Вход в личный кабинет | Регистрация
Избранное (0) Список сравнения (0)
Ваши покупки:
0 товаров на 0 Р
Итого: 0 Р Купить

Жидкий метан: Жидкий газ: технологии производства одного из главных трендов в отрасли — Компании

Содержание

Численное исследование рабочего процесса в восстановительном газогенераторе кислород - метанового ЖРД разгонного блока

Список литературы

1. Клепиков И.А., Лихванцев А.А., Прокофьев В.Г., Фатуев И.Ю. Выбор принципиальной схемы и параметров маршевого многоразового ЖРД на топливе кислород-метан для возвращаемой первой ступени перспективного носителя // Труды НПО Энергомаш им. академика В.П. Глушко. 2012. Т.29. С. 224-239.

2. Воронков А.Ф., Гребенюк Д.А., Иванов В.А., Клепиков И.А., ЛихванцевА.А. Двигатель РД196 для системного демонстратора многоразовой I ступени МРКС-1 на топливе кислород и метан // Труды НПО Энергомаш им. академика В.П. Глушко. 2013. Т.30. С. 243-259.

3. Иванов Н.Г., Кандоба Л.Н., Кашапов М.А., Клепиков И.А., Старков В.К., Федоров В.В. Выбор схемы охлаждения камеры многоразовых ЖРД на топливе кислород-метан для перспективного носителя // Труды НПО Энергомаш им. академика В.П. Глушко. 2012. Т.29. С. 70 - 85.

4. Буркальцев В.А., Лапицкий В.И., Новиков А.В., Ягодников Д.А. Математическая модель и расчёт характеристик рабочего процесса в камере сгорания ЖРД малой тяги на компонентах топлива метан-кислород // Вестник МГТУ. Сер. Машиностроение. 2004. Специальный выпуск "Теория и практика современного двигателестроения”. С. 8-17.

5. Ягодников Д.А., Антонов Ю.В., Власов Ю.Н. Моделирование испарения полидисперсной совокупности капель воды в камере сгорания гидрореактивного двигателя // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2011. №4. С. 71-82.

6. Лебединский Е.В., Калмыков Г.П, Мосолов С.В. и др. Рабочие процессы в жидкостном ракетном двигателе и их моделирование / ред. А.С. Коротеев. М.: Машиностроение, 2008. 512 с.

7. Ansys CFX-Solver Modeling Guide, Release 12.0. Ansys UK Ltd, 2009. 486 p.

8. Ansys Fluent 12.0 Theory Guide, Release 12.0. Ansys Inc, 2009. 816 p.

9. Trusov B.G. Program system TERRA for simulation phase and chemical equilibrium // Proc. of the XIV Intern. Symp. on Chemical Thermodynamics, St-Petersburg, Russia. 2002. P. 483-484.

10. Клепиков И. А. Выбор энергомассовых характеристик маршевых многоразовых ЖРД на сжиженном природном газе: дис.. доктора техн. наук. Москва, 2005. 292 c.

ICSC 0291 - МЕТАН

ICSC 0291 - МЕТАН
МЕТАНICSC: 0291 (Февраль 2000)
CAS #: 74-82-8
UN #: 1971
EINECS #: 200-812-7

  ОСОБЫЕ ОПАСНОСТИ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ ТУШЕНИЕ ПОЖАРА
ПОЖАР И ВЗРЫВ Чрезвычайно легковоспламеняющееся.  Смеси газа с воздухом взрывоопасны.   НЕ использовать открытый огонь, НЕ допускать образование искр, НЕ КУРИТЬ.  Замкнутая система, вентиляция, взрывозащищенное электрическое оборудование и освещение. Использовать ручной инструмент, не образующий искры.   Перекрыть поступление; если невозможно и нет риска для окружения, дать огню прогореть. В других случаях тушить распыленной водой, порошком, двуокисью углерода.  В случае пожара: охлаждать баллон распыляя воду. Бороться с огнем из укрытия. 

   
  СИМПТОМЫ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ
Вдыхание Удушье. См. примечания.  Применять вентиляцию. Применять средства защиты органов дыхания.  Свежий воздух, покой. Может потребоваться искусственное дыхание. Обратиться за медицинской помощью. 
Кожа ПРИ КОНТАКТЕ С ЖИДКОСТЬЮ: ОБМОРОЖЕНИЕ.  Перчатки для защиты от холода.  ПРИ ОБМОРОЖЕНИИ: промыть большим количеством воды, НЕ удалять одежду. обратиться за медицинской помощью . 
Глаза ПРИ КОНТАКТЕ С ЖИДКОСТЬЮ: ОБМОРОЖЕНИЕ.  Использовать защитные очки.  Прежде всего промыть большим количеством воды в течение нескольких минут (снять контактные линзы, если это возможно сделать без затруднений), затем обратится за медицинской помощью.  
Проглатывание      

ЛИКВИДАЦИЯ УТЕЧЕК КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА
Покинуть опасную зону! Индивидуальная защита: автономный дыхательный аппарат. Проконсультироваться со специалистом! Вентилировать. Удалить все источники воспламенения. НИКОГДА не направлять струю воды на жидкость. 

Согласно критериям СГС ООН

 

Транспортировка
Классификация ООН
Класс опасности по ООН: 2.1 

ХРАНЕНИЕ
Обеспечить огнестойкость. Прохладное место. Вентиляция вдоль пола и потолка. 
УПАКОВКА
 

Исходная информация на английском языке подготовлена группой международных экспертов, работающих от имени МОТ и ВОЗ при финансовой поддержке Европейского Союза.
© МОТ и ВОЗ 2018

ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Агрегатное Состояние; Внешний Вид
БЕСЦВЕТНЫЙ СЖАТЫЙ ИЛИ СЖИЖЕННЫЙ ГАЗ БЕЗ ЗАПАХА. 

Физические опасности
Газ легче воздуха. 

Химические опасности
 

Формула: CH4
Молекулярная масса: 16.0
Температура кипения: -161°C
Температура плавления: -183°C
Растворимость в воде, мл/л при 20°C: 3.3
Удельная плотность паров (воздух = 1): 0.6
Температура вспышки: горючий газ
Температура самовоспламенения : 537°C
Предел взрываемости, % в объеме воздуха: 5-15

Коэффициент распределения октанол-вода (Log Pow): 1.09  


ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ И ЭФФЕКТЫ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Пути воздействия
Вещество может проникать в организм при вдыхании. 

Эффекты от кратковременного воздействия
Быстрое испарение жидкости может вызвать обморожение. 

Риск вдыхания
При потери герметичности это вещество может вызвать удушье, понижая содержание кислорода в воздухе в замкнутом пространстве. 

Эффекты от длительного или повторяющегося воздействия
 


Предельно-допустимые концентрации
 

ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
 

ПРИМЕЧАНИЯ
Density of the liquid at boiling point: 0.42 kg/l.
Высокие концентрации в воздухе вызывают дефицит кислорода с риском потери сознания или смерти.
Проверьте содержание кислорода перед тем, как войти.
Поверните протекающий цилиндр местом протечки вверх, чтобы предотвратить утечку газа в жидком состоянии.
After use for welding, turn valve off; regularly check tubing, etc., and test for leaks with soap and water.
The measures mentioned in section PREVENTION are applicable to production, filling of cylinders, and storage of the gas.
Other UN number: 1972 (refridgerated liquid), Hazard class: 2.1. 

