¿Se ha considerado (teóricamente) el hidrógeno metálico metaestable para su uso como propulsor?

Solo señalaré las siguientes dos preguntas y sus respuestas asociadas como antecedentes:

Para la producción recientemente informada (enero de 2017) de hidrógeno metálico en el laboratorio, ¿cuál es exactamente la evidencia?

¿Existen predicciones de que el hidrógeno podría permanecer metálico a presión ambiental?

Luego, un comentario me llevó al artículo de noticias de la BBC Claim made for hydrogen 'wonder material' , citado extensamente en la segunda pregunta. Una línea en la discusión sobre la posibilidad de que el hidrógeno permanezca en un estado metálico después de eliminar la presión inicial increíblemente alta (alrededor de 5 millones de atmósferas o 500 GPa):

La agencia espacial estadounidense también está fascinada con el material. El hidrógeno líquido ya súper frío lo convierte en un propulsor de cohetes muy poderoso, pero la forma metálica densa de hidrógeno promete entregar niveles de empuje realmente colosales que permitirían levantar enormes cargas útiles de la Tierra.

Así que tengo que preguntar: ¿Se ha considerado (teóricamente) el hidrógeno metálico metaestable para su uso como propulsor?

Supongo que si el hidrógeno pudiera permanecer metálico a presión ambiental, la densidad sería significativamente mayor que el hidrógeno líquido, superando una de las desventajas de LH2: tanques gigantes y pesados. Pero, ¿se piensa que el empuje también se mejoraría significativamente?

El pensamiento es que la solidificación del hidrógeno es altamente endotérmica: se ingresa mucha energía para crear el material, por lo que cuando sale del estado metálico sólido, toda esa energía se libera y podría aprovecharse para contribuir al empuje.
@AnthonyX OK, eso tiene sentido, en términos generales sería como energía mecánica almacenada (la forma en que la madera es "luz solar almacenada" como lo compara Feynman). Suena profundamente peligroso para mí. Entonces también sería un monopropulsor: calentar o "hacerle cosquillas" a un pequeño trozo y de repente se expandiría como un gas caliente. ¡Caramba, imagina un sistema de alimentación monopropulsor en polvo! Si hay algo escrito sobre el hidrógeno metálico como propulsor, esa podría ser la base de una respuesta aquí.
Las referencias vinculadas en esta respuesta tienen algo que ver aquí.
Encontré un enlace para apoyar mi comentario anterior. Se cita a un científico involucrado en el experimento diciendo: "Se necesita una enorme cantidad de energía para producir hidrógeno metálico, y si lo vuelves a convertir en hidrógeno molecular, toda esa energía se libera, por lo que se convertiría en el propulsor de cohetes más poderoso. conocido por el hombre, y podría revolucionar la cohetería". phys.org/news/2017-01-metallic-hydrogen-theory-reality.html
@AnthonyX sí, ¡gracias! Así que hice esta pregunta de seguimiento .

Respuestas (2)

Considerado, sí. Véase, por ejemplo , este estudio de 2010:

Discutimos las aplicaciones del hidrógeno metálico metaestable a la cohetería. El hidrógeno metálico metaestable sería un propulsor de cohetes muy ligero, de bajo volumen y potente.

El principal atractivo del hidrógeno metálico es su I sp :

el hidrógeno metálico tiene un I sp teórico de 1700 s.

Y este artículo de 2008:

Si se supone que el hidrógeno metálico es estable a temperaturas y presiones utilizables, y que puede producirse, manejarse y almacenarse de manera asequible, entonces puede ser un propulsor útil para cohetes. Suponiendo además que la energía específica disponible puede determinarse a partir de la recombinación de los átomos en moléculas (216 MJ/kg), entonces pueden desarrollarse motores conceptuales y conceptos de vehículos de lanzamiento.

La NASA está investigando esto en su programa de 'Innovación en etapa temprana'.

¡Hay mucha física mencionada en esa página de Innovación en etapa temprana! Ahora entiendo que "atómico" se usa para diferenciar el hielo "ordinario" de H2 molecular sólido. Algunas personas también usan "hidrógeno metálico solo" para diferenciarse de un estado "metálico líquido". Pero la gran noticia (al menos para mí) es la forma en que mencionan producirlo: inyectando electrones. Eso es algo sobre lo que vale la pena leer más. ¡Gracias!

Tenemos que esperar. La generación de hidrógeno metálico debe ser reproducida por otros laboratorios y debe demostrarse la estabilidad a baja presión. ¿Es posible producir no solo muestras muy pequeñas sino también los grandes volúmenes necesarios para los cohetes? ¿Cómo tanquear un cohete con hidrógeno metálico sólido? ¿Cómo mantenerlo estable durante horas, días, semanas en el sitio de lanzamiento y en el cohete? ¿Cómo bombearlo a la cámara de combustión? ¿Cómo convertirlo del estado sólido en estado líquido o gaseoso? ¿Cómo usarlo para el enfriamiento de la cámara de combustión?

Entonces, ¿es incorrecta la declaración de la BBC? Creo que una respuesta a la pregunta tal como se hizo podría abordar eso y abordar la razón por la cual el hidrógeno metálico sólido metaestable + LOX podría o no producir potencialmente más empuje que LH2 + LOX. Si bien veo que ha pensado mucho en ello, ¡esta es una respuesta a una pregunta que me he esforzado mucho por no hacer!
La afirmación de la BBC no es incorrecta, afirman que el experimento aún no fue reproducido por otros laboratorios.
¡La declaración que he citado en mi pregunta !