А в чем тренд?
Мировая космическая экономика вырастет до $540,7 млрд к 2026 году. При снижении стоимости запусков эта отрасль каждый год будет генерировать до $1 трлн к 2040 году.
Химики из Университета штата Нью-Йорк в Олбани создали вещество, которое может улучшить ракетное топливо и повысить эффективность космических полетов. При сгорании состав выделяет значительно больше энергии на единицу массы и объема по сравнению с традиционными видами топлива.
Из чего ученые сделали новый вид топлива
Новое соединение — диборид марганца (MnB₂). Как сообщают исследователи, это вещество превосходит по ключевым параметрам оксид алюминия, компонент твердого ракетного топлива, используемого в ускорителях для стартового разгона космических аппаратов. MnB₂ выделяет на 20% больше энергии на единицу массы и в 2,5 раза (150%) больше на единицу объема. При этом материал сохраняет высокую стабильность и воспламеняется только при контакте с источником огня — например, керосином. Помимо применения в ракетных двигателях, материал также может усиливать каталитические нейтрализаторы в автомобилях и ускорять разложение пластика.
Синтез MnB₂ требует экстремальных температур, достигаемых в дуговой плавильной печи. Сначала порошки марганца и бора прессуют в таблетку, затем на образец подается электрический ток, разогревающий его до 3000 °C. Расплав мгновенно охлаждают для фиксации структуры. Этот процесс вынуждает атом марганца образовывать больше связей, чем обычно, формируя сверхплотную «сжатую пружину».
Новые материалы нуждаются в новых соединениях
По словам исследователей, соединения на основе бора обладают уникальными свойствами, отличающими их от всех известных веществ. Если использовать MnB₂, то можно достичь той же продолжительности миссии или грузоподъемности при меньшем объеме топлива. Это позволит сэкономить место для необходимого оборудования и материалов.
«В ракетостроении каждый сантиметр пространства критически важен, — подчеркнул Майкл Йонг, руководитель лаборатории, в которой проводилось исследование топлива. — Необходима максимально компактная компоновка и снижение массы всех компонентов. Наше новое соединение позволит создать более энергоемкое топливо, сократив объем его хранения и высвободив место для научного оборудования. При возвращении на Землю это также означает возможность доставить больше образцов».
➤ Подписывайтесь на телеграм-канал «РБК Трендов» — будьте в курсе последних тенденций в науке, бизнесе, обществе и технологиях.