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
  Классификация ЕС
Символ: F+; R: 12; S: (2)-9-16-33 

(ru)Ни МОТ, ни ВОЗ, ни Европейский Союз не несут ответственности за качество и точность перевода или за возможное использование данной информации.
© Версия на русском языке, 2018

Жидкий метан и воздушный старт как формула космического лидерства

В АСИ анонсировали новейшие космические разработки

<p> </p>

<p><i>Ситуация в российской космической отрасли более оптимистичная, чем принято это принято подавать в отечественных СМИ. Такой вывод можно сделать после заседания круглого стола, посвященного космическим инновациям, который состоялся 4 июня в Агентстве стратегических инициатив. Круглый стол собрал полный спектр направлений космической отрасли - химическое обеспечение, ракетостроение и авиация. Мероприятие было организовано ФГУП «РНЦ «Прикладная химия» (ГИПХ) и прошло в рамках деловой программы празднования 100-летнего юбилея предприятия. </i></p>

<p> </p>

<p> </p>

<p>Главной темой круглого стола была заявлена перспектива пилотируемых полетов в дальний космос за пределы околоземной орбиты. Именно такое направление задал модератор мероприятия – представитель ФГУП «РНЦ «Прикладная химия» <b>Кирилл Владимирович Блохин</b>. </p>

<p>Круглый стол открыло сообщение ведущего специалиста<b> ГИПХ</b> – начальника отдела жидких ракетных топлив <b>Николая Сергеевича Прохорова</b>, принимавшего участие в запуске «Энергии-Бурана» и входившего в состав стартовой команды на аэродроме Байконур. Он сообщил о перспективах <b>применения жидкого метана в качестве горючего для сверхтяжелой космической ракеты</b>, предназначенной <b>для межпланетных перелетов</b>. Основные требования к ракетному горючему на основе метана уже разработаны специалистами ГИПХ. По словам ученого, метановый двигатель позволит вывести пилотируемые аппараты <b>за пределы околоземной орбиты на траекторию межпланетных перелетов</b>. Николай Сергеевич отметил, что создание метанового двигателя является <b>вопросом ближайших трех-пяти лет</b>. </p>

<p>Напомним, что ранее генеральный директор Роскосмоса <b>Дмитрий Олегович Рогозин</b> сообщил о скором создании отечественного ракетного двигателя, работающего на жидком метане, <b>в течение ближайших трех лет</b>. </p>

<p>Еще одной разработкой ГИПХ, представленной Николаем Прохоровым, стало <b>«Зеленое топливо», </b>предназначенное <b>для двигателей малой тяги космических аппаратов</b>. По своим свойствам оно не уступает используемому сегодня топливу, но отличается гораздо меньшим уровнем токсичности, низкой температурой замерзания, а также высокой плотностью. «Зеленое топливо» уже запущено в производство, а в перспективе может быть использовано в лунной программе России.</p>

<p>Профессор Московского авиационного института, <b>Алексей Борисович Агульник</b> посвятил свое выступление разработке <b>гиперзвуковых воздушно-реактивных двигателей для выведения на орбиту космических аппаратов</b>. По его словам, изучение применения гиперзвуковых самолетов в качестве средств выведения космических аппаратов начинались еще в советское время под руководством конструктора Глеба Евгеньевича Лозино-Лозинского, а в 90-е гг. даже был разработан <b>гибридный российско-французский летательный аппарат LEA</b>, однако затем этот проект был свернут в силу геополитических причин. Алексей Борисович продемонстрировал видео испытаний таких двигателей в лабораторных залах МАИ.</p>

<p>Представитель авиационной отрасли директор фонда «НАШЕ НЕБО» <b>Алексей Юрьевич Николаев</b> рассказал о возможном внедрении в России <b>технологии воздушного старта</b>, или иначе говоря,<b> авиационно-космических систем малого и легкого класса</b>. По его словам, эта технология была спроектирована еще в 70-е гг. в КБ Антонова и Туполева. В качестве платформ воздушного старта то время рассматривались самолеты Ту-160 и Ту-22М3. Николаев сообщил, что при участии фонда «НАШЕ НЕБО» спроектирована авиационно-космическая система «Стрелец», включающая <b>самолет-носитель МиГ-31, авиационную ракету-носитель, навигационный комплекс на основе системы «Глонасс» и аэродром базирования</b>. Испытания этой системы он анонсировал в ближайшее время время на одном из аэродромов в московском регионе. </p>

<p>Алексей Николаев также подчеркнул, что фонд «НАШЕ НЕБО» готов к максимально возможной поддержке <b>стартапов и инноваций в авиационной и космической сферах</b>, в том числе со стороны малого и среднего бизнеса. </p>

<p>Специалист ОАО «НПО им. С.А. Лавочкина» <b>Дмитрий Сергеевич Хмель </b> неожиданно обозначил <b>дирижабли в качестве средств выведения космических аппаратов</b>. Он отметил, что при соблюдении расчетов аэростаты могут быть использованы как <b>для запуска летательных аппаратов в космос</b>, так и <b>для исследования других планет</b>. Хмель наглядно обрисовал возможность их применения при изучении поверхности Венеры.</p>

<p>Участники круглого стола пришли к выводу, что настало время внедрения в космической отрасли <b>радикально новых инновационных технологий</b>. И вопрос лидерства России в космической гонке зависит сегодня от финансирования и политической воли.</p>

Жидкий метан - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Жидкий метан

Cтраница 2

Для жидкого метана применяются несколько способов хранения его под атмосферным давлением.  [16]

Вязкость жидкого метана с увеличением температуры уменьшается, как и для других сжиженных газов.  [17]

Трубопроводы жидкого метана расположены только на палубе, что удобно для их осмотра. Они изготовлены из нержавеющей стали, фланцевые соединения из сплава меди и алюминия. Изоляция трубопроводов - вспененный полиуретан или поливинилхлоридное покрытие, защищенное водонепроницаемой пленкой.  [18]

Потери жидкого метана при испарении составляют 0 2 - 0 3 % в сутки. Образующийся газ направляется в газгольдер, таким образом безвозвратных потерь газа практически нет.  [19]

Хранение жидкого метана мало чем отличается от хранения низкотемпературных промышленных сжиженных газов.  [21]

Использование жидкого метана для этих целей было задержано катастрофическим пожаром и последующими взрывами, происшедшими в 1944 г. в Кливленде ( шт. Во время этой катастрофы погибло 128 человек, а имущественный ущерб оценивался в 6 8 млн. долл.  [22]

В жидком метане гелий растворяется слабо. С понижением температуры растворимость уменьшается, а с повышением давления возрастает.  [23]

Первые капли жидкого метана получены французом Кайете и женевцем Пикте.  [24]

Для получения жидкого метана могут быть использованы циклы дросселирования и изоэнтропического расширения. Однако самым эффективным способом сжижения метана является каскадный цикл. Особенности метана ( большие перепады давлений) позволяют широко использовать циклы с расширением газа в детандере.  [25]

Трубопроводы для жидкого метана могут иметь изоляцию любого перечисленного выше типа. Трубопроводы для жидкого кислорода изолируют насыпной изоляцией. Часто изоляцию выполняют из пенопластов ( например, пенополистирола), пеностекла или в виде матов из стеклянного волокна.  [27]

В использовании жидкого метана как топлива для двигателей предстоит еще большая работа по созданию рационального бачка для его хранения с температурой - 160 С.  [29]

Страницы:      1    2    3    4    5

"Старшип" Илона Маска снова взорвался при посадке. Каким должен стать корабль для полета к Марсу?

Автор фото, Reuters

Подпись к фото,

Ракета взовалась при посадке

Компания Илона Маска SpaceX провела уже вторые испытания прототипа космического корабля "Старшип" (Starship). Во вторник корабль под названием SN9 успешно взлетел с космодрома в Техасе и совершил серию маневров в воздухе, однако затем начал снижаться слишком быстро и взорвался при посадке.

Точно так же прошли предыдущие испытания "Старшип" в декабре прошлого года. "Мы провели еще один отличный полет, - сказал представитель SpaceX во время трансляции. - Нам только надо еще немного поработать над посадкой".

Грандиозный проект американского изобретателя и миллиардера для полетов к Марсу призван открыть новую страницу в истории космических полетов. "Старшип" - это полностью многоразовая транспортная система, способная в будущем доставить на Марс до 100 человек.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Корпус из нержавеющей стали, конический нос и используемые при приземлении крылья-плавники делают "Старшип" похожим на корабли из золотого века космической фантастики

Главная идея создания SpaceX заключалась в том, чтобы сделать, наконец, реальностью межпланетные путешествия. Другим мотивом было избавление человечества от непреходящей угрозы столкновения Земли с астероидом, а освоение других планет, уверен Маск, потенциально способно спасти цивилизацию от некоего глобального катаклизма.

