Antworten auf Ist es schlimm, wenn Hydrazin auf einem Raumschiff gefriert? Wird es immer flüssig gehalten oder kann es sicher eingefroren und bei Bedarf aufgetaut werden? Erklären Sie, dass das Einfrieren von Hydrazin auf einem Raumfahrzeug zwar nicht unbedingt in allen Fällen katastrophal ist, aber „schlecht“, weil die Kontraktion mehr Flüssigkeit einzieht, die Ausdehnung beim Auftauen jedoch Schäden verursachen kann.
Diese Antwort auf Verbietet die EU 2020 wirklich „giftige Treibmittel“? Wie soll das funktionieren? erwähnt:
Die NASA testet Hydroxylammoniumnitrat im Weltraum, von dem erwartet wird, dass es 50 % besser abschneidet als Standardtreibstoffe und gefrieren darf (Hydrazin muss flüssig gehalten werden). LMP-103S wurde getestet und erreicht etwa 30%.
Frage: Was hat es mit Hydroxylammoniumnitrat auf sich, das es "weniger schlecht" machen würde, im Weltraum einzufrieren als Hydrazin?
Ich konnte in Ihrer Frage keinen anderen Hinweis auf das Zitat finden, dass HAN "einfrieren darf". Ich vermute, der Fragesteller meinte, der Satellit könne unter kälteren Bedingungen betrieben werden.
Betrachtet man das Sicherheitsdatenblatt von HAN , so gefriert der Kraftstoff bei -80 Grad Celsius nicht im herkömmlichen Sinne, sondern bildet ein amorphes Glas. Hydrazin gefriert bei +2 Grad.
Typischerweise werden Satelliten im Erdorbit nicht viel kälter als , und die Green Propellant Infusion Mission wird in der Erdumlaufbahn bleiben.
Wenn HAN tatsächlich gefrieren darf, dann deshalb, weil der Dichteunterschied zwischen der festen und flüssigen Form relativ gering ist. Flüssiges Hydrazin hat eine Dichte von 1,02 wohingegen festes Hydrazin bei 1,19 liegt , wodurch der Übergang von fest zu flüssig zu einer Volumenausdehnung von 17 % führt. Damit HAN-Monotreibstoff besser für Frost-Tau-Zyklen geeignet ist, muss diese Expansion kleiner sein.
Leider gibt es keine Möglichkeit, die Gefrierpunktausdehnung/-kontraktion a priori zu bestimmen, sodass die einzige Möglichkeit, festzustellen, ob es einen Unterschied gibt, darin besteht, ihn zu messen. Ich habe keine besonderen Vorsichtsmaßnahmen in Bezug auf das Einfrieren des Materials in Lagerhandbüchern gefunden, was für mich darauf hindeutet, dass eine Kühllagerung wahrscheinlich kein Problem darstellt.
Dies beantwortet Ihre Frage wahrscheinlich nicht vollständig, aber ich glaube nicht, dass Sie eine vollständige Antwort erhalten, es sei denn, jemand hat die Dichte von verglastem HAN-Treibmittel zur Hand.
Eine Masterarbeit über HAN Monotreibstoff
Artikel über das Einfrieren von Hydrazin in der Raumsonde Ulysses
Organischer Marmor
Schwern
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