سوخت موشک هیدرازین چیست؟
هیدرازین (Hydrazine) یک ترکیب شیمیایی با فرمول مولکولی N₂H₄ است که به‌صورت مایعی بی‌رنگ و با بویی تند و شبیه به آمونیاک وجود دارد. این ماده به‌عنوان یک سوخت مایع تک‌جزئی در سیستم‌های پیشران بسیاری از ماهواره‌ها، کاوشگرها و موشک‌های فضایی استفاده می‌شود.
ویژگی‌های شیمیایی هیدرازین
- فرمول مولکولی: N₂H₄
- جرم مولی: 32.05 g/mol
- نقطه جوش: 113.5 درجه سلسیوس
- دانسیته: 1.00 g/cm³
- حالت فیزیکی در دمای اتاق: مایع
- بسیار واکنش‌پذیر و سمی
هیدرازین به‌شدت مستعد احتراق و انفجار است و می‌تواند بدون نیاز به اکسیژن خارجی، در واکنش با یک کاتالیزور، احتراق یابد.
عملکرد هیدرازین در موشک‌ها
یکی از دلایل محبوبیت هیدرازین، قابلیت احتراق خود به خودی (self-igniting) آن در حضور کاتالیزورهایی مانند نقره است. این ویژگی باعث می‌شود از سیستم‌های اشتعال پیچیده بی‌نیاز شود و برای مانورهای دقیق ماهواره‌ای بسیار مناسب باشد.
در بسیاری از پیشرانه‌های فضایی، به ویژه سیستم‌های کنترل جهت و موقعیت ماهواره، از هیدرازین به عنوان سوخت استفاده می‌شود.
مزایای سوخت هیدرازین
قابلیت ذخیره‌سازی بالا: در دمای اتاق به‌صورت پایدار باقی می‌ماند.
احتراق سریع و بدون نیاز به اکسیژن خارجی
راندمان بالا برای مأموریت‌های فضایی طولانی‌مدت
کاربرد در سیستم‌های پیشران تک‌جزئی و دو جزئی
معایب و خطرات هیدرازین
بسیار سمی: استنشاق یا تماس با پوست می‌تواند کشنده باشد.
واکنش‌پذیری بالا: مستعد انفجار در صورت عدم کنترل صحیح
هزینه‌های بالا برای نگهداری ایمن
اثرات مخرب زیست‌محیطی
جایگزین‌های هیدرازین در صنایع فضایی
در سال‌های اخیر، دانشمندان به‌دنبال توسعه سوخت‌های سبزتر و ایمن‌تر از هیدرازین هستند. برخی از جایگزین‌های پیشنهادی شامل:
- LMP-103S (سوخت سبز سوئدی با سمیت کمتر)
- AF-M315E (توسعه‌یافته توسط ناسا، ایمن‌تر و با عملکرد مشابه هیدرازین)
جمع‌بندی
هیدرازین با وجود سمی بودن و نیاز به کنترل شدید، همچنان یکی از اصلی‌ترین گزینه‌ها در صنایع هوافضا به‌عنوان سوخت موشک‌ها و ماهواره‌هاست. ویژگی‌هایی مانند احتراق سریع، پایداری در دمای اتاق و راندمان بالا، آن را به یک گزینه کارآمد برای مأموریت‌های دقیق فضایی تبدیل کرده است. با این حال، آینده سوخت‌های فضایی به‌سوی گزینه‌های سبزتر و ایمن‌تر پیش می‌رود.