"История может пойти двумя путями. Один заключается в том, что мы остаемся на Земле навечно, и тогда в конце концов какое-то событие может привести к нашему исчезновению как вида. Альтернатива - сделаться космической цивилизацией и межпланетным видом. Надеюсь, вы согласитесь, что именно этот путь правильный", - изложил Маск свое кредо на международной конференции в Мехико в 2016 году.

Маск не раз говорил, что мечтает построить на Марсе города. Предприниматель уверен, что для поддержания собственной жизнедеятельности поселения должны быть достаточно многочисленными.

Автор фото, SpaceX

Подпись к фото,

Города на Марсе - мечта Маска

Чтобы осуществить свой давний замысел, Маск и задумал "Старшип". Получившийся аппарат - это сочетание ракеты-носителя и корабля вместимостью сто и более человек, способного достичь Красной планеты.

"Старшип" будет выводить в космос крупнейшая в истории ракета-носитель Super Heavy, оснащенная 28 работающими на метане двигателями "Раптор". И корабль, и носитель, создаваемые компанией Маска, - многоразовые.

В отличие от существующих систем, его ключевые элементы не должны тонуть в океане или сгорать в атмосфере, а вернутся из космоса и после небольшой починки смогут использоваться вновь, сокращая стоимость всего предприятия.

"Старшип": обзор

Ракета-носитель системы носит название Super Heavy, а корабль - "Старшип". Так же именуют и всю систему в целом.

Общая высота носителя с установленным на нем кораблем на стартовой площадке - 120 метров.

Длина собственно корабля, или верхней ступени, составляет 50 метров. Ближе к носу расположен обширный отсек для людей или груза.

В середине находятся баки, из которых жидкий метан и кислород поступают в шесть ракетных двигателей "Раптор" в хвостовой части.

Сжиженный метан является топливом, а кислород - окислителем. Вместе они образуют горючую смесь под названием металокс.

Выбор метана в качестве ракетного топлива необычен, но он может создавать большую тягу. Кроме того, Маск предполагает, что на Марсе его можно будет синтезировать из подпочвенной воды и атмосферного углекислого газа в ходе химического процесса, известного как реакция Сабатье.

Автор фото, SpaceX

Подпись к фото,

"Старшип" будет выводить в космос крупнейшая в истории ракета-носитель Super Heavy. Она оснащена 28 работающими на жидком метане двигателями "Раптор".

На создание высокоэффективного двигателя "Раптор" SpaceX потратила больше десяти лет. Зажигание производится в нем в несколько этапов. Конструкция снижает расход топлива.

Если "Старшип" действительно удастся дозаправлять на Марсе для возвращения на Землю, это сделает полеты технически доступнее и экономичнее.

Теперь несколько слов о ракете-носителе.

70-метровая Super Heavy будет заправляться 3400 тоннами охлажденного до жидкого состояния металокса, питающего 28 двигателей "Раптор" (в процессе конструирования их количество несколько раз менялось).

Совокупная тяга составит 72 меганьютона. Этого достаточно для выведения на низкую околоземную орбиту груза в 100 или, возможно, даже 150 тонн.

Super Heavy превышает мощностью самый тяжелый на данный момент носитель "Сатурн-5", отправлявший в полет "Аполлоны" во время лунных миссий 1960, 1970-х годов.

Как он летает?

После старта и выхода на запланированную орбиту верхняя ступень продолжит полет, а Super Heavy отделится, перевернется и начнет возвращение на Землю.

По мере снижения носитель выпустит с боков стальные решетчатые стабилизаторы, напоминающие формой картофельные чипсы. С их помощью ракета нацелится на площадку, с которой взлетела.

Ранее предполагалось, что в последний момент Super Heavy снова включит двигатели и произведет мягкую посадку на шесть выдвижных стальных "ног". Таким образом приземлялись на наземные и морские площадки первые ступени ракет Falcon 9, также созданных SpaceX.

Автор фото, SpaceX

Подпись к фото,

"Старшип" после отделения от ракеты-носителя Super Heavy

Но недавно Илон Маск написал в "Твиттере", что концепция поменялась. Теперь SpaceX собирается ловить падающую Super Heavy при помощи механической руки на стартовой башне.

Стартовая башня - конструкция, обеспечивающая доступ астронавтов и технического персонала к кораблю, пока тот стоит на площадке перед взлетом. Каким будет "улавливающий механизм", и как это будет работать, нам еще предстоит узнать.

Что касается верхней ступени, до сих пор возвращающиеся на Землю космические объекты использовали парашюты либо приземлялись вертикально. Но создатели "Старшип" выбрали иной подход.

Автор фото, SpaceX

Подпись к фото,

SpaceX разрабатывает также версию Starship для полетов на Луну

Корабль войдет в атмосферу под углом 60 градусов и полетит практически горизонтально, как бы готовясь сесть на брюхо. Торможение осуществляется исключительно трением о воздух. Недостаток - неустойчивость на финальной стадии путешествия.

Контролировать приземление помогут четыре стабилизатора по бокам корабля в его передней и задней части. Примерно так парашютист в свободном падении использует свои руки и ноги.

"Это нечто абсолютно отличное от всего, что было раньше: контролируемое падение, - говорил Маск в 2019 году. - Крылья самолета создают подъемную силу, а у нас, наоборот, торможение".

В непосредственной близости от Земли и при погашенной скорости "Старшип" на короткое время включит двигатели, перевернется в вертикальное положение и совершит посадку на опоры.

По словам Маска, такой же будет схема посадки на другие небесные тела, в том числе Марс.

Автор фото, SpaceX

Подпись к фото,

В будущем Маск хотел бы использовать "Старшип" и для полетов на другие планеты

"Старшип" может также задерживаться на околоземной орбите для дозаправки.

"Если вы выходите на орбиту и ничего больше не делаете - замечательно, вы доставили на низкую околоземную орбиту 150 тонн груза, и дополнительного топлива не нужно. Или вы можете отправить в космос танкеры, снова полностью заправить ["Старшип"] и послать те же 150 тонн на Марс", - объяснял Маск в памятном выступлении в 2017 году.

Для дозаправки "Старшип" состыкуется с аналогичным кораблем, представляющим собой топливную емкость и выведенным на околоземную орбиту раньше.

"Два корабля соединятся своими хвостовыми частями, используя те же стыковочные узлы, что для совмещения ракетой-носителем перед стартом, - говорил тогда же Маск. - Процесс перекачки топлива прост. При помощи насосов мы направим поток топлива в нужную сторону".

На что способен "Старшип"?

При полете к Марсу, занимающем около девяти месяцев в одну сторону, Маск планирует разместить в предназначенном для полезной нагрузки отсеке корабля 40 пассажирских кают.

"В тесноте в каждой каюте смогут поместиться пять-шесть человек. Но я предполагаю, что их будет двое-трое, то есть в общей сложности порядка ста человек", - говорил Маск.

Понадобятся также помещения общего пользования, багажный отсек, кухня и защищенное от радиации убежище, в котором экипаж будет пережидать солнечные бури.

"Старшип" также может быть использован в ходе программы НАСА "Артемида" по обеспечению постоянного присутствия людей на Луне. В 2020 году SpaceX получила контракт с НАСА стоимостью в 135 миллионов долларов на приспособление корабля для пилотируемых лунных экспедиций.

Автор фото, SpaceX

Подпись к фото,

Перед приземлением предполагается, что корабль войдет в атмосферу под углом 60 градусов и полетит практически горизонтально, как бы готовясь сесть на брюхо. Торможение осуществляется исключительно трением о воздух.

"Лунный" вариант "Старшипа" никогда не вернется на Землю, а останется на окололунной орбите в качестве парома между прибывающими на нее кораблями и поверхностью Луны. Следовательно, ему не потребуются теплозащита и "плавники", необходимые для приземления.

Беспилотная грузовая версия будет иметь огромный люк, открывающийся как крокодилья пасть. В сочетании с большой грузоподъемностью это откроет новые возможности для доставки на орбиту спутников, в частности, космических телескопов размером больше, чем "Джеймс Вебб", которому предстоит сменить знаменитый "Хаббл".

По словам Маска, его корабль может быть использован и для скоростного перемещения между двумя пунктами на Земле, и для путешествий в дальний космос, например, к газовому гиганту Юпитеру. Но последнее пока отдаленная перспектива.

