Productos químicos para un biocohete

Los organismos vivos pueden producir peróxido de hidrógeno, por lo tanto, una buena opción parece ser el peróxido de prueba alta o HTP .

El peróxido de prueba alta o HTP es una solución de alta concentración (85 a 98 por ciento) de peróxido de hidrógeno, y el resto está compuesto predominantemente por agua. Cuando se usa con un catalizador adecuado, el HTP se puede usar como monopropulsor o con un combustible separado como bipropulsor. [...] Algunos programas importantes de los Estados Unidos incluyen los propulsores de control de reacción en el programa X-15 y el Bell Rocket Belt. El vehículo de investigación Lunar Lander de la NASA lo usó como impulso de cohete para simular un módulo de aterrizaje lunar.

En el uso de monopropelentes, su organismo solo necesita una enzima adecuada para descomponer HTP en vapor y oxígeno.

Vea Stage Rockets en la serie Known Space de Larry Niven. Son restos del imperio Thrintum/Tnuctipun. Ver "Una reliquia del imperio" y una breve mención en "World of Ptavvs"

Estos eran el equivalente de los cohetes propulsores del transbordador.

La mitad de bien no es muy bueno. Una disminución del 50% del impulso específico tiene efecto en el exponente de la Ecuación del cohete (Parece inocuo hasta que resuelve Mo)

Hay razones por las que 60 años después del Sputnik todavía no tenemos cohetes reutilizables de una sola etapa para orbitar.

Para crear combustible en el espacio, aún necesita una fuente de productos químicos. Por ejemplo, para hacer un combustible de hidrógeno/oxígeno se necesita una fuente de agua. La masa es el problema.

En entornos de baja gravedad empieza a tener más sentido gastar mucha más energía y mucha menos masa. Si puede usar concentradores de energía solar para hervir rocas de asteroides, luego use un acelerador lineal para acelerar el vapor de roca ionizado a fracciones apreciables de la velocidad de la luz, tiene una nave que puede cruzar el sistema solar. También tienes una buena arma con ese escape.

Es posible que desee que su animal segregue de alguna manera una cámara de combustión de cristales de erbio (elemento extremadamente raro, por lo que es posible que deba explicar de dónde proviene la comida) y generar bioluminiscencia de muy alta frecuencia en el rango de la radiación gamma. Entonces su animal podría generar fusión a partir de agua pesada (que también debería estar en la dieta) ( http://www.neofuel.com/neutralize/Steinetz%20mse%20catalyzed%20beta%20and%20neutron%20autocatalysis%202017%2006%2026 -1551.pdf )

Otra alternativa es que el animal coma antimateria. Se produce en cantidades extremadamente pequeñas de forma natural alrededor de los planetas donde los rayos cósmicos entrantes comienzan a interactuar por primera vez con la materia. La antimateria podría empaquetarse de forma segura en buckyballs (nanobolas de grafeno). Suponiendo que sus animales fueran alimentados en una granja de alguna instalación industrial que produce antimateria a mayor escala, podrían reaccionar el combustible con casi cualquier cosa.

En términos de ponderación de alternativas, creo que el impulso específico es menos importante que la eficiencia energética masiva. Con la química, llega casi a cero; con fusión, el extremo superior no es del todo, pero está cerca del 1%; con antimateria esto podría acercarse al 100%

Muchos combustibles comunes para cohetes pueden crearse mediante procesos biológicos. En el caso de los combustibles fósiles, en realidad lo eran.

Combustible bipropelente

El hidrógeno es el combustible para cohetes más eficiente en masa, que suele ser el factor más importante para una nave espacial. Sin embargo, tiene varios inconvenientes importantes: debe enfriarse a temperaturas ridículamente bajas, tiene una densidad abismal que significa tanques gigantes y tiende a evaporarse y escapar de casi cualquier contenedor con el tiempo (las moléculas de H2 son tan pequeños se deslizan entre los átomos del tanque). Puede ser producido por bacterias, o la civilización podría utilizar la biotecnología para reproducir los procesos industriales actuales, que para muchos son relativamente sencillos.

