Elon Musk vysvětluje, proč je metan lepší raketové palivo než vodík nebo RP-1

Elon Musk se před pár týdny na Twitteru zapojil do diskuze ohledně raketových paliv. Vysvětlil, že i když vodík působí na papíře jako nejlepší volba, má určité nevýhody, kvůli kterým mu může metan směle konkurovat. Zároveň došlo na srovnání metanu používaném ve Starship s RP-1, což je palivo, které můžete znát z raket Falcon. Musk také prozradil několik novinek o stále probíhajícím vývoji motoru Raptor.

Pokud se podíváme na vlastnosti běžných raketových paliv, vodík se zdá být nejlepší volbou, jelikož je lehký, hoří čistě a nabízí nejvyšší specifický impuls. Jenže se často zapomíná na to, že vodík kvůli své nízké hustotě vyžaduje výrazně větší nádrže než jiná paliva. A větší nádrže znamenají vyšší hmotnost, kterou musí motory urychlit při cestě na orbitu. Jak nedávno vysvětlil inženýr Tom Mueller, motor Raptor měl původně spalovat vodík a kyslík, ale SpaceX nakonec vodík nahradilo metanem a motor přepracovalo. Metan totiž lze snadněji vyrábět na Marsu a jak už v minulosti vysvětlil Elon Musk, má i další výhody.

Přehled výhod a nevýhod různých raketových paliv pro Starship (Zdroj: SpaceX)

Když Elon Musk v roce 2016 veřejně představil obří marsovskou raketu ITS (tento koncept byl v průběhu let přepracován na o něco menší Starship), podělil se o tabulku výše, která ukazuje hlavní výhody hluboce podchlazeného metanu oproti RP-1 (kerosin) a vodíku. Metan nepotřebuje velké nádrže, je levný, lze jej vyrábět na Marsu, umožňuje orbitální tankování a hoří čistě, což usnadňuje znovupoužitelnost motorů. Nyní Musk některé z těchto bodů rozebral o něco podrobněji na Twitteru.

Zkapalněný metan má hustotu 422 kg na metr krychlový, zatímco v případě kapalného vodíku to je pouhých 71 kg. Kvůli tomu je kapalný vodík poněkud nepraktický, což dobře ilustroval raketoplán, jehož hlavní motory spalovaly vodík a kyslík. Externí nádrž sice obsahovala šestkrát více kyslíku než vodíku, ale nádrž s vodíkem přesto představovala 75 % celkového objemu. Jinými slovy, kvůli nízké hustotě vodíku byla pro relativně malé množství paliva potřeba nepoměrně velká nádrž.

Raketoplán s externí nádrží a motory SRB (Zdroj: Quora)

Elon Musk aktuálně vysvětlil, že i přes nižší specifický impuls má raketový stupeň s metanovými motory Raptor vyšší delta-v než vodíkový stupeň. Metan i kyslík totiž budou u Starship extrémně podchlazeny, čímž se ještě více zvýší hustota těchto látek a do nádrží se jich tak vejde o něco větší množství. Raptor navíc má vyšší poměr tahu a hmotnosti a další hmotnost se ušetří tím, že metan i kyslík budou mít u Starship podobnou teplotu, takže není potřeba tepelná izolace mezi nádržemi pro tyto dvě látky a vystačíte si s jednoduchou společnou přepážkou. Jako další velkou nevýhodu vodíku Musk uvedl nutnost extrémního podchlazení (-253 °C v případě raketoplánu), které vyžaduje těžkou izolaci, která je náchylná k tepelným únikům. „Vodík je peklo,“ dodal.

Neoficiální schéma nádrží prototypu Starship (Autor: Rafael Adamy)

Musk podobně srovnal také metan a palivo RP-1, které SpaceX používá u raket Falcon a jedná se o vysoce rafinovaný petrolej. RP-1 sice má vyšší hustotu (800 kg/m3) než kapalný metan (422 kg/m3), ale tento rozdíl bude v reálu o něco menší, protože SpaceX bude metan podchlazovat výrazně pod bod varu, takže jeho výsledná hustota bude vyšší. Navíc kapalný kyslík má ještě vyšší hustotu než obě tato paliva (přes 1141 kg/m3), takže čím vyšší poměr kyslíku raketa potřebuje, tím lépe z hlediska výsledné velikosti nádrží. Raptor spaluje kyslík a metan v poměru 3,6:1, zatímco v případě motoru Merlin u Falconů je to jen 2,3:1. To znamená, že u Starship bude kyslík tvořit 75 % hmotnosti pohonných látek před startem, zatímco u Falconů je tento podíl nižší, což je méně efektivní. Další výhodou metanu je podle Muska již zmíněná možnost použít společnou přepážku pro oddělení kyslíkové nádrže od té metanové, což u Falconů nelze. SpaceX totiž používá RP-1 o teplotě -7 °C, zatímco kyslík má teplotu -206 °C. Tento velký rozdíl znamená, že mezi nádržemi musí být tepelná izolace, aby se zabránilo vzájemnému ohřívání/ochlazování pohonných látek. Musk dále uvádí, že kryogenní teplota metanu vede u Starship ke zvýšení pevnosti ocelových nádrží, takže ve výsledku nemusejí být tak silné a těžké. Když pak všechny tyto výhodu sečteme, hmotnost nádrží metanové rakety je podle Muska srovnatelná s raketou využívající RP-1.