Когда ждать первого полета?

За последние несколько лет SpaceX испытала несколько прототипов "Старшип" на своем частном космодроме в Бока-Чика в Техасе.

Начало положило 39-метровое "испытательное изделие" под названием "Стархоппер", сильно напоминавшее водокачку и поднявшееся на высоту 150 метров.

За ним последовали более сложные прототипы. В декабре 2020 года один из них, носивший название SN8 ("Старшип" номер 8), впервые имевший характерный конический нос и стабилизаторы, взлетел на 12,5 км, но взорвался при посадке.

По словам представителей компании, причиной стала неполадка в одном из двигателей. Корабль недостаточно погасил скорость и жесткий контакт с площадкой привел к его разрушению. В остальном полет прошел "как по учебнику" и принес много ценных технических данных.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

"Стархоппер" (Starhopper) - один из первых прототипов, построенный SpaceX

Испытания следующего прототипа, SN9, прошли по точно такому же сценарию.

В октябре 2020 года Илон Маск говорил, что полет "Старшипа" к Марсу без экипажа планируется на 2024 год.

Некоторые наблюдатели замечают, что бизнесмену случалось бывать чересчур оптимистичным в своих прогнозах.

В то же время Маск заработал репутацию человека, рано или поздно добивающегося даже самых амбициозных целей.

Сжиженный метан уже в Москве :: Новости коммерческого транспорта

01.04.2019

МГПЗ открыл в Москве первую заправку СПГ


Александр Климнов, фото МГПЗ


Московский газоперерабатывающий завод, принадлежащий компании «Газпром газомоторное топливо», открыл на своей территории (развязка МКАД и Каширского шоссе) первую в столице заправку сжиженным природным газом (СПГ или как пишут за рубежом LNG) типа мобильный комплекс (криоблок).

Установка обслуживает парк «Автомобильной компании – Мостранс», базирующейся в подмосковном Подольске. Данная компания в рамках обновления своего автопарка купила 25 седельный тягачей IVECO Stralis. Тягач оснащен криогенным баком емкостью 200 л, так что с учетом баллона для КПГ (сжатого метана) общий запас хода достигает 900–1000 км. Время заправки сжиженным метаном составляет ~20 мин.

Причем, это только первый этап газификации автопарка транспортной компании, которая намеревается довести общий парк ТС на газомоторном топливе до 125 ед., которые будут обслуживать контейнерные перевозки в Москве и Московской области.

Мобильный комплекс (криоблок) представляет собой малогабаритную установку, которая объединяет в себе блок сжижения газа и модуль для заправки автомобилей. Все оборудование помещается в 45-футовый контейнер, производительность комплекса – 600 кг СПГ в час. Таким образом, криоблок обслуживает в час три автомобиля, а за сутки порядка 70 газомоторных машин. На сегодня стоимость кубометра (литра) СПГ составляет ₽25,5.

Справка: производство сжиженного природного газа (СПГ) на сегодня – один из самых быстрорастущих секторов мирового рынка энергоресурсов. Согласно прогнозам специалистов к 2020 году поставки СПГ увеличатся почти вдвое и достигнут около 45% от международной торговли природным газом. Во всем мире производство и применение СПГ стремительно росло в течение трех последних десятилетий, и к настоящему времени его доля в общем потреблении газа развитыми государствами, например, в Японии достигает 75%, а США – 25%. СПГ активно используется за рубежом в качестве моторного топлива для двигателей внутреннего сгорания автомобилей, морских и речных судов, локомотивов и вертолетов. По оценке компании «Газпром газомоторное топливо» наибольший опыт по применению СПГ имеется именно в США, где в настоящее время на сжиженный метан переведено 25% муниципального автотранспорта, 600 карьерных самосвалов, а также автобусы, морские и речные суда, тепловозы и другие транспортные средства. Работы по внедрению этого перспективного вида топлива разворачиваются и в России, для которой именно СПГ, специалистами признается наиболее перспективным, по крайней мере, на ближайшие 25-35 лет.

Производство сжиженного природного газа представляет собой процесс перевода природного газа в жидкое состояние при температуре ниже критической. Природный газ состоит в основном из метана, имеющего низкую температуру кипения в связи с чем перевод его в сжиженное состояние требует сравнительно больших энергозатрат необходимых при использовании криогенных технологий. В процессе сжижения природный газ проходит стадии подготовки ( как правило абсорбционная очистка и осушка), охлаждения, конденсации и охлаждения сконденсированной жидкости до температуры кипения, дросселирования и накопления в системе хранения готовой продукции (см. схему).

Транспортировка СПГ с приемных терминалов и заводов по производству сжиженного природного газа осуществляется морским, железнодорожным и автомобильным транспортом с использованием стандартных (ISO) танк - контейнеров, специализированных цистерн и криогенных полуприцепов.
Наиболее широкое распространение в последнее время получили 20- и 40-футовые танк-контейнеры, оптимально приспособленные для мультимодальных перевозок.
Использование криогенных полуприцепов с вакуумно-перлитовой, полиуретановой, многослойной и комбинированной изоляцией ёмкостью до 54 000 литров сжиженного природного газа позволяет создать гибкую и эластичную систему доставки СПГ до потребителя.

МГПЗ осуществляет производство, поставку, монтаж и пуско-наладочные работы по вводу в эксплуатацию заводов по производству сжиженного природного газа производительностью до 200 т/сут. Кроме того, МГПЗ производит строительство систем хранения и отпуска потребителям природного газа.

Метан в атмосфере Титана: загадка происхождения

| Поделиться Метан, присутствующий в атмосфере Титана, образуется, вероятнее всего, в результате геологических процессов, происходящих на спутнике Сатурна. К такому выводу пришли ученые после предварительного анализа информации, собранной приборами зонда «Гюйгенс», совершившего посадку на поверхность Титана 14 января 2005 года. На Земле метан образуется в результате биологических или геологических процессов. Изучая показания приборов зонда «Гюйгенс», специалисты попытались выяснить, как образуется метан на Титане. Наличие молекул метана в атмосфере спутника Сатурна представляет собой загадку, поскольку этот газ распадается в верхних слоях атмосферы Титана под воздействием солнечного света. Если бы озера Титана были единственным источником метана, этот газ исчез бы из атмосферы спутника Сатурна в течение 100 млн. лет, что, учитывая возраст Титана, 4,5 млрд. лет, — совсем небольшой срок.

Компоненты молекул метана взаимодействуют друг с другом и с атмосферным азотом, формируя более тяжелые молекулы, — так образуется оранжевый туман, окутывающий Титан. Поскольку средняя температура на Титане примерно минус 180 градусов по Цельсию, тяжелые соединения конденсируются и выпадают на его поверхность в виде осадков.

Доктор Хассо Нейманн (Hasso Niemann) из центра космических полетов имени Годдарда, вместе с коллегами изучил показания газового хроматографа и масс-спектрометра (GCMS), установленного на зонде "Гюйгенс", чтобы проверить биологическую версию происхождения метана, сообщает SpaceDaily. Углерод в молекулах метана присутствует в виде изотопов 12С и 13С. В молекулах живых организмов наблюдается главным образом изотоп 12С — следовательно, его присутствие в молекулах метана могло бы свидетельствовать о существовании жизни на Титане. Но изотоп 12С не был обнаружен в метане, содержащемся в атмосфере спутника Сатурна.

При контакте с поверхностью Титана масс-спектрометр GCMS зафиксировал увеличение числа молекул метана на 40%, и этот уровень сохранялся в течение 50 мин. По мнению авторов исследования, это явление объясняется присутствием жидкого метана, смешанного с веществом грунта Титана, и подтверждает геологическую версию происхождения метана в атмосфере Титана. Снимки поверхности спутника Сатурна и показания спектрального радиометра помогли обнаружить характерные углубления в грунте, которые поразительно напоминают русла высохших рек. Ученые предполагают, что жидкий метан играет на Титане роль воды, а изо льда формируются горные породы.

«Мы установили, что метан, содержащийся в атмосфере Титана, имеет не биологическое происхождение. Следовательно, он образуется в результате геологических процессов», — комментирует доктор Нейманн.



