Elon Musks Ziel für SpaceX ist die Entwicklung einer klimaneutralen Rakete zur Emissionsreduzierung

Elon Musks Ziel für SpaceX ist die Entwicklung einer klimaneutralen Rakete zur Emissionsreduzierung

30. November 2019• Evelyn J. Arevalo

Quelle: SpaceX

Elon Musk stellt sich eine Zukunft vor, in der Menschen multiplanetare Spezies sind. Sein ehrgeiziges Ziel ist es, vor dem Jahr 2050 eine nachhaltige Stadt auf dem Mars zu bauen. Musk erwähnte, dass einer der langfristigen Pläne für SpaceX, sein Luft- und Raumfahrtunternehmen, darin besteht, ein solches System zu entwickelnRaketenflüge werden null Netto-Kohlenstoff sein.Dies könnte die Raumfahrt in ein umweltfreundlicheres Unternehmen verwandeln - wie sein Elektrizitätsunternehmen Tesla. Die Entwicklung einer umweltfreundlichen Rakete wäre ein großer Durchbruch in der Raumfahrtindustrie. Moschus erklärte:

"Manchmal bekomme ich Kritik dafür, warum Sie die Verbrennung in Raketen verwenden und Elektroautos haben. Es gibt keine Möglichkeit, eine elektrische Rakete herzustellen. Ich wünschte, es gäbe eine. Aber auf lange Sicht können Sie Solar verwenden." Kraft, um CO2 aus der Atmosphäre zu extrahieren, es mit Wasser zu kombinieren und Treibstoff und Sauerstoff für die Rakete zu produzieren. "

In Wirklichkeit verursachen SpaceX-Raketen deutlich weniger Emissionen als alle kommerziellen Fluggesellschaften zusammen. Die Mercon-Triebwerke von Falcon 9 verbrauchen während eines einzelnen Starts etwa 156.000 kg Raketenkerosin (RP-1), während ein Verkehrsflugzeug wie eine Boeing 737-800 etwa 20.800 kg Jet-A-Kerosin verbraucht und jeden Tag mehrere fliegt mal pro tag. Laut derInternational Air Transport Association gibt es täglich über hunderttausend kommerzielle Flugzeugflüge, im Gegensatz zu Raketenstarts, die nicht jeden Tag stattfinden. In einem einzigen Jahr fliegt die Flugzeugindustrie etwa 50 Milliarden Mal pro Jahr und trägt so erheblich zu den CO2-Emissionen bei.

SpaceX hat definitiv hart an der Entwicklung einer neuen Art von Raketentriebwerk gearbeitet. Ihr neuer Raketentriebwerk, der Raptor, verwendet eine einzigartige Art von Treibmittel, das die Raumfahrt durch die Arbeit an einem Kohlenstoffabscheidungssystem letztendlich umweltfreundlicher macht.

Ihr neues Fahrzeug, Starship, das sich in einem frühen Entwicklungsstadium befindet, wird Raptor-Motoren verwenden. Die ersten Prototypen befinden sich derzeit in den SpaceX-Werken in Texas und Florida im Bau. SpaceX plant, eines Tages die aktuellen Raketen Falcon 9 und Falcon Heavy durch dieses neue Fahrzeug zu ersetzen.

Quelle: SpaceX 

Das Raumschiff wird ein massives Fahrzeug sein, das aus einem Raumschiff besteht, das auf einem Raketenverstärker namens Super Heavy befestigt ist.

Das Raumschiff kann 100 Passagiere und Tonnen Fracht zum Mond und zum Mars befördern, die ausschließlich von seinen 6 Raptor-Motoren angetrieben werden.Die Super Heavy-Rakete wird nur benötigt, um das Raumschiff aus der Erdatmosphäre zu bringen, angetrieben von 37 Raptor-Triebwerken. Diese Rakete ist wiederverwendbar, kann in den Weltraum fliegen und dann zurück, wobei sie vertikal auf einem Raumhafenfeld auf der Erde landet, um wieder verwendet zu werden.

