Lukas' Blog - von Lukas Graber
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lugra.ch
28.02.2013 Aufrufe

5 16. Eintrag (So 12.08.07) externen Treibstofftank sind hingegen denkbar. Wie wär’s denn, wenn die Isolationsschicht inwändig aufgetragen würde? Im Prinzip wäre das denkbar, würde aber ganz neue Fertigungstechniken und -Maschinen bedingen. Beim Sauerstofftank ist das hingegen vermutlich keine gute Idee: FCKW sind zwar relativ inert aber in direktem Kontakt mit flüssigem Sauerstoff sind trotzdem Reaktionen denkbar. Im schlimmsten Fall könnte eine Oxidation einsetzen, die so viel Wärme und Gas produziert, dass der Tank platzt. Der Tank bei den ersten beiden Starts war weiss gespritzt. Es ist also möglich, Material auf die Oberfläche aufzutragen. Wenn Farbe geht, dann sicher auch eine Form von Klebstoff. Was wäre denn, wenn der Tank mit ”http://de.wikipedia.org/wiki/Alufolie” Alufolie eingepackt würde? Natürlich nicht ”Haushaltssilberpapier” mit 10..15 mu;m Stärke, sondern vielleicht eine Folie mit 200 mu;m Dicke. Bei einer Dichte von 2700 kg/m 3 beträgt die Flächenmasse also 540 g/m 2 . Für die Tankoberfläche nehmen wir vereinfachend eine Zylindergeometrie mit 45 m Länge und 8.4 m Durchmesser an. Das ergibt inklusive Stirnflächen 1300 m 2 und eine Totalmasse von 700 kg Aluminium. Diese geht leider praktisch vollumfänglich von der Nutzlast ab, die für die ISS (407 km Höhe bei 52 ◦ Bahnneigung) etwa 18.2 t ausmacht - je nach Shuttle. Vielleicht würde dies eine auf sechs Personen reduzierte Crew bedeuten - aber man erspart sich dabei die Arbeitszeit für die Inspektion und Reparatur des Hitzeschildes. Vermutlich lässt sich das Problem aber nicht so leicht lösen. Sonst hätte es die NASA natürlich gemacht. Vielleicht wäre die laterale Wärmeleitung hier das Problem? Oder der Klebstoff hält die kryogenen Temperaturen nicht aus? Oder aber die Reibungshitze? Oder die Gefahr des Ablösens bei supersonischen Geschwindigkeiten? Es wären zehntausende von Stunden Windkanaltests, thermische Belastungstests und vielleicht suborbitale Testflüge vonnöten. 10

6 17. Eintrag (So 02.09.07) Nochmals zur Hitzeschildproblematik Normalerweise sind meine Blog-Einträge ja nicht Fortsetzungsromane, doch hier mache ich eine Ausnahme, denn ich muss noch etwas richtig stellen. Zur Frage, ob FCKW und flüssiger Sauerstoff miteinander reagieren können, meint ein Chemiker aus der direkten Verwandtschaft: ”Spontan würde ich sagen: nein. Denn der Kohlenstoff ist bereits vollständig oxidiert. Allenfalls ist eine C-O-Bindung stabiler als eine C-Cl-Bindung (C-F-Bindung ist meines Wissens eine sehr starke Bindung), so dass hier eine exotherme Reaktion denkbar wäre, aber ich halte sie für eher unwahrscheinlich.” Die gleiche Person hatte noch eine weitere Idee, wie sich das Isoliermaterial aussen am Tank allenfalls vielleicht etwas besser stabilisieren liesse: ”http://de.wikipedia.org/wiki/Bewehrung” Bewehrung durch ein Stahlgeflecht. Ich meine, man könnte es vielleicht sogar mit einem Glas-, Aramid- oder Kohlefasergeflecht versuchen. Diesem Chemiker ist noch eine kleine Ungereimtheit aufgefallen: Die ersten beiden Tanks waren tatsächlich weiss. Aber inzwischen nutzt man eine andere Isolationsschicht, die nicht unbedingt die gleichen Oberflächeneigenschaften aufweist. Vielleicht wäre es also inzwischen gar nicht mehr möglich, eine Klebstoffschicht aufzutragen. Abbildung 6.1: 17 11

6 17. Eintrag (So 02.09.07)<br />

Nochmals zur Hitzeschildproblematik<br />

Normalerweise sind meine <strong>Blog</strong>-Einträge ja nicht Fortsetzungsromane,<br />

doch hier mache ich eine Ausnahme, denn ich muss noch etwas richtig<br />

stellen.<br />

Zur Frage, ob FCKW und flüssiger Sauerstoff miteinander reagieren<br />

können, meint ein Chemiker aus der direkten Verwandtschaft: ”Spontan<br />

würde ich sagen: nein. Denn der Kohlenstoff ist bereits vollständig<br />

oxidiert. Allenfalls ist eine C-O-Bindung stabiler als eine C-Cl-Bindung<br />

(C-F-Bindung ist meines Wissens eine sehr starke Bindung), so dass hier<br />

eine exotherme Reaktion denkbar wäre, aber ich halte sie für eher unwahrscheinlich.”<br />

Die gleiche Person hatte noch eine weitere Idee, wie sich das<br />

Isoliermaterial aussen am Tank allenfalls vielleicht etwas besser stabilisieren<br />

liesse: ”http://de.wikipedia.org/wiki/Bewehrung” Bewehrung durch<br />

ein Stahlgeflecht. Ich meine, man könnte es vielleicht sogar mit einem<br />

Glas-, Aramid- oder Kohlefasergeflecht versuchen.<br />

Diesem Chemiker ist noch eine kleine Ungereimtheit aufgefallen: Die<br />

ersten beiden Tanks waren tatsächlich weiss. Aber inzwischen nutzt man<br />

eine andere Isolationsschicht, die nicht unbedingt die gleichen Oberflächeneigenschaften<br />

aufweist. Vielleicht wäre es also inzwischen gar nicht mehr<br />

möglich, eine Klebstoffschicht aufzutragen.<br />

Abbildung 6.1: 17<br />

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