Merlin 1D (vlevo) vedle Raptoru (Foto: @brandondeyoung_)

Typ paliva má pochopitelně také vliv na návrh raketového motoru. Elon Musk dále prozradil, že sovětské a ruské pokroky ve vývoji raketových motorů v 80. letech minulého století hrály roli v rozhodnutí SpaceX přejít z vodíku na metan. Sovětští inženýři prý tehdy demonstrovali skvělý výkon motorů během testů a dosáhli specifického impulsu 380 sekund. Musk dále vysvětlil, že metan má vyšší maximální teoretickou efektivitu spalování než RP-1, takže impulsu 380 sekund nelze s RP-1 dosáhnout. S metanem je prý možné dosáhnout maximální teoretické efektivity spalovaní přes 99 %, zatímco u RP-1 je to maximálně 97 % a navíc dochází k zanášení turbín sazemi, které je potřeba odstranit mezi starty. Oproti tomu metan hoří čistě, takže opakované používání Raptorů by mělo být snazší než u Merlinů.

V Boca Chica byl aktuálně spatřen další motor Raptor (Foto: bocachicagal / NASA Spaceflight)

U Raptoru ještě chvilku zůstaneme, protože Elon Musk 10. června prozradil, že SpaceX vyrobilo Raptor SN30. Zajímá vás, čím se liší třicátý vyrobený Raptor od toho prvního? Podle Muska byly provedeny stovky vylepšení, primárně v oblasti usnadnění výroby, což je prý nejobtížnější problém, ale také došlo ke snížení hmotnosti a zvýšení tahu a specifického impulsu. V jiném tweetu pak Musk dodal, že SpaceX se blíží k dosažení tlaku 300 barů ve spalovací komoře. Raptor je ale vylepšován i nadále a průběžné úpravy budou podle Muska pokračovat minimálně do 50. exempláře.




Mohlo by se vám líbit...

Odebírat komentáře
Nastavit upozorňování na
guest
118 Komentáře
nejstarší
nejnovější nejlepší
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře
EddieP
juraj

zanasanie turbin sadzami pri pouziti kerozinu neplati ak sa pouziva palivo bohate na kyslik, to pouzivaju sovietske/ruske motory nk-33 a rodina motorov vychadzajucich z rd-170

samozrejme pri merlinoch to zanasanie je kedze tie dymia ako stary disel

tiez by ma zaujimalo ako prisiel musk na to, ze vyroba metanu je jednoduchsia ako vyroba vodika? na vyrobu syntetickeho metanu treba v prvom rade vodik, takze ten budu musiet vyrobit tak ci tak a potom potrebuju este co2, plus nejake katalyzatory, takze vazne pochybujem, ze je to jednoduchsie a lacnejsie 🙂
samozrejme na zemi je to lacnejsie lebo tam staci si objednat zemny plyn

toto je klasicka muskovina ked sa umne medzi pravdive tvrdenia zakomponuju nepresnosti a aj klamstva

a ta tabulka je riadne nepresna, ale zas cista muskovina
tak napr.pri vehicle size malo byt pri metane max. tak OK
cost of prop na zemi to plati, ale na marse by Good bolo pri vodiku, OK pri metane
reusability pri kerozine by pri pouziti technologii ako maju rusi v rd-170 bolo tiez Good
mars propellant production ma byt vodik good, metan OK, kerozin(vyssie uhlovodiky) takmer OK 🙂 lebo obdobnymi reakciami ako sa vyraba z vodiku a co2 metan sa daju vyrobit aj ine vyssie uhlovodiky
propellant transfer tak tam kerozin ma mat urcite good,

tak ale taketo porovnavania sa robia vzdy tak aby to zadavatelovi vyslo tak ako sam potrebuje 🙂 co tam potom, ze realita moze byt viac ci menej ina

Jaro Pudelka

Bože a to hovorím ako ateista, zase len trepete.

3,14ranha

Náhodou s tím vodíkem na marsu má pravdu. Vodík je sice záludný (jeho uchování potřebuje opravdu dobrou izolaci a vrstvené nádrže (proti snížení unikání), ale bez něj sabatierovu reakci nespácháte, takže vyrobit vodík je první krok:

Do sabatierovy reakce vstupuje vodík a CO2, produktem je metan a voda.
CO2 + 4 H2 → CH4 + 2 H2

Samuel

Áno vodík je super kým ho netreba kvapalný… Skvapalňovanie vodíku je des a hrôza.

akuhtr

Jen, hádám, ale nebude potřeba i nižší množství vodíku? Přeci jen, pokud sabatierova reakce je méně náročná, než by bylo navýšení produkce vodíku, Musk by stále měl pravdu…

endemit

Juraji, běžte jim poradit. Oni se s tím měsíce plácají a ještě nevědí, že jsou ve slepé uličce.

Vladimír Todt

Transport paliva na Marsu u Kerosinu asi good být nemůže – viz bod tuhnutí.

Samuel

Výroba KVAPALNÉHO vodíku je náročnejšia ako kvapalného metánu… Zabúdaš pri tvojich zbrklých úvahách že skvapalňovanie je veľmi náročné a je kurnik veľký rozdiel skvapalňovať H2 a CH4. Rozdiel v energii tam je značný pre metán to robí cca. 2900 kJ/kg a pre kvapalný vodík šialených 43200 KJ/kg čo je takmer 15 násobok!
Na kyslík bohaté spaľovanie odoberá problém sadzí, no horúci kyslík ti po 10-20 letoch spraví z motora kôpku šrotu, príliš veľké opotrebenie. Taký BE-4, či na kyslík bohaté keroloxy RDčka nikdy v znovupoužiteľnosti neprekonajú Raptor. Merliny tiež tak strašne zanesené niesú v útrobách, ten dym je z preburneru ktorý roztáča pumpy v nútri bude pomer omnoho priaznivejší, držaný niekde okolo ideálneho spaľovania o čom svedží celkom vysoké ISP Merlinu na to že ide o motor s otvoreným spaľovacím cyklom. Nezmysel s good pri prevoze RP-1 vo vesmíre ti tu už vysvetlený bol. Menej kecaj a viac si svoje znalosti dopĺňaj a overuj predtým než sa hráš na múdreho.

