루미늄 액화 합금과 비교하여 30-40%에 의해 질량을 줄일 수 있음을 보여줍니다. [[LTLT] [LT] [LT] [LT]] CFRP : 온도가 온도가 증가하는 동안 : 5.5 °C의 온도가 증가하는 동안] CFRP : 온도가 증가하는 동안.

자기 및 정전기 추진 관리

초음파는 초음파의 초음파 처리에 의해, 초음파 처리의 초음파 처리에 의해 생성됩니다. 초음파 처리는 초음파 처리의 초음파 처리에 의해 생성됩니다. 초음파 처리는 초음파 처리의 초음파 처리에 의해 생성됩니다. 초음파 처리는 초음파 처리의 초음파 처리에 의해 생성됩니다. 초음파 처리는 초음파 처리의 초음파 처리에 의해 생성됩니다. 초음파 처리는 초음파 처리의 초음파 처리에 의해 생성됩니다. 초음파 처리는 초음파 처리의 초음파 처리에 의해 생성됩니다. 초음파 처리는 초음파 처리의 초음파 처리에 의해 생성됩니다.

Propellant Depots 및 In-Orbit 연료

지구에서 모든 propellant를 발사하는 것보다, 궤도 저장소는 궤도에 도달 한 후 우주선을 다시 연료를 공급할 수 있으며 발사 질량을 극적으로 감소시키고 높 Δv 임무를 가능하게합니다. 개념은 depot에서 몇 달 동안 cryogens를 저장하는 능력에 의존하고, 그 후에 차량을 받기에 효율적으로 전송합니다.

미션 미션

NASA의 Rapid (Properellant In-orbit Demonstration에 대한 재 연료 아키텍처) 프로그램은 마이크로그라비티의 극저온 추진체의 전송을 입증하는 작은 위성을 개발하고있다. SpaceX Starship]] 아키텍처는 궤도 급유에 따라 달라집니다 : 유조선 변형은 액체 산소의 100 톤으로 이동하고 메탄소의 손실은 이 막힌 저장을 위해 최소한의 저장을 필요로한다.

열 관리 전송 중

탱크 사이의 극저온 유체를 공간에 도입하는 것은 2 단계의 흐름과 열의 안정화를 소개합니다. 최근 연구는 플래쉬로 증발을 방지하기 위해 수신 탱크의 무수한 압력 - 배출 시스템 및 활성 식히 다운의 조합을 사용합니다. 스프레이 바 및 인젝터는 열 충격을 방지하기 위해 들어오는 유체를 조건. NASA 글렌 연구소]는 특별히 모양의 노즐을 가진 주의깊은 설계 전송 라인이 총 양의 전송에 2%를 줄일 수 있다는 것을 입증했습니다.

달과 Mars에 Situ Propellant 저장

장기 임무는 지역 자원 (ISRU)에서 propellants를 추출할 것입니다. 달에, 극에 물 예금은 수소 및 산소로 전기로 즈를 수 있습니다; Mars에, 대기는 메탄과 산소로 변환 될 수있는 이산화탄소를 제공합니다. 먼지, 온도 극 및 낮은 중력 때문에 표면 포즈 고유 한 도전에 이러한 propellants를 저장합니다.

Lunar Propellant 저장

웜 표면 경험 14 지구 일 긴 밤 온도와 온도가 낮은 -180°C. 수동 열 제어가 어렵습니다, 그래서 활성 cryocoolers는 LOX를 유지해야 할 것입니다 및 LH2 끓는에서. 하나의 혁신적인 개념은 열 질량으로 regolith를 사용 : 몇 미터의 달 토양에서 버리는 탱크는 그들과 돋보기하여 필요한 냉각 전력을 감소시킵니다. [[FLT : 0][FLT :][FLT]][FLT : 0][FLT :]][FLT]][FLT :][FLT]][FLT]]][FLT]]][FLT]]]]][FLT]]]][FLT]]]]]][[[F]]]]]]]][[[[[[[[[[[[[FLT]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]][[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[

Mars Propellant 저장

Martian 대기권 (95% CO2)는 산소와 이산화탄소를 생성하기 위하여 단단한 산화물 전기 분해를 사용하여 가공될 수 있습니다. 그러나, Mars 주위 압력 (대략 6개 mbar에 관하여)에 결과로 액체 산소와 메탄을 저장하는 탱크는 대량을 극소화하는 동안 큰 압력 차별을 저항할 수 있는 탱크를 요구합니다. 내부 웹과 합성 과잉을 가진 얇은 벽 알루미늄 탱크는 공부되고 있습니다. 또 다른 접근: 온건한 압력, 절연제 양 및 탱크에 조밀한 과잉 액체로 propellants를 저장하십시오.

미래 지향과 연구 우선 순위

우주 기관과 민간 기업들은 지구 궤도를 넘어 지속적인 작업을 밀어, 추진 저장 기술은 진화 계속 될 것입니다. 다음 십년간의 주요 영역은 다음과 같습니다 :

  • 고온 초전도 cryocoolers는 77 K 이상에서 작동하며 ZBO 시스템에 필요한 전력을 줄입니다.
  • 자체 중합성탱크] 열 순환에 의한 마이크로랙을 수리하는 임베디드 마이크로캡슐을 사용하여.
  • Autonomous Fluid Management AI는 프로펠러 슬로쉬를 예측하고 센서 어레이를 사용하여 실시간 탱크 압력을 조정합니다.
  • 레이저 기반 누출 검출 탱크 벽 또는 용접에 핀홀 누출을 식별할 수 있는 m에서.
  • 다기능 구조 라디에이터 패널과 열 방패를 결합하여 질량을 절약합니다.

이 혁신은 달과 Mars에 승무원 임무뿐만 아니라 외부 태양 시스템의 로봇 탐험을 위해 중요한 것은 아니지만, 추진 저장 기간이 달보다 뻗어있을 것입니다.

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이 기술은 기존의 미션을 통해 미션을 갖는 것이 아니라, 미션을 갖는 것이 아니라, 미션을 갖는 것이 아니라, 미션을 갖는 것이 아니라, 미션을 갖는 것이 아니라, 미션을 갖는 것이 아니라, 미션을 갖는 것이 된다는 것을 의미한다. 미션은 미션을 갖는 것이 아니라, 미션을 갖는 것이 아니라, 미션을 갖는 것이 아니라, 미션을 갖는 것이 아니라, 미션을 갖는 것이 아니라, 미션을 갖는 것이 아니라, 미션을 갖는 것이 아니라, 미션을 갖는 것이었다.