Ежедневное плавание в жидком метане: озера Титана

Изображение предоставлено: Universe Review

Титан - самый большой из 53 спутников, вращающихся вокруг Сатурна; Фактически, это вторая по величине луна в нашей солнечной системе (только Ганимед Юпитера превосходит ее). Это означает, что Титан намного больше нашей Луны и даже планеты Меркурий. Но, несмотря на то, что Титан является одним из самых крупных спутников в нашей Солнечной системе, он обладает довольно слабым гравитационным притяжением (человек, который весит 100 фунтов на Земле, будет весить всего 12 фунтов на Титане.т.е. Титан - отличное место для прыжков и, соответственно, баскетбола). Но боюсь, что эта интересная луна довольно негостеприимна. Тем не менее, если вы решили, что хотите построить свой собственный космический корабль или что-то в этом роде, и отправиться в этот далекий, экзотический мир ... сначала мы должны вам сказать несколько вещей. (В конце концов, самый важный аспект выживания - это подготовка) Вроде….

Новое определение понятия «холод»:

Средняя температура поверхности Титана составляет -289 градусов по Фаренгейту (-178 градусов по Цельсию), что немного холодно даже для самых выносливых землян.Тем не менее, вы не должны позволять температуре мешать вам посетить эту великолепную скалу, потому что Титан - единственная луна в солнечной системе, которая, как известно, имеет облака и плотную планетарную атмосферу. (У некоторых других очень тонкая атмосфера) Я имею в виду «толстую». Атмосферное давление на Титане примерно на 60 процентов выше, чем на Земле, поэтому прогулка по Титану будет примерно такой же, как прогулка по дну бассейна. За исключением того, что у вас не будет тонны воды в носу.

Реальные изображения путешествия через атмосферу Титана к поверхности (Изображение предоставлено: ESA / NASA / JPL / University of Arizona)

Как и на Земле, облачная атмосфера Титана в основном состоит из азота, но, похоже, она содержит гораздо более высокие проценты «Дымные» химические вещества (например, этан).Этот смог собирается в такие большие концентрации, что идет дождь с жидкостями, похожими на бензин.

Негорючие:

Я знаю, о чем вы думаете, «Луна, на которой идет дождь, похожий на бензин? Из-за этого Titan звучит как огромная свеча, которая только и ждет, чтобы зажечься, и это вряд ли похоже на подходящее место для отдыха ». Но не бойтесь. Для сгорания требуется кислород, поэтому, если вы очень осторожны с кислородными баллонами (акцент на «супер»), все будет в порядке. Однако, если возникнет пожар, НЕ пытайтесь потушить его водой.Почему? Подскажу: в h3O буква «O» означает «кислород».

И похоже, что на Титане может быть довольно много этого бензинового дождя.

Художественная визуализация озер Титана. (Фото: Карл Кофоед)

Радиолокационные изображения, полученные с космического корабля «Кассини», показали землю озер в северном полушарии Титана; эти озера размером с Великие озера Северной Америки. Но если вы думаете о том, чтобы выпить освежающий напиток из источника Титана, я, вероятно, должен упомянуть, что большая часть этой жидкости, вероятно, является метаном (который превращается из газа в жидкость при -117F / -83C).И похоже, что метан был довольно занят, потому что Кассини также обнаружил каньоноподобные структуры на поверхности Луны.

Рафтинг с поворотом:

Но сплав по бурным водам через эти каньоны может быть немного трудным… потому что озера являются «метановыми», а не «водными» (очевидно).

Но сплав по белому метану тоже будет трудным, потому что плотность жидкого метана составляет лишь половину плотности воды. В результате гребцам будет трудно взбивать метан в количестве, достаточном для приведения в движение корабля, когда это необходимо.Точно так же, если вы хотите поплавать на Титане, у вас могут возникнуть проблемы; вам, вероятно, понадобится специальный аппарат, чтобы выливать достаточно жидкой жидкости, чтобы двигаться самостоятельно.

Также предполагалось, что эта немного менее плотная жидкость в сочетании с гораздо меньшей гравитацией Титана позволит вам вытолкнуть себя примерно на полпути из воды, как дельфин.

Лучше всего? Поскольку вы легче, а воздух плотнее, с большими искусственными крыльями, возможно, можно будет взлететь и полететь.

Чтобы еще больше насладиться великолепием Титана, ознакомьтесь с нашей статьей Знакомство с Титаном: 6 интересных фактов о самой большой и самой удивительной Луне Сатурна.

Читатели Futurism: Узнайте, сколько вы можете сэкономить, переключившись на солнечную энергию, на UnderstandSolar.com. Регистрируясь по этой ссылке, Futurism.com может получать небольшую комиссию.

Жидкий метан - обзор

6.1.4 Плотность адсорбированного метана

В этом разделе удобно обсуждать хранение метана из-за связи с микропористостью, создаваемой химической активацией, а использование методов физической активации гораздо менее перспективно .Интерес к адсорбции метана и водорода вновь открыл область адсорбции газов при сверхкритических температурах (Agarwal and Schwartz, 1988; Clarkson et al ., 1997; Ming et al ., 2003). Установленные исследования адсорбции обычно проводят при температурах ниже критических, например, для N 2 при 77 K или бензола при 298 K. Здесь предполагается, что адсорбат заполняет микропоры при низких относительных давлениях и что адсорбированные молекулы упакованы как в жидкости, что позволяет определять объем микропор по количеству адсорбированного газа.Однако для хранения метана адсорбция осуществляется при комнатной температуре, значительно превышающей критическую температуру (191 К), когда плотность адсорбированной фазы ниже, чем плотность жидкого метана. Эта плотность является функцией не только приложенного давления, но также адсорбционного потенциала пористости, который увеличивается с уменьшением ширины поры. Для хранения метана предусмотрено давление 3,4 МПа, когда количество адсорбированного газа не достигло предельного значения. Следовательно, адсорбированные количества на 3.4 МПа для двух активированных углей с одинаковым объемом микропор, но с различным распределением микропор по размерам, будет отличаться. Ниже описаны оценки плотности адсорбированного метана в микропорах и ее взаимосвязи с распределением пор по размерам.

Первое приближение к экспериментальной плотности адсорбата состоит в вычислении отношения между массой метана, адсорбированного при 3,4 МПа, и объемом микропор углерода, поскольку несколько авторов показали взаимосвязь между метаном, адсорбированным при 3.4 МПа, а объем микропор или площадь поверхности Брунауэра – Эммета – Теллера (БЭТ) (Parkyns and Quinn, 1995; MacDonald and Quinn, 1996; Alcañiz-Monge et al ., 1997; Lozano-Castelló et al. ., 2002). Используя адсорбцию азота при 77 К для последнего, они обнаружили плотность в диапазоне от 0,13 до 0,16 г / см -3 и, следовательно, близкую к значению 0,16 г / см -3 при критической температуре. Однако есть некоторые отклонения от этого поведения. Например, когда пористость узкая (как это было установлено из кинетики медленной адсорбции азота при 77 К), углерод может адсорбировать больше метана, чем прогнозируется из объема микропор.Следует отметить, что N 2 (77 K) не заполняет узкую микропористость. Соотношение лучше при использовании объема микропор, полученного при адсорбции CO 2 при 273 К. В других случаях наличие более крупных микропор приводит к адсорбции меньшего количества метана, чем ожидается из объема микропор. Эти два случая иллюстрируют важность правильного распределения микропор по размерам. Теоретические и имитационные исследования показали, что максимально возможное значение плотности равно 0.37 г см -3 , когда ширина поры эквивалентна молекулярному размеру метана (Chen et al ., 1997; Ming et al ., 2003). Это значение очень близко к значению, соответствующему жидкому состоянию, 0,42 г / см -3 , и быстро уменьшается с увеличением ширины микропоры.

Плотность адсорбированного метана была рассчитана для дисков, активированных ZnCl 2 и H 3 PO 4 , а также для углерода, полученного газификацией диоксидом углерода (800 ° C) некоторых дисков.Таким образом, относительно большое разнообразие углеродных дисков покрывает широкий диапазон распределения микропор по размерам, более широкий, чем при попытке получения только одним методом активации.