El queroseno (específicamente el RP1 altamente purificado), por otro lado, es compacto y no necesita ser enfriado. Es un poco menos eficiente por masa que el hidrógeno, pero lo compensan lo suficiente como para que sea un combustible para cohetes bastante común. Proviene del petróleo, que se ha formado naturalmente a partir de organismos muertos, y es posible recrear este proceso artificialmente a partir de, por ejemplo, algas. No lo hacemos hoy porque sería demasiado costoso, pero puede comenzar a aparecer una vez que nos quedemos sin petróleo fósil, nada con lo que una civilización biotecnológica debería tener ningún problema.

Entre esos, hay metano. No tan compacto como el queroseno, pero tampoco tan malo. Necesita ser enfriado, pero lejos de los extremos del hidrógeno. Los rendimientos también están entre esos, ya que su proporción de hidrógeno en la molécula es más alta que la del queroseno. El metano es un subproducto orgánico bien conocido.

Tenga en cuenta que el combustible gaseoso casi siempre se licua criogénicamente en lugar de comprimirse, ya que esto permite una mayor densidad y no requiere tanques demasiado pesados.

Para los primeros cohetes, se puede usar etanol, y dicha civilización debería tener amplias capacidades de producción de alcohol. Es muy fácil de usar como combustible en comparación con los demás, pero su bajo rendimiento significa que solo se usará para cohetes experimentales iniciales (piense en V2).

Oxidante bipropelente

Como oxidante, el oxígeno líquido es la elección obvia. Es criogénico (aunque no tan extremadamente frío como el hidrógeno), pero es el oxidante práctico más eficiente.

Si odias el mundo y todo lo que hay en él, puedes usar flúor (también conocido como cáncer ardiente). El material es una pesadilla para manejar, incluso los nazis pensaron que era demasiado peligroso. Quemará todo lo que toque, producirá humos altamente tóxicos y contaminará la zona de forma duradera. Probablemente haya bacterias por ahí que puedan producir estas cosas, pero, francamente, el mundo es un lugar bastante aterrador tal como es.

El peróxido de hidrógeno no es tan eficiente e intentará explotar cuando se le presente la oportunidad, pero es líquido a temperatura ambiente, compacto y puede ser útil si desea un cohete no criogénico más simple. Nuevamente, hay algunos organismos que lo producen, por lo que no debería ser difícil para una civilización biotecnológica producirlo.

El óxido nitroso también se puede producir biológicamente y ocupa el mismo nicho que el peróxido de hidrógeno. Debe enfriarlo un poco, pero no tanto como otros combustibles criogénicos. Es un poco menos compacto que el peróxido de hidrógeno, pero es muy estable.

monopropelente

Para cosas como satélites o pequeñas etapas de maniobra, querrán monopropulsores, es decir, combustible para cohetes que no necesita oxidantes. Solo lo calienta y/o lo hace fluir contra un catalizador y se quemará solo.

El peróxido de hidrógeno y el óxido nitroso se pueden utilizar como monopropulsores. El rendimiento es mediocre en comparación con los bipropulsores, pero las embarcaciones pequeñas necesitarán motores pequeños y simples, y los motores monopropulsores son mucho más simples y más fáciles de fabricar.

Si crees que los nazis eran mariquitas que abrazaban árboles, también puedes explorar el trifluoruro de cloro, que es la versión malvada del fluoruro. Quemará agua. Quemará arena. Quemará vidrio. Arderá espontáneamente ante la menor provocación (por ejemplo, mirándolo de lado). Y, por supuesto, sus vapores quemarán cancerosamente los pulmones cercanos y contaminarán la zona para siempre. Pero bueno, al menos es eficiente en eso.