Martin

Juraj sa nehrá na múdreho. Čo hovorí nie sú lži ale fakty. Jediný problém je v tom, že robí presne to z čoho podozrieva Muska: vyberá fakty a prezentuje ich podľa vlastného záujmu…. Musím mu uznať že brať doslovne samotnú tabuľku a Muskove tweety (ozmedzené max. počtom znakov), väčšinu z toho by som pokladal za lži. Avšak čítam s porozumením a chápem že napr. pod “výrobou na Marse” sa chápe “optimálnosť výroby a uskladnenia vzhľadom na energetické, hmotnostné a objemové nároky”. Som síce amatér, ale toto nie je prvý článok o problematike a verím že s ohľadom na komplexnosť problému sú voľba paliva a tabuľka vhodnosti dostatočne presné.

Invc

On je problém i se samotným skladováním vodíku.

Přelet k Marsu jsou řádově měsíce, a vyrobit dostatečné množství pro odlety z Marsu taky netrvá 3 dny…

Jozef

Problém viděl v jeho výrobě na Marsu. Energetická náročnost výroby vodíku je vysoká a je ho potřeba velké množství. Napadlo ho ale, že by se na Marsu dal snadněji vyrobit metan. Z určitého množství vodíku je totiž za použití oxidu uhličitého z atmosféry možné levně vyrobit osmkrát tolik metanu. Přepočítal tedy raketu na metan a zjistil, že raketa by byla těžší, ale také menší a celkový systém o polovinu levnější. Pověděl o tom Elonovi a on souhlasil s přechodem na metan. Byl to tedy Tom, kdo inicioval volbu metanu jako paliva pro Mars.

Tom Mueller,
https://www.elonx.cz/tom-mueller-vypravi-o-svych-amaterskych-raketach-a-vyvoji-motoru-ve-spacex/

Vladimír Todt
  1. Metan hoří čistě, no jak kdy, když metanová fléra je nahoře očouzená. I při volném spalování velk=ho množství metanu jsou náznaky kouře – sazí ale ano mnohem méně nežu Rp1. Vodík je však nejčistější – C v palivu vždy může drobet sazí apod. udělat.
  2. 2. Nejprve udáváte jeko nevýhodu velký poměr objemu kyslíku k vodíku a pak u metanu to zase obracíte. Chce to detailizovat. Na kosmonautixu ve fóru jsem tyto poměry zběžně počítal z různých stránek jako modifikaci F9 2. stupně na typ na metan.
Vladimír Todt
  1. Myslím si, že jedním z hlavních důvodů přechodu na nmetan bylo i zjednodušení motoru a čerpání 2 řádově hustotně rozdílných látek + malé molekuly vodíku. Viz detaily NG motoru pro reketoplán, kde, aby byl znovupoužitelný s tím dělali takové brikule, včetně mazání/tesnění heliem apod., že podle toho pak vypadala cena. Toto jsou také jediné používané reálně znovupoužitelné motory na vodík.
Dr.Valve

Taktiež sa vodík neujal ani pri prevádzke a pohone automobilov, treba extrémne kvalitné a presné tesnenia na tak malé molekuly a veľký pozor pri tankovaní inak čaká majiteľa veľký ohňostroj, na tesnenie doplatil aj raketoplán aj keď tuším v bustroch po bokoch je iné palivo to kvalitné tesnenie bolo totiž nekvalitné – vysušilo sa a “podfukovalo” ale príbeh všetci vieme. Metán je určite menej náročný na spracovanie a hlavne tankovanie či skladovanie.

Robert

Booster pouziva tuhe palivo a porucha nastala kvoli nizkej teplote, tesnenie bolo studene a menej pruzne, unikalo. Ale mam pocit ze to nebola chyba hardwaru, administrativne sa rozhodlo startovat pod minimalnu (odporucanu?) teplotnu hranicu. S vodikom to nemalo nic spolocne.

Silhan.J

Přesně. Jestli si dobře pamatuju jeden dokument tak před každým startem byla telekonference mezi NASA a výrobci SRB jestli může proběhnout start. Jeden z inženýrů, který na SRB pracoval tam na vedení řval, že nemůžou startovat, protože věděli, že už Atlantis měl posledně na mále. Ale bylo mu řečeno že přemýšlí moc jako inženýr a málo jako manager. Všichni víme, jak to dopadlo.

Prochazka

Tuším, že jsem někde (snad kosmnautix) před pár lety narazil na článek, který historku o vadném o kroužku na boosteru jednoduše vyvracel. Autor rozebíral schéma celého boosteru a pozastavoval se i nad teplotou spalin +/-3000°C, které by dost těžko odolal jakýkoliv O-kroužek a je zcela lhostejné jestli byl před tím zmrzlý či nikoliv. V rámci spekulací lze domýšlet, že oficiální vysvětlení mělo zakrýt daleko závažnější systémový / konstrukční problém, který se mohl opakovat.

Invc

1) Vždycky mě pobaví označení “kroužek” v této souvislosti… ta věc, o kterou jde měla 3,75 metru v průměru (bylo to těsnění kolem dokola celého boosteru)… vždycky, když to někdo použije, tak úplně vidím, jak přesně chápe o co šlo.

2) Ten “kroužek” neměl spalinám odolávat – neměl jim být přímo vystaven, byl součástí systému, který měl zajistit, aby spojem mezi jednotlivými segmenty boosteru, nevznikla cesta, kterou by “unikal” vnitřní tlak – teprve takový únik by do těch míst přinesl ty horké spaliny. Od paliva (a toho samotného pekelného prostředí), místo, kde tohle kruhové těsnění bylo, dělila vrstva 2 izolací, vrstva oceli …a v samotné mezírce mezi jednotlivými segmenty, bylo několik ohybů, a celá byla ještě vyplněna pastou…

Naposledy upraveno před 1 rokem uživatelem Invc
Silhan.J

Konspirační teorie se probírají na jiných webech.