На рис. 6.11 приведены данные об объеме адсорбированного метана в зависимости от объема, рассчитанного по адсорбции азота и диоксида углерода. Таким образом, каждый углерод представлен двумя экспериментальными точками, одна соответствует ( V CH 4 ) по сравнению с ( V mi N 2 ), а вторая - ( V CH 4 ) по сравнению с ( В миль CO 2 ).Только в углеродных волокнах с узкой и однородной микропористостью - для которых ( V mi N 2 ) = ( V mi CO 2 ) - обе точки совпадают и отклонение от эталона линия мала (контрольная линия разделяет две тенденции: точки, относящиеся ( V CH 4 ) по сравнению с ( V mi CO 2 ), находятся слева, тогда как относящиеся ( V CH 4) ) по сравнению с ( V mi N 2 ) справа от линии).Различия между точками для данного углерода значительны для большинства атомов углерода (это можно вывести, представив обычную горизонтальную линию ( V CH 4 ) в качестве диапазона значений, зарегистрированных ( V mi ). CO 2 ) мала, от 0,2 до 0,4 см 3 г −1 , по сравнению с диапазоном для ( V mi N 2 ) 0,2–0,9 см 3 г −1 ). С другой стороны, угли с одинаковым ( V mi CO 2 ) адсорбируют разные количества метана (это можно вывести, представив вертикальную линию), что указывает на то, что метан адсорбируется не только узкими микропорами, но и также на широких микропорах.Однако адсорбированный метан не удерживается одинаково при обоих типах микропористости, поскольку угли с очень разными ( V mi N 2 ) могут адсорбировать одинаковое количество метана. Еще раз, эти результаты показывают, что распределение микропор по размерам влияет на количество адсорбированного метана и, следовательно, на плотность адсорбированной фазы.

Рисунок 6.11. Соотношение между объемом метана, адсорбированного при 3,4 МПа, и объемом микропор, рассчитанным на основе адсорбции диоксида углерода (○) и азота (•).Линия сюжета предназначена для справки (Молина-Сабио и Родригес-Рейносо, 2004).

Поскольку адсорбция CO 2 обеспечивает объем узких микропор (скажем, до 0,7 нм), а адсорбция N 2 - объем общей микропористости (до 2,0 нм), можно оценить плотность адсорбированного метана в каждом диапазоне размеров пор. Масса метана, адсорбированного при данном давлении, складывается из массы метана в узких микропорах ( V mi CO 2 ) × плотности в узких микропорах) и массы в широких микропорах [( V mi N 2 ) - ( V mi CO 2 )] × плотность в широких микропорах):

(6.1) mCh5 = dn × (VmiCO2) + dw × [(VmiN2) - (VmiCO2)]

Поскольку масса метана, адсорбированного при 3,4 МПа, и объемы микропор известны, обе плотности можно рассчитать графически, если количество атомов углерода с различным распределением микропор по размеру доступно. Результаты представлены на рисунке 6.12.

Рисунок 6.12. Взаимосвязь между метаном, адсорбированным угольными дисками при 3,4 МПа из многих источников, и объемом микропор, определенным на основе адсорбции азота и диоксида углерода.Координата и наклон прямой (y = 0,09x + 0,25) соответствуют плотности метана в узких и широких микропорах соответственно

(Молина-Сабио и Родригес-Рейносо, 2004). Copyright © 2004

разброс данных из-за широкого диапазона используемых распределений пор по размерам. Это делает относительно трудным расчет массы адсорбированного метана по значениям ( V mi N 2 ) и ( V mi CO 2 ).Экстраполяция прямой линии на ординату (соответствует углероду, для которого ( V mi N 2 ) = ( V mi CO 2 ) дает «среднее» значение плотности 0,25 г см −3 , но он может находиться в диапазоне от 0,41 до 0,19 г см −3 . Chen и др. (1997) с использованием молекулярного моделирования адсорбции метана в щелевидной форме в Большом коническом ансамбле Монте-Карло (GCEMC). углеродные поры оценочные значения для адсорбированного метана 0.37, 0,27 и 0,20 г см −3 для микропор с размерами, соответствующими 1,2 и 3 молекулярным размерам метана. Эти значения немного выше, чем значения, указанные выше, потому что они предполагают графитовые слои, более плотные, чем слои в активированном угле. В любом случае плотность выше, чем у метана при критической температуре, 0,16 г / см -3 , таким образом, можно сделать вывод, что адсорбированное состояние представляет собой своего рода перегретую жидкость, как было предложено Ozawa et al. (1976), или скопление молекул сжатого газа, как предположил Дубинин (1960).

Рисунок 6.12 показывает, что если углерод содержит микропоры, которые обнаруживаются адсорбцией азота, но не диоксидом углерода (широкие микропоры), то метан будет адсорбироваться с плотностью 0,09 г / см. прямая линия. Из-за разброса экспериментальных точек плотность могла достигать 0,15 г / см −3 . Чен и др. (1997) получил значения 0,14 и 0,09 г / см -3 для пор с 4 и 5 молекулярными размерами метана.

Приведенные выше данные плотности соответствуют метану, адсорбированному при 3,4 МПа. Этот метод был применен к изотермам адсорбции метана при различных давлениях, когда были получены графики, подобные графику на рис. 6.12, по одному для каждого выбранного давления. Значения d n Уравнение (6.1) показывает, что плотность адсорбированного метана в узких микропорах быстро увеличивается с давлением примерно до 0,25 г / см -3 при 2,5 МПа. Это означает, что максимальная емкость для активированного угля только с узкими микропорами достигается при 2.5 МПа. Наличие широких микропор увеличивает адсорбционную способность, но плотность в этих порах намного ниже, и на нее значительно влияет давление. Плотностью метана, адсорбированного в этих широких микропорах при 0,5 МПа, можно пренебречь, и она линейно увеличивается с давлением до значения 0,9 г · см -3 при 3,4 МПа, что намного превышает плотность сжатого метана при этом давлении ( около 0,023 г см -3 ).

Родригес-Рейносо et al. (2003) имеют патент на углеродные монолиты, которые будут использоваться для хранения метана.

% PDF-1.4 % 91 0 объект > эндобдж xref 91 86 0000000016 00000 н. 0000002000 00000 н. 0000002911 00000 н. 0000003113 00000 п. 0000003176 00000 п. 0000003228 00000 н. 0000003284 00000 н. 0000003365 00000 н. 0000003401 00000 п. 0000003433 00000 н. 0000003468 00000 н. 0000003504 00000 н. 0000003562 00000 н. 0000003646 00000 н. 0000003683 00000 п. 0000003716 00000 н. 0000003751 00000 н. 0000003787 00000 н. 0000003918 00000 н. 0000003986 00000 н. 0000004055 00000 н. 0000004124 00000 п. 0000004194 00000 н. 0000004721 00000 н. 0000004970 00000 п. 0000060655 00000 п. 0000060963 00000 п. 0000061017 00000 п. 0000061052 00000 п. 0000061162 00000 п. 0000061227 00000 н. 0000061405 00000 п. 0000061459 00000 п. 0000061507 00000 п. 0000061582 00000 п. 0000061996 00000 п. 0000062050 00000 п. 0000062085 00000 п. 0000062195 00000 п. 0000062260 00000 п. 0000062438 00000 п. 0000062491 00000 п. 0000062539 00000 п. 0000062614 00000 п. 0000062666 00000 п. 0000062718 00000 п. 0000062765 00000 п. 0000062812 00000 п. 0000070053 00000 п. 0000070226 00000 п. 0000070459 00000 п. 0000070816 00000 п. 0000070994 00000 п. 0000071232 00000 п. 0000071515 00000 п. 0000071699 00000 н. 0000071947 00000 п. 0000072162 00000 п. 0000072342 00000 п. 0000072586 00000 п. 0000072895 00000 п. 0000073030 00000 п. 0000073057 00000 п. 0000073221 00000 п. 0000073291 00000 п. 0000073542 00000 п. 0000185565 00000 н. 0000185941 00000 н. 0000186304 00000 н. 0000186436 00000 н. 0000186463 00000 н. 0000186624 00000 н. 0000186694 00000 н. 0000186931 00000 н. 0000330980 00000 н. 0000331091 00000 н. 0000331439 00000 н. 0000339840 00000 н. 0000346840 00000 н. 0000390581 00000 н. 0000391067 00000 н. 0000391367 00000 н. 0000394851 00000 н. 0000403599 00000 н. 0000403887 00000 н. 0000002544 00000 н. трейлер ] / Размер 177 / Назад 532158 / XRefStm 2000 >> startxref 0 %% EOF 92 0 объект >>> поток xcbbf`b``% M

«Кристаллы пришельцев», не похожие на Землю, могут выровнять жидкие метановые озера Титана, самой большой луны Сатурна

Изображение северного полушария Титана в искусственных цветах в ближнем инфракрасном диапазоне, полученное аппаратом НАСА "Кассини"... [+] космический корабль, показывает лунные моря и озера. Оранжевые области около некоторых из них могут быть залежами органических эвапоритовых минералов, оставленных отступающими жидкими углеводородами.

НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калтех / Институт космических наук

Титан - странное место. Она больше, чем планета Меркурий, имеет атмосферу, на ней идет дождь и снег. На поверхности есть жидкие озера и океаны, состоящие из метана и этана, а под землей - воды. Согласно исследованию, представленному в понедельник на конференции по астробиологии в Сиэтле в 2019 году, на Титане также есть странные минералы, которых нет на Земле.

Эти минералы, предположительно образующие кольца вокруг озер Титана, включают сокристалл, состоящий из твердого ацетилена и бутана. Да, Титан действительно странное место. Новое исследование показало, что в то время как ацетилен и бутан представляют собой газ на Земле (часто встречаются в походных печах), на Титане они твердые и соединяются, образуя кристаллы.

Мозаика радара "Кассини" с синтетической апертурой в ложных цветах и ​​среднего разрешения северного полярного ... [+] региона Титана, показывающая углеводородные моря, озера и сети притоков.Синий цвет указывает на области с низкой отражательной способностью радара, вызванные телами из жидкого этана, метана и растворенного азота. [1] Кракен-Маре, самое большое море на Титане, находится внизу слева. Лигейя Маре - это большое тело под шестом, а Пунга Маре в половину своего размера находится чуть левее шеста. Белые области не отображены.

NASA / JPL-Caltech / Agenzia Spaziale Italiana / USGS Что мы знаем о Титане и его озерах?

Титан, самый большой из 62 спутников Сатурна и второй по величине спутник в солнечной системе после Ганимеда у Юпитера, имеет атмосферу, состоящую на 98% из азота и 2% из метана.Здесь, когда Земля получает всего 1% солнечного света, средняя температура поверхности составляет −290 ° F / −179 ° C. Мы знаем, что озера Титана заполнены жидкими углеводородами, а изображения и данные миссии НАСА Кассини показали, что озера в засушливых регионах Луны около экватора демонстрируют яркие контрольные признаки испарившегося материала, оставшегося позади.

Изображение "Кассини" заполненных и высохших озер к югу от метанового моря Титана Лигейя-Маре. У некоторых есть признаки ... [+] испарения.

НАСА / Лаборатория реактивного движения / UA

Как приготовить углеводородный суп

Morgan Cable из Лаборатории реактивного движения НАСА в Калифорнийском технологическом институте описывает их как кольца в ванне. Ее команда приступила к воссозданию условий в духе Титана в своей лаборатории, по сути, приготовив «углеводородный суп». Криостат заполняли жидким азотом, затем слегка нагревали, чтобы азот превратился в газ. Результат? Атмосфера мини-Титана.Затем они ввели метан и этан и наблюдали, что образуется. Сначала появились кристаллы бензола, компонент бензина, но с молекулами этана внутри, чтобы создать сокристалл. Затем исследователи обнаружили сокристаллы ацетилена и бутана.

Что такое сокристалл ацетилен-бутан?

Новый и потенциально самый распространенный молекулярный минерал на Титане, сокристалл ацетилена и бутана, полученный в лаборатории, стабилен при температуре поверхности Титана. Кейбл считает, что сокристаллы ацетилена и бутана, вероятно, гораздо более распространены на Титане, чем кристаллы бензола, просто потому, что ацетилен и бутан, как полагают, более распространены на холодной поверхности Луны.«Сокристаллы ацетилена и бутана могут быть повсеместно [в некоторых регионах] на поверхности Титана», - говорится в документе.

Почему он делает «кольца для ванн»?

Ацетилен и бутан хорошо растворяются в жидком метане и этане по сравнению с другими молекулами. В статье утверждается, что примерно так же, как берега озер и морей на Земле образуют соленые корки при испарении воды, сокристаллы ацетилен-бутана могут образовывать кольца вокруг озер Титана, когда жидкие углеводороды испаряются, а минералы выпадают.

Есть какие-нибудь доказательства существования этого сокристалла на Титане?

«Мы еще не знаем, есть ли у нас эти кольца для ванн», - говорит Кейбл. «Трудно увидеть сквозь туманную атмосферу Титана». Это настоящая проблема с Титаном; метановые и этановые облака затрудняют получение изображений Луны с помощью телескопов. Cue Dragonfly, миссия Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса, которая рассматривается для миссии НАСА New Frontiers. Он будет использовать плавучую атмосферу Титана, чтобы летать на квадрокоптере между различными участками на поверхности Луны.Он запланирован на запуск в 2025 году и достигнет Титана примерно в 2034 году.

ДЖОНС ХОПКИНС АПЛ

Почему это важно?

Жизнь, но не такая, как мы ее знаем. «Различия в физических или механических свойствах могут привести к химическим градиентам на Титане, которые потенциально может использовать жизнь», - говорится в статье. «Не исключено, что сокристаллы на основе ацетилена могут быть механизмом для хранения ацетилена, подобно тому, как углекислый газ хранится в карбонатных отложениях на Земле, где он может быть более доступным для предполагаемого микробного сообщества.«

Что нашел Гюйгенс?

«Гюйгенс» - это небольшой зонд Европейского космического агентства, отправленный в систему Сатурна с помощью зонда «Кассини». В 2005 году он спустился на поверхность, сняв невероятное видео и уловив радиосигналы, которые предполагают, что у Титана есть большой подземный жидкий океан. Вот почему Титан уже находится в «списке наблюдения» за местами, в которых могут быть условия для той жизни, которую создала Земля. Однако его жидкая углеводородная поверхность настолько чужда Земле, что астробиологи ищут совершенно иной механизм жизни.

Поскольку у него есть место в поисках жизни, какой мы ее знаем, а жизни не такой, какой мы ее знаем, Титан оказывается чем-то вроде астробиологической площадки.

Презентация на научной конференции по астробиологии 2019 года была основана на докладе Моргана Л. Кейбла, Туана Хоанг Ву и Роберта П. Ходисса из Лаборатории реактивного движения НАСА «Сокристалл ацетилен-бутан: потенциально обильный молекулярный минерал на Титане». Пасадена, Калифорния, США, и Хелен Элизабет Мейнард-Кейсли, Австралийская организация ядерной науки и технологий, Киррави, Новый Южный Уэльс, Австралия.

Желаем вам ясного неба и широко раскрытых глаз.

Разработка двигателя на жидком кислороде / метане

- Бен Мунро

Чтобы соответствовать требованиям этого проекта, воспламенитель должен быть одновременно надежным, простым и дешевым, подходящим для полноразмерной упорной камеры, но легко адаптируемым для установки на небольших участках. -масштабные камеры. Принимая во внимание эти требования, был сделан выбор в пользу создания запальника для горелки. Обратите внимание, что многие современные перезапускаемые ракетные двигатели используют воспламенитель факела или гиперголический воспламенитель.

Основная работа запальных горелок - это сжигание двухкомпонентной топливной смеси, которая поступает из основных топливных баков или из отдельной системы подачи. Здесь газообразный метан и кислород при температуре окружающей среды вводятся в камеру сгорания горелки через два отверстия и воспламеняются с помощью свечи зажигания. Пламя факела произвело ожоги при температуре около 3000 К, которые испаряют и воспламеняют топливо основной камеры. Большим преимуществом запальника для горелки является предоставление опыта, который будет актуален на протяжении всего проекта (например, при проектировании камеры, строительстве испытательного стенда, сборе данных и т. Д.), потому что воспламенитель факела в своей основной форме представляет собой небольшой ракетный двигатель.

