Wie viel Arbeit könnte aus Temperaturunterschieden während des Abstiegs einer Rakete aus der erdnahen Umlaufbahn gewonnen werden?

Mir fällt auf, dass während des Abstiegs einer typischen Rakete aus der erdnahen Umlaufbahn viel Energie verbraucht wird.

  1. Wie könnte diese Energie eingefangen und genutzt werden?

Ich frage mich, ob es möglich sein könnte, eine absteigende Rakete in einen Beta- Stirlingmotor zu verwandeln , indem man unten hitzebeständige Rohre und oben einen Kolbenmechanismus hinzufügt.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Bild von YK Times in der englischen Wikipedia, CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3088708

  1. Welche Temperaturdifferenz kann beim Abstieg erreicht werden?

  2. Wie viel nützliche Arbeit (um den Abstieg der Rakete zu verzögern) könnte aus diesem Unterschied abgeleitet werden?

  3. Was sind die Gründe dafür, dass dies unpraktisch/unmöglich/schwierig ist?

Sie müssten die Arbeit auf ein Objekt oder System anwenden. Was hattest du im Sinn?
@DavidWhite vielleicht eine Art Propeller oder Laufrad

Antworten (1)

Die bevorzugte Antwort ist „so wenig Energie wie möglich“. Reentery wurde mit der ausdrücklichen Absicht entwickelt, die Wärmeübertragung zu minimieren. Die Ladung drinnen zieht es generell vor, die hohen Temperaturen draußen zu bleiben. Ein solcher Motor würde konstruktionsbedingt Wärme einbringen und die Kaltbadseite des Sterling-Motors erwärmen.

Wie viel Energie theoretisch gewonnen werden könnte, hängt von der Masse des Kältebades ab. Leider ist die zunehmende Masse auch das Gegenteil dessen, was Raketenkonstrukteure anstreben. Die Nutzlastmasse schränkt unsere Raketen drastisch ein. Und natürlich musste die gesamte beim Wiedereintritt gewonnene Energie von der Startrakete dorthin gebracht werden. Lassen Sie den Kraftstoff besser auf dem Boden und verbrennen Sie ihn in einem Generator.

Der einzige Fall, in dem Sie Vorteile erhalten könnten, ist, wenn Sie ein sehr kaltes Objekt einfangen, das sich auf einem Beinahe-Kollisionskurs mit der Erde befand, und es in Richtung eines Wiedereintritts umleiten.

Natürlich sind die politischen Auswirkungen davon nicht einfach. Große Regierungen missbilligen Pläne, einen Asteroiden wie den, der die Dinosaurier tötete, beinahe zu verfehlen und daraus einen Treffer zu machen. Sehr unbeliebt

Ich frage mich, ob kühlere Luft von der Nachlaufseite angesaugt werden könnte.
Ich denke an eine Rückkopplungsschleife, bei der die eingefangene Energie verwendet wird, um den Wiedereintritt zu verlangsamen, wodurch die von der Rakete während des gesamten Wiedereintritts abgegebene Gesamtwärme verringert wird
Die Kielwasserseite ist immer noch frustrierend heiß, wenn auch nicht so schlimm wie die Luvseite. Eine interessante Sache, die Sie sich ansehen könnten, wäre die Energiedichte eines Sterling-Motors und seines Kaltbades im Vergleich zur Energiedichte einer Rakete, die verwendet werden könnte, um die Rückkehr auf traditionellere Weise zu verlangsamen.
Wie viel Arbeit könnte aus Temperaturunterschieden während des Abstiegs einer Rakete aus der erdnahen Umlaufbahn gewonnen werden?
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