Ivo Janáček

Bohužel jste se nechal opít rohlíkem, ale pokud nejste technický typ, tak to je v dnešní době celkem běžná věc.

Tomáš Kratochvíl

Musk je jako skokan do výšky, co zkušeně vynechává nižší výšku, jakou je Měsíc a chce skočit rovnou na Mars. Tak tomu vše podřizuje. Myslím, že pro lidstvo bude přínosnější strategie postupná – začít s kolonizací měsíce a vyvinout tam potřebné technologie, bez kterých se na Marsu stejně neudržíme. Měsíc znamená vodík. In-situ výroba paliva nemá jinou možnost. Bezos to ví, proto kromě metanového paliva na 1. stupni pracují s vodíkovou architekturou na vyšších stupních. I přes své nedostatky je vodík neefektivnější raketové palivo. Výroba na měsíci zas nebude tak obtížná. Zkapalnit vám ho pomůže Měsíční noc s teplotou -200 Celsia. Každý tedy má to svoje “oblíbené” palivo pro svůj účel.
Ještě taková drobnost. Výroba vodíku elekrolýzou je jednoduchý a i velkém měřítku praxí vyzkoušený proces. Z vody či ledu získám velké množství paliva. Sabatiérova reakce není příliš prověřená na Zemi a jak bude fungovat na Marsu se zatím moc neví. Získávat metan z řídké atmosféry Marsu bude velmi neefektivní. Myslím, že i na jiných tělesech Sluneční soustavy bude vhodnější získávat palivo z H2O.

blueberry

Postupný kroky reprezentuje třeba SLS. Musk ví, že nebude žít věčně a proto raději věci dělá, než o nich přemýšlet, resp. než by stavěl lešení pro stavbu lešení.

Tomáš Kratochvíl

Leseni pro stavbu leseni. Hezke. Podle te vasi analogie to tedy Musk stavi zcela bez jisteni a je vcelku jasne, ze jeden chybny krok znamena konec veskerych snah. Nekdy se tomu rika zbytecny hazard. Lidstvo davno zjistilo, ze jistit se je vyhodne a prodluzuje to zivot.

Prochazka

Ty mínusy pod tímto komentářem nechápu. Zřejmě většina čtenářů je skrytých sebevrahů:)))

akuhtr

Existuje i něco jako přijatelné riziko. U SHS díky nízké ceně prototypů je přijatelné riziko celkem vysoké…

Invc

A, že sem tak smělý, jakýže “jeden chybný krok”, který “znamená konec veškerých snah” máš na mysli?

3,14ranha

Od bankrotu firmy po tragickou havárii nosiče (pokud by příčinou bylo obcházení bezpečnosti a zbytečný hazard). Nic takového si nepřeji, ale takové věci se prostě někdy stávají.

Invc

Bankrot firmy – je možná tak důsledek nějakého chybného kroku …
Tragická havárie – by asi problém byla (zvlášti pokud by rozbili zákazníka), ale … jak to souvisí s tím, že chtějí letět na Mars, a přeskakují Měsíc?

3,14ranha

Bankrot byl myšlen tak, že kdyby SpaceX zbankrotovala dnes (což se může stát každé firmě, třeba z důvodu druhotné platební neschopnosti), tak po ní samozřejmě zůstane do konkurzu Falcon 9. Ale v Boca Chica jen hromada zmuchlaných plechů a nedokončené plány. Prakticky nepoužitelné pro nějakého dalšího investora.

akuhtr

No, taky se tam válí Raptory… v celkem dokončeném stavu.

Invc

Fyzické vybavení je jenom malá část hodnoty společnosti (většiny společností).

Know-how, software, další práva, data, zákaznická základna, vytvořená organizace, dodavatelské řetězce, goodwill,trademark atd … mají často výrazně vyšší hodnotu, než fyzický majetek vlastněný firmou.

Podívej třeba na OneWeb pročpak za něj asi GB vysolila miliardu dolarů?

Tak by možná nikdo nepokračoval v sériové ražbě raketových plechovek…v BC … big deal… tak by se vybavení rozprodalo, a zbytek odvezl do šrotu. No a co..

Ale třeba knowhow k raptoru, software pro řízení jak motorů, spalování, celé rakety, přistávání, knowhow potřebné pro jediný aktuální FFSC motor, postupy, atd… to bych z pozice insolvenčního správce rozprodal jedna báseň… tam by se zájemců našla celá řada.

A někdo by na to navázal… možná by se nehrrrnaněééé … totiž nehrnul na Mars, ale vydělat na tom by se klidně dalo, i kdyby měli každou New-SS zahodit po každém letu do moře. Takovéhle věci se nenechávají ležet bez povšimnutí.

Naposledy upraveno před 1 rokem uživatelem Invc
Martin B

SpaceX si staví Starship za vlastní peníze. Cílem je Mars. Vodíková raketa pro Měsíc by byla úplně jiná než ta metanová pro Mars. Tak proč by jenom financovali vývoj a stavbu dvou úplně rozdílných raket, když tu jednu vůbec neptřebujou a nebude mít žádné komerční využití?

Stavět raketu jenom abyste stavěli raketu není efektivní využití peněz. Zvlášť když NASA o takovou raketu nestojí a chce jenom taxíka mezi Gateway a Měsícem, což si u SpaceX objednali a bude to modifikovaná raketa pro Mars.