Сложность конструкции воспламенителя заключается в понимании точных требований к зажиганию ракетного двигателя. Когда воспламенитель воспламеняется, он должен обеспечивать достаточную тепловую мощность для воспламенения жидкого кислорода и метана в камере сгорания. Один из подходов к определению требуемой энергии зажигания состоит в вычислении энергии, необходимой для повышения температуры топлива до Tig, температуры самовоспламенения (самовоспламенения) топливной смеси.

Требование минимальной энергии воспламенения

При расчете минимальной энергии воспламенения с использованием метода температуры самовоспламенения обычно не учитывается полный поток топлива в камеру, а скорее его часть (например, поток через внутреннее кольцо форсунки). ). В этом случае оценивается 10% от начального расхода. Чтобы найти требуемую энергию, мы рассматриваем изменение энтальпии при повышении температуры топлива. Кроме того, необходимо учитывать фазовый переход топлива, поскольку и кислород, и метан попадают в камеру сгорания в жидкой форме.Таким образом, энтальпия испарения должна быть включена в расчет (Δhvap). У нас есть следующее уравнение для энергии, необходимой для повышения температуры топлива:

На спутнике Сатурна, Титане, множество видов на берегу озера, но с жидким метаном

ВАШИНГТОН (Рейтер) - Ученые в понедельник представили наиболее полный на сегодняшний день обзор одна из самых экзотических особенностей Солнечной системы: первоклассная собственность на берегу озера в северной полярной области спутника Сатурна Титана - если вам нравятся озера, сделанные из таких вещей, как жидкий метан.

Лигейя Маре, второе по величине известное жидкое тело на спутнике Сатурна Титане, показанное на данных, полученных с космического корабля НАСА Кассини, изображено на этом раздаточном изображении НАСА, выпущенном 17 января 2018 года. НАСА / Раздаточный материал через REUTERS

С использованием данных, полученных Космический корабль НАСА Кассини до того, как эта миссия завершилась в 2017 году преднамеренным погружением в Сатурн, ученые обнаружили, что некоторые из холодных озер жидких углеводородов Титана в этом регионе удивительно глубоки, в то время как другие могут быть мелкими и сезонными.

Титан и Земля - ​​это два места солнечной системы, на поверхности которых стоят жидкие тела. Титан может похвастаться озерами, реками и морями углеводородов: соединений водорода и углерода, подобных тем, которые являются основными компонентами нефти и природного газа.

Исследователи описали формы рельефа, похожие на столовые горы, возвышающиеся над близлежащим ландшафтом, увенчанные жидкими озерами глубиной более 300 футов (100 метров), состоящими в основном из метана. Ученые подозревают, что озера образовались, когда окружающая скальная порода химически растворилась и разрушилась - процесс, который происходит с определенным типом озер на Земле.

Ученые также описали «призрачные озера», которые зимой казались широкими, но неглубокими водоемами - возможно, глубиной всего несколько дюймов (см) - но испарились или слились на поверхность к весне, и этот процесс на Титане занял семь лет.

Полученные данные представляют собой еще одно свидетельство гидрологического цикла Титана, когда жидкие углеводороды падают из облаков, текут по его поверхности и испаряются обратно в небо. Это сравнимо с круговоротом воды на Земле.

Из-за сложной химии Титана и отличительной окружающей среды ученые подозревают, что на нем потенциально может быть жизнь, в частности, в подземном океане воды, но, возможно, и в поверхностных телах жидких углеводородов.

«Титан - очень интересный объект в солнечной системе, и каждый раз, когда мы внимательно смотрим на данные, мы обнаруживаем что-то новое», - сказал планетолог Марко Мастроджузеппе из Калифорнийского технологического института.

Титан диаметром 3200 миль (5150 км) - второй по величине спутник Солнечной системы после Ганимеда Юпитера.Это больше, чем планета Меркурий.

«Титан - самое похожее на Землю тело в Солнечной системе. На ней есть озера, каньоны, реки, поля дюн, состоящие из частиц органического песка примерно такого же размера, как песчинки из кварцевого песка на Земле », - сказала планетолог из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса Шеннон Маккензи.

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.

Отчетность Уилла Данхэма; Отредактировано Соней Хепинстолл

Некоторые из метановых озер Титана и Луны Сатурна могут образовывать «взрывные кратеры»

Согласно новому исследованию, некоторые из озер на огромном спутнике Сатурна Титане могут находиться в кратерах, взорванных бомбами с жидким азотом.

Титан, вторая по величине луна в Солнечной системе, - единственное космическое тело за пределами Земли, которое, как известно, содержит устойчивые тела жидкости на своей поверхности. Но озера и моря Титана полны метана, а не воды. Действительно, погодная система Луны основана на углеводородах, с жидким этаном и метаном, льющимся с неба и текущим через каньоны к бесчисленным резервуарам. (Титан также, вероятно, имеет подземный океан жидкой воды, что дает Луне две очень разные, потенциально среды обитания для жизни .)

Ведущая теория образования озера Титан утверждает, что многие из этих тел были вырезаны с помощью жидкого метана, который растворил основную породу Луны, состоящую из водяного льда и органических соединений. Этот процесс, как известно, происходит в местах на Земле, где вода проедает известняковый субстрат, образуя «карстовые озера».

Связано: Удивительные фотографии: Титан, самая большая луна Сатурна

Но некоторые из более мелких озер - размером всего несколько десятков миль в поперечнике - около северного полюса Титана имеют крутые стороны с высокими краями, которые уходят высоко в глубину. Небо Луны, радарные изображения космического корабля НАСА Кассини показали.Авторы нового исследования заявили, что этот профиль не соответствует карстовой модели.

«Обод поднимается вверх, а карстовый процесс работает противоположным образом», - сказал в заявлении ведущий автор Джузеппе Митри из итальянского Университета Дж. Д'Аннунцио, .

«Мы не нашли никакого объяснения, которое соответствовало бы бассейну карстового озера», - добавил Митри. «На самом деле морфология больше соответствовала кратеру взрыва, где ободок образован выброшенным материалом из внутренней части кратера.Это совершенно другой процесс ».

Митри и его коллеги, возможно, выяснили, что это за процесс, сообщают они в новом исследовании, которое было опубликовано сегодня (9 сентября) в журнале Nature Geoscience .

Хотя Titan сегодня очень холодно, со средней температурой поверхности около минус 290 градусов по Фаренгейту (минус 179 градусов по Цельсию), Луна была еще холоднее в прошлом.

Ученые считают, что Луна переживала периоды потепления и похолодания за последний миллиард лет или около того, поскольку уровни атмосферного метана - мощного парникового газа - увеличивались и уменьшались.По словам членов исследовательской группы, во время «ледниковых периодов» Титана азот, вероятно, падал с небес и собирался в подземных бассейнах.

Этот жидкий азот был бомбой, которая только и ждала взрыва. Члены исследовательской группы заявили, что повышение температуры могло привести к воспламенению взрывателя, что привело к испарению азота и быстрому расширению в результате взрыва воронки.

«Эти озера с крутыми краями, валами и возвышающимися краями будут указателем периодов в истории Титана, когда на поверхности и в коре был жидкий азот», - сказал соавтор Джонатан Лунин из Корнельского университета в Нью-Йорке. в том же заявлении.

«Кассини» изучал Сатурн и его многочисленные спутники вблизи с 2004 по сентябрь 2017 года, когда зонд с низким уровнем топлива совершил преднамеренных смертельных погружений в толстую атмосферу окольцованной планеты. Новое исследование показывает, что открытия будут продолжать поступать в результате миссии, даже если сам космический корабль ушел, сказали члены команды Кассини.

«Это совершенно другое объяснение крутых берегов вокруг этих небольших озер, которые были огромной загадкой», - сказала в том же заявлении ученый проекта Cassini Линда Спилкер из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния.

«По мере того, как ученые продолжают добывать сокровищницу данных Кассини, мы будем собирать все больше и больше кусочков головоломки», - добавил Спилкер, не входивший в исследовательскую группу.


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*
*