El propulsor de cohetes de aluminio y hielo, o ALICE , es un propulsor de cohetes que consta de nanopolvo de aluminio y agua . Después de mezclarlo, el material se congela para mantenerlo estable.
El aluminio tiene una mayor afinidad por el oxígeno que la mayoría de los elementos, lo que es más visible en reacciones aluminotérmicas como la termita . Esto permite que el aluminio se queme con una gran liberación de calor en sustancias que normalmente se consideran inertes, como el dióxido de carbono y el agua. Sin embargo, la combustión del aluminio normalmente se ve obstaculizada por la presencia de una capa de óxido duradera que se forma en la superficie de las partículas de aluminio, que requiere un calor significativo para superarla. Además, el óxido de aluminio se condensa fuera de la corriente de escape a alta temperatura, dejándolo (y su calor de condensación ) incapaz de contribuir a la expansión, a menos que haya otro gas presente que funcione como fluido de trabajo. Esto generalmente ha relegado el papel del aluminio en la cohetería al de ser un aditivo para los propulsores sólidos de cohetes , aumentando su densidad y temperatura de combustión y estabilizando la combustión.
Sin embargo, la capa de óxido en el polvo de nanoaluminio es más delgada y más fácil de superar que en las partículas más grandes. Esto hace que la combustión del aluminio con hielo de agua sea más fácil de encender y sostener. Además, a medida que el aluminio consume el oxígeno, libera hidrógeno que funciona como un fluido de trabajo de baja masa molecular para traducir el calor de la combustión (y posteriormente la condensación) en expansión y empuje. La alta densidad de la mezcla permite una masa de tanque reducida y un alto empuje.
La reacción de combustión básica es: [1]
ALICE se ha propuesto como un propulsor muy adecuado para la producción in situ en cuerpos del espacio exterior como la Luna , ya que tanto el óxido de aluminio (una fuente de aluminio) como el agua son recursos abundantes en el universo, mientras que la alta densidad del propulsor disminuye la masa seca del cohete. Mantener el propulsor en estado congelado es relativamente sencillo en la mayoría de los cuerpos del sistema solar, mientras que otros propulsores de alto rendimiento a menudo implican fluidos criogénicos que pueden plantear problemas de almacenamiento a largo plazo.
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