Tomáš Kratochvíl

Nechci, aby Elon stavel dalsi typ rakety. Jen rikam, ze je to specialka na Mars a nikam jinam se nehodi. Alespon co se tyka dotankovani z mistnich zdroju. Muskuv plan kolonizace Marsu v tomto stoleti az prilis predbiha svou dobu. Z jeho perspektivy je treba spechat, nez se pro nej okno uzavre. Z hlediska lidstva je jedno, zda to bude ted nebo za 100 let. Nevidim, ze by se k jeho marsovske vizi pridavali dalsi kapitani prumyslu. Na Marsu nic komercne zajimaveho neni. Bude na to sam a to neni dobre.

Martin B

Hodí se i pro zásobování ISS a vynášení nákladu na orbitu.

Prochazka

Rozhodně se starship nehodí pro zásobování ISS, neboť co prototyp, to výbuch:))

akuhtr

Stav prototypů během vývoje nevypovídá o koncovém produktu. Prototypy se staví aby se opravily chyby. Kdyby se z toho poučil boeing, tak by možná nemuseli zjistit že jejich Starliner demo (nevím z hlavy jak tu misi nazývali oni) je vlastně vývojový prototyp.

Zargos

Elon prostě řeší věci za pochodu. V podstatě pořád ověřují koncepci,zda se to dá svařit z dostatečně tenké a lehké oceli,aby to mělo požadovanou nosnost,proto ty rány. Až to zalétají,budou pokračovat tepelným štítem,kde bude boj hmotnost ca. bezpečnost pokračovat a pokud to rozlousknou,tak pak se teprve o SHS můžeme vážně bavit. Do té doby jsou to prototypy, co mám toho zas tak moc neřeknou,a opravdu poslední je u nich estetická stránka.
Raptor je pak třešnička na dortu,pokud by se SHS vlekla,jistě pro něj najdou užitek.

Naposledy upraveno před 1 rokem uživatelem Zargos
Silhan.J

Komerční využití bude mít spíš Mésíc než Mars

Martin B

Komerční využití nemá ani Měsíc ani Mars a ještě dlouho mít nebude, ale loď schopná dovézt 100 tun na Mars bude mít komerční využití pro lety na orbitu.
Proč stavět loď, která není schopná dosáhnout Marsu, když Mars je cíl SpaceX?

3,14ranha

Komerční využití Měsíce není sci-fi, protože po počáteční investici a vybudování infrastruktury je jednodušší a efektivnější vyrábět palivo na Měsíci a posílat ho zpátky na GEO ale i na LEO (místo vynášení všeho z hluboké gravitační studny Země).

Orbitální výtah na Měsíci by měl jít vybudovat s materiály které průmyslově vyrábíme už dnes. A měsíční gravitaci je možné překonat čistě elektromechanickými praky, nebo elektromagnetickými děly.

Samozřejmě otázkou je lidská vůle. Zda lidstvo chce investovat do dobývání vesmíru. Zatím je celospolečenská nálada dost vlažná (“chleba levnější nebude”), ale čína nespí a po sondě na Mars a vzorcích z Měsíce se z toho může brzy stát otázka prestiže a kosmických závodů.

yamato

“chleba levnejsi nebude” – je celkom vtipne, ze vplyv technologii a inovacii je taky, ze on ten chleba nakoniec levnejsi fakt bude 🙂

Ivo Janáček

Pokud jde o ten Měsíc, tak záleží na tom, jestli se povede rozjet ITER. Pokud povede, pak se na Měsící asi brzy začne těžit 3He.

Jan Jančura

To i po rozjezdu ITER tak brzo nebude a kdoví zda vůbec, poněvadž vyžaduje vyšší teploty.

Prochazka

SpaceX nestaví starship za vlastní peníze. Kde by spacex vlastní peníze vzalo? Staví je za peníze, které vydělalo především z programů, které jsou financovány NASA :)))
SpaceX s takovou raketou jako je starship nemá šanci dosáhnout Mars s živou posádkou… Je to koncept, který byl snad již v 50. letech opuštěn…

Silhan.J

S tou posádkou na Mars máš pravdu, ale co to meleš o penězích? Peníze co máš na účtu snad nejsou tvoje, protože ti je dal zaměstnavatel?

Jaro Pudelka

“Staví je za peníze, které vydělalo”. A ty ako “vydelavas” peniaze? Trochu viac uvažovať,než napísať takúto hlúposť.

RiMr

Kde by spacex vlastní peníze vzalo? Staví je za peníze, které vydělalo”

…ty blááááho!!! To ti řekne vše…

Robert

Dnes mame ledva problem udrzat par ludi na obeznej drahe(ISS), silno pochybujem ze nasa generacia(do roku 2070) zazije koloniu na Marse. Skor tak za 100rokov. Ak by to malo byt v blizkych rokoch, do 2030 povedzme, uz dnes by bol Marsovsky povrch posiaty roznymi robotmi, nadrzami a ubikaciami. Bol by tam rozvijany priemysel na uz hore spominane vyrabanie pohonnych latok spat na Zem. A vo vsetkej ucte k vozitkam na Marse a ich prelomovym objavom, maju pomali problem prejst po povrchu vacsie vzdialenosti a s tym vrtanim vzoriek to tiez nieje nijako slavne, malicka dierka sa vrta hodiny, z toho nebude vyroba tisicok ton metanu len tak z roka na rok(tu na Zemi to trva niekolko rokov v prakticky idelanych podmienkach)

Invc

Jenže vývoj není lineární .. ale skokový, a většinou zabržděný nějakou překážkou (technickou, ekonomickou, sociální, politickou … ).

Po odstranění takové překážky nastane většinou prudký rozvoj … než to narazí na další překážku… a tak pořád dokola. Stačí se podívat na mobilní telefony, počítače, elektromobily, jadernou energii, bioengineering / DNA editing … Koneckonců … i ten F9 je dobrý příklad.