[Lesen Sie: SpaceX baut die leistungsstärkste Rakete der Welt: Technische Details des Raumschiffs]

Quelle: SpaceX

Quelle: SpaceX

Raptor-Triebwerke sind neuartige Raketentriebwerke, die von SpaceX entwickelt und hergestellt werden. Im Gegensatz zu allen anderen heute verwendeten Raketentriebwerken sind es Raptors angetrieben durch eine Kombination von flüssigem Methan und flüssigem Sauerstoff in einem Verbrennungszyklus mit vollem Durchfluss. Bei der Reaktion von kryogenem Methan und flüssigem Sauerstoff (LOX) werden bei der Verbrennungsreaktion Wasserdampf (H2O) und Kohlendioxid (CO2) freigesetzt. - Hier ist die Handlung - Musk sagte, dass SpaceX "bereits eine hocheffiziente CO2-Abscheidung mit H2O entwickelt, um flüssiges CH4 (Methan) & O2 zu bilden." Grundsätzlich ist geplant, die Kohlenstoffemissionen zu recyceln, indem sie für die Kraftstoffproduktion erfasst werden. Dies würde Starship klimaneutral machen und Raketenstarts würden umweltfreundlichere Flüge werden!

Richtig, rein elektrisch. Ich wünschte, Orbitalraketen könnten es auch sein, aber es gibt kein Entkommen von Newtons drittem Gesetz. SpaceX entwickelt bereits eine hocheffiziente CO2-Abscheidung mit H2O zur Bildung von flüssigem CH4 (Methan) und O2. Kritisch für die Treibmittelproduktion auf der Mars Base Alpha.

- Elon Musk (@elonmusk) 10. Juni 2018

In Bezug auf diesen Prozess der Kohlenstoffabscheidung (CO2) fragte jemand Musk via Twitter: Was "Über die Kohlenstoffabscheidung für Raketentreibstoff, auf die Sie zuvor hingewiesen haben? Ich war schon immer an der ISRU-Seite interessiert." (ISRU ist die Abkürzung für In-Situ Resource Utilization (In-Situ-Ressourcennutzung). Im Weltraumsektor werden die am Explorationsort gefundenen Ressourcen verwendet.) Musk antwortete:

"Sicher. Muss es von Anfang an auf dem Mars tun. Wird das letztendlich auch auf der Erde tun, also werden Raketenflüge langfristig null Netto-Kohlenstoff sein."

Sicher. Muss es von Anfang an auf dem Mars tun. Wird das letztendlich auch auf der Erde tun, so dass Raketenflüge langfristig null Netto-Kohlenstoff haben werden.

- Elon Musk (@elonmusk) 21. September 2019

Das Treibmittel für die Raptor-Motoren von Starship könnte bei der Ankunft auch auf dem Mars hergestellt werden, indem Kohlendioxid aus der Atmosphäre des Planeten und dem unterirdischen Eiswasser aufgefangen wird, um flüssigen Sauerstoff und Methan herzustellen. SpaceX-Teams könnten mithilfe der Elektrolyse Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff aufspalten und die Sabatier Verfahren zur Umwandlung von Kohlendioxid und Wasserstoff in Wasser und Methan. Das Sabatier-Verfahren beinhaltet die Reaktion von Wasserstoff mit Kohlendioxid bei sehr hohen Temperaturen von etwa 300–400 ° C und Drücken in Gegenwart eines Nickelkatalysators zur Herstellung von Methan und Wasser.

Zukünftige Marsmenschen werden mit dem Bau einer Treibstoffanlage beauftragt, um zu tanken und zur Erde zurückzukehren. AlleMusk erwähnte, dass die Anlage zwischen 1 und 10 Megawatt Energie benötigen würde.

Hängt von der Gesamtsystemeffizienz ab und davon, wie lange die Treibmittelanlage laufen kann, um Starship wieder aufzufüllen, also 1 bis 10 MW als grobe Schätzung

- Elon Musk (@elonmusk) 12. Oktober 2019

SpaceX plant auch die Entwicklung einer Earth-to-Earth-Version von Starship, die eines Tages Langstreckenflüge in weniger als 30 Minuten durchführen könnte! Das ist viel schneller als jede Flugreise heute! Aus diesem Grund könnte die für die Kohlenstoffabscheidung des Mars entwickelte Technologie eines Tages auf der Erde eingesetzt werden, um Treibstoff für umweltfreundlichere Flüge von Stadt zu Stadt herzustellen. [Lesen Sie: SpaceX plant, Sie mit Starship in weniger als einer Stunde überall auf der Erde zu fliegen]

Das SpaceX-Carbon-Capture-System und die Raptor-Engine werden die Raumfahrtindustrie komplett revolutionieren und Starship zur ersten klimaneutralen Rakete machen!