Verwenden die Falcon-9-Raketen von SpaceX eine ähnliche Schaumisolierung wie das Space Shuttle? Ist es immer noch ein potenzielles Problem?

Das Space Shuttle verwendete flüssigen Wasserstoff, der zusammen mit flüssigem Sauerstoff im Außentank enthalten war. Während die Falcon-Raketen flüssigen Sauerstoff verwenden, verwenden sie keinen flüssigen Wasserstoff. Das Kühlhalten des flüssigen Wasserstoffs war der Hauptgrund für den Schaum.

Der Orbiter wurde neben und unter der Oberseite des Außentanks montiert. Die Falcon-Nutzlast ist ganz oben auf der Trägerrakete montiert. Selbst wenn die Falcon-Rakete Schaum verwenden würde und selbst wenn ein Stück Schaum abbrechen würde, würde es die Nutzlast nicht treffen, wie es das Stück Schaum tat, das vom Außentank des Space Shuttles abbrach.

Das Problem ist nicht der abbrechende Schaum an sich, sondern die Tatsache, dass der Orbiter unter dem Treibstofftank war und von dem herabfallenden Schaum getroffen wurde.

Die Dragon-Kapsel befindet sich oben auf dem Stapel, sie kann nicht von einem Schaumstück getroffen werden, das sich vom Booster löst.

Brauchen alle chemisch betriebenen Raketen eine Schaumisolierung?

Nicht alle, aber manche schon. Im Allgemeinen die kleine Untergruppe von denen, die Wasserstoff als Brennstoff verwenden. Das mit Wasserstoff betriebene Delta IV verwendet im Wesentlichen denselben Isolierschaum wie das Shuttle.

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Der mit Wasserstoff betriebene SLS verwendet einen ähnlichen Schaum.

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Diese Frage Isolierung von Raketen – warum ins All? und seine Antworten diskutieren die Isolierung von Raketen, einschließlich einiger, die sie absichtlich über Bord geworfen haben.

Wie die anderen Antworten besagen, sind Stöße durch die Schuppenisolierung normalerweise kein Problem, da an den Seiten der aktuellen Booster keine glasbedeckten Raumfahrzeuge montiert sind.

Viele nicht isolierte Raketen werfen beim Start enorme Mengen Eis ab. Eis ist viel dichter und gefährlicher als Isolierung. Auch das ist in der Regel kein Problem.

Ein Standbild aus diesem Video zeigt riesige Mengen Eis, die beim Start von einer Saturn V fallen.

Ich habe leider keine Quelle, aber ich vermute, der Grund für die Isolierung besteht darin, die Bildung von flüssigem Sauerstoff an der Außenseite von Wasserstofftanks zu verhindern.

Wasserstoff ist so kalt, dass er dazu führen kann, dass der Sauerstoff (und Stickstoff) in der Luft kondensiert. Flüssiger Sauerstoff, der nur auf die Startrampe und die Rakete tropft, wäre eine schlechte Sache. Stahl brennt in flüssigem Sauerstoff. Ausgesprochen ungesund.

Eine Isolierung würde dazu beitragen, das Abkochen während des Fluges zu verhindern. Ich vermute jedoch, wenn Sie nachgerechnet haben, wird das Gewicht der Isolierung wahrscheinlich besser genutzt, indem einfach mehr Treibmittel in die Tanks gegeben wird.

Die Isolierung würde auch dazu beitragen, das Abkochen auf der Unterlage zu verhindern. Aber die Kosten für etwas mehr LOX, das hinzugefügt wird, um die Rakete abzurunden (oder mit sprudelndem kaltem Helium zu kühlen), wären geringer als die Kosten für die Isolierung und die verlorene Auftriebskapazität, die die Isolierung in den Weltraum schleppt.

Jegliches Eis, das sich bildet, schüttelt sich einfach ab, sobald der Stein startet, und ist in gewisser Weise ein Merkmal. Ice ist ein mäßig guter Isolator, der kostenlos installiert werden kann und sich beim Start automatisch entfernt.

Zusammenfassend benötigen Sie also eine Isolierung für Flüssigwasserstofftanks, da diese viel kälter sind (die Außenseite ist relativ heißer) und gefährliche LOX-Ansammlungen verhindert werden. Bei RPX/LOX-Raketen ist die Isolierung jedoch Eigengewicht, und das Auffüllen (oder Kühlen mit sprudelndem kaltem Helium) der Tanks vor dem Start ist wirtschaftlicher