Robert

To je len otazka v ako casovom horizonte sa na vyvoj pozriete. Ja v to dufam viac nez hocikto iny ale realisticky pochybujem ze sa v horizonte 10-20 rokov dockame ludskej posadky co i len preletu okolo Marsu. Vami spominany skokovy vyvoj dnes smeruje na bezpilotnu kosmonautiku, je to proste lacnejsie, bezpecnejsie a rychlejsie. Fakt ma nechapte zle, ja si to moc zelam a starlink sledujem 3x denne lebo ma to ako technika fascinuje ale snad len Musk dokaze vidiet tu malu cesticku ktora vedie na vrchol tej obrovskej hory technickych prekazok a vyziev. To ze sa vyvinie urcity typ novej rakety neznamena ze automaticky skokovo zacne denne 10ks starlinkov vozit vybavenie na Mars.

3,14ranha

Přesně jak píše Robert, člověk se nesmí upnout na svoji představu lineárního vývoje (před čím paradoxně sám varujete 😀 ). Jedna robotická sonda nikdy nenahradí jednoho člověka, ale dostat člověka na místo může být 100x složitější než dostat tam sondu. Proto se posílají sondy, které navíc mohou pracovat roky bez únavy a bez rizika nemoci z ozáření (Okolo Jupiteru mají s radiací problém i sondy co mají elektroniku schovanou za x centimetrů protiradiačního štítu).

Všichni známe citát:
You Promised Me Mars Colonies. Instead, I Got Facebook.

Pokud se stane že politici (= voliči a sponzoři) budou brzdit stavbu stanice Gateway (která je o mnoho řádů levnější a snadnější než marsovská kolonie), tak bych k jakékoli kolonizaci Marsu byl velice skeptický. Koně můžeš dovést k vodě, ale pít musí sám…

akuhtr

Roboti na Marsu mají problém s velkými vzdálenostmi ne proto že by jsme nemohly vyrobit robota co za den dá 1000km (ok, asi by musel mí jaderný reaktor, ale budiž, postavit by to šlo), ale proto že uřídit ho by kvůli časoví prodlevě nešlo a ani není jak ho tam teď dostat.
Stejně tak, nemáme problém postavit robota co by tam vyvrtal díru jakou vrtáme tady pro studnu, ale jaksi nemáme tam jak toho robota tam dostat.

Petr

Pro ElonX typický, řeknete, že Musk překrucuje a Bezos do domyslel lépe a máte disliky sto ku jedné. Vodík je nejlepší pro Měsíc už jenom kvůli tomu, že tam nic jiného nejde vyrobit. A to, že jde špatně vyrobit na Zemi, nic neznamená i Marsovská noc pomůže se zkapalněním, jenom to skupenské teplo. Ale ta výroba metanu bude taky neefektivní a bude vznikat hodně odpadního tepla, z elektřiny vyráběné ze solárních panelů, které jsou taky docela neefektivní, potom elektrolýzou, opět ztrátovou, potom syntéza metanu neefektivní a nakonec stlačování, mluví se pořád o stlačitelnosti vodíku, ale kyslík je taky docela špatnej.

Michal Mazgal

Je super, že Elon Musk obhajuje zpracování plynu, kterého je dostatek. Vodík a kyslík, tedy voda, je základním stavebním prvkem živého světa, kdežto metan je jeho odpadem. Sběr metanu v kravínech a jiných provozech se v budoucnosti stane normálním, stejně jako recyklace papíru či kovů. Takže chválím a přeju mnoho úspěchů. Při sběru CO2 bude k dispozici kyslík pro rakety, uhlík pro průmysl a metan jen doplní rovnici zdravého světa. 😉

3,14ranha

Nechci vám brát iluze, ale metan je hlavní součást zemního plynu, kterého jsou současné USA největším producentem na světě. To je jeden z důvodů proč metan bude pohánět skoro všechny nové americké rakety (minimálně jejich první stupeň). Zemní plyn nikdy nebyl levnější.

V kravínech se sbírá odpad a fermentací se vyrábí bioplyn, ale ten se používá lokálně (spaluje na teplo, případně výrobu elektřiny). Nikam se nevozí, nevyplatilo by se to (nejen finančně, ale ani energeticky = z pohledu ekologie)

Tomáš

Nejvíc metanu nám tady produkujou krávy a pěstování rýže. Dokážu si představit, že u každého kravína bude stát kontejner jímací metan. U polí s rýží ale asi ne. Krávy každopádně zatěžujou životní ovzduší nejvíc, kdyby se tedy zemědělství resp. chov hospodářských zvířat spojil s kosmonautikou, vyřešilo by to spoustu problémů na obou stranách. Každopádně Raptoru držím palce, je to unikátní motor.

Prochazka

Kde jste vzal, že krávy zatěžují životní ovzduší nejvíc? Plácáte o věcech, kterým nerozumíte, a kterým dosud nerozumí nikdo … Země nějak funguje už několik miliard let a to s krávami a jejich předchůdci. Jejich produkce metanu zřejmě existenci planety neohrožuje:)

akuhtr

Ne že bych si myslel že má zcela pravdu, ale lze argumentovat že v minulosti bylo krav méně (což myslím že tak bylo), případně že domestikací jsme mohly ovlivnit produkci metanu (ale popravdě to nevím). Pokud půjdeme do dávné minulosti, tak to nemuselo tak vadit, protože tepelný výkon slunce v čase roste (ale teď píšu o hodně vzdálený minulosti)

3,14ranha

Zase bylo víc bizonů v americe a divokých turů v evropě. Jinak ze zvířat nejvíce metanu produkují termiti a hmyz.

