Így tankold a rakétádat
Látom, szereztél egy rakétát. Nem, nem érdekel honnan, minél kevesebbet tudok, annál jobb. Igen, tök gyors meg menő, de tankolni hol fogod? Meg mivel? Mi az, hogy nem tudod?! Fogadjunk, hogy még a fogyasztásával sem vagy tisztában! Na mindegy, kezdjük akkor a legelején.
Mit tankoljak a rakétámba?
Az űrjárműveknek két nagy csoportja van: a szilárd- és folyékony hajtóanyagú rakéták. Kezdjük az előbbivel.
A szilárd hajtóanyagú rakéták előnye, hogy felépítésük pofon egyszerű, így mindig megbízhatóan indulnak és nem romlanak el. (Bár néha akadnak kivételek, lásd Challenger űrsikló.) Hátrányuk viszont, hogy ha egyszer begyújtották őket, akkor addig égnek maximális erővel, amíg el nem fogy az üzemanyag. Menet közben tehát sem leállítani, sem pedig az égést szabályozni nem lehet.
A modernebb, folyékony hajtóanyagú rakéták erősebbek, ráadásul tolóerejük szabályozható, sőt, egyes példányokat akár le is lehet állítani, majd ismét begyújtani. Hátrányuk viszont, hogy felépítésük, üzemeltetésük és tárolásuk sokkal bonyolultabb, hiszen a hajtóanyagot extrém alacsony hőmérsékleten és magas nyomáson kell tartani.
Teljesen mindegy, hogy neked milyen rakétád van, mindkettőhöz két dolog kell: üzemanyag és oxidálószer. Tehát valami, ami elég, meg még valami, ami segít neki elégni. Szilárd hajtóanyagú rakétáknál a kettőt összekeverik, folyékony hajtóanyag esetén viszont külön tartályokban tárolják, ahogy az a fenti ábrákon látszik. (Tessék őket megnézni!)
Szilárd hajtóanyagú rakéták jellemző üzemanyaga a HMX (oktogén) vagy RDX (hexogén) robbanó nitramin vegyületek, míg gyakori oxidálószer például az ammónium-nitrát, ammónium-dinitramid, valamint ammónium-perklorát. Az üzemanyagot és az oxidálószert adalékanyagokkal keverik, majd az egészet egy polimer kötőanyagba ágyazva hozzák létre a szilárd hajtóanyagot.
Folyékony hajtóanyagú rakétáknál az üzemanyag leggyakrabban valamilyen cseppfolyósított éghető gáz, (hidrogén, metán) vagy spéci rakéta hajtóanyag, mint az RP-1, amely lényegében agyonfinomított kerozin. Az oxidálószer pedig... kitalálod? Folyékony oxigén!
Mennyibe kerül egy kiló/liter rakéta hajtóanyag?
Egy kiló szilárd rakéta hajtóanyag körülbelül 5 dollár (1 700 forint), míg az RP-1 folyékony hajtóanyagnak 1,58 dollár (551 forint) literje, ám ehhez még folyékony oxigén is kell, amely nagyjából 0,43 dollár (150 forint) literenként – legalábbis a NASA ennyiért veszi. Utóbbiak alapján hasonló összegbe kerül egy liter üzemanyag egy rakétába, mint egy személyautóba. Egész olcsó nem?
A probléma csak az, hogy egy rakétába kicsit több üzemanyag fér, mint egy hétköznapi autóba. A NASA Űrsiklójának kilövéséhez például ezer tonna szilárd hajtóanyag kellett, melynek ára nagyjából 5 millió dollár (1,7 milliárd forint). Ami a folyékony hajtóanyagot illeti, a SpaceX Falcon 9 rakétájába 273 620 liter folyékony oxigén és 163 020 liter RP-1 rakéta üzemanyag kell, melyek ára összesen 131 millió forint. A nagyobb, Falcon Heavy változat megtankolása viszont már 327 millióba kerül.
Szóval érdemes tömött pénztárcával érkezni, ha megtankolnád az űrhajód.
Mennyit fogyaszt egy rakéta 100 kilométeren?
Remélem az már egyértelmű, hogy rakétát tankolni drága lesz, de ez nem is olyan nagy baj, ha legalább a fogyasztás kedvező. Ezt kiszámolni elég bonyolult, de szerencsére egy kedves Reddit felhasználó a nehezét már korábban elvégezte. Az ő eredményei szerint egy Falcon 9 rakéta 0,001781069 mérföldet képes megtenni egy gallon üzemanyag-oxidálószer keverékkel, mely azt jelenti, hogy nagyjából 132 ezer litert fogyaszt száz kilométeren. Ez némileg több, mint egy átlag személyautónál.
Mennyi időbe telne egy rakétával leugrani a Balatonra?
Hiába azonban a hatalmas fogyasztás, van a rakétáknak egy vitathatatlan előnye: a sebesség. Például míg autóval, közúton valamivel több, mint egy óra Budapestről leugrani Siófokra, addig egy Falcon 9 rakéta 7 400 km/h-s átlagsebességével ugyan ez a táv nagyjából 49 másodpercbe telne.
Jobb hát, ha megjegyzed: egy rakéta rohadt sokat eszik, egy kisebb falu éves költségvetése megtankolni, viszont legalább soha többé nem fogsz elkésni sehonnan, ha azzal jársz.
Támogatott tartalom