Z pohledu ekologie hodně záleží jaká je pozice masného průmyslu v zemědělství té konkrétní země. Tradičně se pro chov skotu využívají pastviny kde by bylo velmi obtížné pěstovat jakoukoli zeleninu či potravu přímo pro lidi.
A jako příkrm se skotu dává sice pšenice – ale buď pšenice druhé jakkosti (která se nesmí používat na lidské potraviny), nebo pšenice z nadprodukce (když je velká úroda, kterou by lidé nestačili sníst a beztak by se zkazila).

MilAN

Ale pokud se podíváme na produkci metanu, tak ho nejvíce produkuje skot v Indii. A tam je kráva posvátná. Takže požadavky pomatenců na omezení živočišné stravy nás v EU sice mohou ochudit o maso, ale vliv na produkci metanu to bude mít minimání a v Indii žádná kráva nezmizí

Prochazka

V každém případě, jaké máme množství metanu v ovzduší? Metanu je v atmosféře něco kolem 500ppb tedy jestli dobře počítám nuly, tak 0,00005% objemového množství. Neexistuje žádný solidní klimatický model, který by vysvětloval jak by zvětšení jeho množství třeba na 0,00009% mohlo způsobit globální klimatickou změnu. CO2 je na tom taky komicky se svým množstvím 400ppm tj. 0,04%. To co má dříve opomíjený, dnes již nezpochybnitelný skleníkový vliv je vodní pára a voda v atmosféře.

akuhtr

Před rokem 1800 bylo odhadem 80 000 000 bizonů počet dobytku dnes je 987 510 000. Bohužel nemám informaci o tom kolik bylo tehdy dobytka celkem.

Hmyz a terminiti jsou z velké míry irelevantní, pokud jejich populace též nenarostla. Nás nezajímá kdo produkuje nejvíc, ale čí navíšení produkce narušilo rovnovážný stav nejvíce.

Opakuji, nemyslím si že má pravdu – ale pro dobro diskuse si hraji na ďáblova advokáta.

David

Odhaduje se, že celková velikost živočišné biomasy včetně lidí (tj. váha všech zvířat sečtená dohromady) je za posledních několik tisíc let zhruba konstantní.

Petr Kasan

Téma produkce metanu kravami a vliv na klima je pěkně rozebráno zde: https://www.osel.cz/10863-nas-boj-s-klimatem.html

yamato

moj “sedliacky” rozum mi hovori, ze nech krava vyprodukuje metanu kolko chce, ide o uhlik z rastlin, a tie ho stiahli z atmosfery. Takze krava urcite nepacha tolko zla, ako ked sa ten uhlik vytiahne spod zeme a do atmosfery sa spalovanim pridava.

MilAN

Rostliny si stáhnou CO2 ze vzduchu a kráva s nich vyrobí metan -20x účinnější skleníkový plyn 🙂

yamato

nojo, pravda… aka je vlastne zivotnost metanu v atmosfere?

PetrK

Je nutné do této úvahy zahrnout i časový aspekt. Zatímco do fosilních paliv byl uhlík uložen před spoustou let, kdy nás to netrápilo, tak v případě krávy je vypuštěn uhlík, který byl uložen před pár týdny. V podstatě se dá říct, že obojí je z pohledu uhlíkové rovnováhy čisté. Obojí bylo uloženo ze vzduchu, ale právě ten čas mezi uložením a opětovným vypuštěním z toho dělá to propírané téma.

Naposledy upraveno před 1 rokem uživatelem PetrK
RiMr

Krávy každopádně zatěžujou životní ovzduší nejvíc”

…ne… nejvíc “zatěžujou” “životní ovzduší” pomatení facebookoví ekologisti…

PetrV

V článku se píše, že bude různých 50 raptorů s mnoha vylepšeními. Tj. motor není zatím dovyvinut . Teď jsou u čísla 30.
Také mne vrtá hlavou, proč nebyl motor na metan vyvinut dříve . Asi to není snadné. Tušíte hlavní důvod?

Vodik je drahý nebezpečný omyl. RP1 jistota bezpečí. Metan někde uprostřed …
Zajímavý článek. Díky.

Ales

Treba protoze casova narocnost? Ano motor nebyl dovyvinut, ale jak je videt uz je na velmi slusne pouzitelnosti. Nutno je take zminit ze vylepseni jsou spise ku zlevneni vyroby.

PetrV

Zatím letěl jeden kus.

Jaro Pudelka

A koľko kusov BE 4 už letelo?

Silhan.J

Co to má společného s touto diskuzí?

Silhan.J

Poslední statický zážeh neproběhl kvůli nefunkčnímu palivovému ventilu a naklánění trysky. Raptor z Hopperu zase uflamboval celý spodek skokana. Takže na slušnou použitelnost bych to neviděl.

MilAN

Vodíkový motor se používá přes 50 let naprosto bez problémů . Proč by to byl nebezpečný omyl ?

PetrV

Velikost molekuly tj. Úniky plynu z čehokoliv a velky rozsah vybušnosti.

MilAN

Takže něco, co přes 50 roků létá bez problémů, je omyl. A to z důvodu, že to řekl E.M.
Práce s vodíkem má svá specifika, ale při jejich zohlednění se s ním pracuje v mnoha průmyslových odvětvích bez problémů. Pokud by něco nehořelo nebo neexplodovalo, asi se to v raketovém pohonu neuplatní :).
Kdy došlo naposledy k explozi vodíkového motoru ?

PetrV

Omyl, napsal jsem to já. Vodik je velmi nebezpečný. Zlatý metan.
Spíš jsem zvědavý na spolehlivost raptoru.

PetrV
3,14ranha

Vodík je tak “strášně” nebezpečný že američtí kosmonauti sedlali obří vodíkovou nádrž 30 let a vodík za tu dobu neselhal ani jednou.

Ale souhlasím že pro první stupeň je metan prakticky nejlepší. U horního stupně záleží na konkrétní misi a na knowhow firmy (ULA se vodíku evidentně nebojí a má s ním velké plány).

yamato

neselhal ani jednou, ale za aku cenu? vodikove rakety su neporovnatelne drahsie nez “nevodikove”, prave z dovodu narocnosti tohto paliva

3,14ranha

PS: S vodíkem se samozřejmě musí v rukavičkách, ale sám o sobě je neškodný. V moderní kosmonautice je zdaleka nejnebezpečnější kyslík ! Ale bez kyslíku už vám zbývá jen toxický hydrazin.

Od Apolla 1, přes Apollo 13 až po exploze Falconů 9. Koncentrovaný kyslík je prevít a škodí a zabíjí všude kde mu to špatným návrhem, nebo nedbalostí dovolíme.

akuhtr

Kdy naposledy jste poslal plnou nádobu na skapalněný vodík na 6měsíců dlouhej výlet po soustavě? E.M. O tom uvažuje v rámci jejich případu užití. Tedy, jeho názor je “Pro náš případ použití se vodík nehodí z těchto důvodů:…”
Tedy argument “Práce s vodíkem má svá specifika, ale při jejich zohlednění se s ním pracuje v mnoha průmyslových odvětvích bez problémů.” nedává smysl, protože jejich zohlednění z něj dělá horší možnost než metan pro případ použití SpaceX.

Silhan.J

Starship nikam 6 měsíců nepoletí.

PetrV

Něco poletí. Možná to bude z nerezu a budou osazeny raptoru….

akuhtr

Cesta na Mars trvá 150-300 dní tedy, 5 až 10 měsíců (30 dní beru jako měsíc), bohužel jsem nenašel příklad konkrétně SS, ale budu předpokládat, že nějak v tomto intervalu to bude, takže 6 měsíců (180 dní) mi příjde jako rozumný předpoklad doby přeletu. Tedy pokud budeme věřit že SpaceX skutečně SS navrhuje pro let na Mars (což lze říct že je jejich oficiální stanovisko), pak +/- těch 6 měsíců zdá se poletí. Nebo máte lepší informace?

Naposledy upraveno před 1 rokem uživatelem akuhtr
akuhtr

Děkuji za informaci.

Silhan.J

Musk několikrát zopakoval, že zkrátí dobu přeletu.

akuhtr

Tak ne 6 měsíců, ale 5, pokud vezmeme informace z dob ITS, což bych se mýlil o 1/6. Přičemž ale u ITS byla zmiňována i možnost letů dál do soustavy…

3,14ranha

Na tuto otázku bude zajímavé počkat si na příští rok, až bude ULA po vynešení primárního nákladu experimentovat s Centaurem V. Slibují dostat se s životností tohoto hydrolox horního stupně na řádově týdny až měsíce.

akuhtr

Ano to bude zajímavé, ale stejně tak bude zajímavé srovnat tloušťku stěn, tepelnou izolaci a úniky paliva, velikosti nádrže,… Psal jsem že zohlednění specifik práce s vodíkem z něj bude dělat horší variantu než metan, alespoň z pohledu SpaceX. Ne že únik nelze omezit na přijatelnou mez.

MilAN

Halvně určení toho Centauru je dané -je to horní stupeň pro vynášení na vyšší dráhy, k Měsíci a planetám . Není potřeba skladovat vodík 1/2 roku. A i starý typ byl pro tohle použití nepřekonaný jiným řešením.
Z hlediska dlouhodobé skladovatelnosti je to s methanem jednodušší, ale jak to bude s použitím SS a Raptorem je zatím hodně jen teoretické.

PetrV

Ještě opakuji první dotaz
V článku se píše, že bude různých 50 raptorů s mnoha vylepšeními. Tj. motor není zatím dovyvinut . Teď jsou u čísla 30.
Také mne vrtá hlavou, proč nebyl motor na metan vyvinut dříve . Asi to není snadné. Tušíte hlavní důvod?

MilAN

Ta druhá věta je momentáně přeci pouze zbožné přání. Proběhly testy na standu, letový test zatím chybí. Tak napsat, že “je ve stavu, kd může klidně pohánět ” …. Možná za 1/2 roku, možná za rok … proč ne .

Naposledy upraveno před 1 rokem uživatelem MilAN
3,14ranha

Opravte mě ale podle oficiálních informací se domnívám že ještě neproběhl u žádného kusu plný zážeh. Green run, nebo jak tomu říká NASA…

Invc

Upřesnění sis linknul sám v článku 😉

https://twitter.com/elonmusk/status/1273871381353033729

Invc

Na délku těch jednotlivých zážehů – v tom tweetu, kterýs linkoval se právě baví o zážehu v délce 3 min 18s

bohyn

Kdyby to byl test Merlinu, tak proč jí EM odpověděl, že [na Raptoru] dosáhli 300 atm? Baví se tam o konkrétním času testu.

Invc

Když si to člověk přečte za denního světla a po kafi, tak se to skutečně dá vyložit různě…

PetrV

Toto mne zaujalo
https://www.kosmonautix.cz/2016/04/turbocerpadla-pro-metanove-motory/
Turbocerpadlo 36000 otacek/min.

Ivo Janáček

To není nijak moc, v autech dneska točí turba až 300000 otáček za minutu.

Pavel Šafář

Zajímavé to je v kontextu. Musí to zvládat čerpat desítky kilogramů za sekundu při tlaku vyšším než je ve spalovací komoře a za kryogenních teplot. Turbo v autě je proti tomu vrtulka do ručního mixéru. 😀

Michal Václavík

Ty poměry paliva a okysličovadla u Raptorů a Merlinů jsou hmotnostní a nebo objemové?