¿Qué combinación de propelente químico tiene el ISP teórico más alto?

¿Qué pasa con el hidrógeno monoatómico? La energía de enlace de$H_2$es 436 kJ/mol, pero un mol es solo 2 g, por lo que tiene alrededor de 218 MJ/kg de energía disponible. Si pudiera convertir el 100% de eso en energía cinética axial del$H_2$eso sería una velocidad de escape de alrededor$20 km/s$por un$I_{sp}$alrededor de la década de 2000. Algo inevitablemente se perdería como calor residual, a través de la disociación térmica del$H_2$y como KE lateral, pero cuatro cifras aún podrían estar al alcance.

Por supuesto, solo se puede almacenar durante períodos cortos como un gas ultrafrío extremadamente difuso en un campo magnético, y ciertamente no me gustaría intentar bombearlo, pero la pregunta no especificó consideraciones prácticas.

Hace unos años hubo una serie de presentaciones y artículos en torno a la idea de que si el hidrógeno metálico es metaestable, podría ser un combustible muy poderoso (definitivamente de cuatro cifras).$I_{sp}$). Dicho esto, si bien hubo algunos argumentos muy complicados de los principios físicos y algunas pistas oscuras de los experimentos, no hay evidencia real que yo sepa de que el hidrógeno metálico sea metaestable.

Por supuesto, si tuviera tanques muy fuertes disponibles, podría almacenarlos bajo presión para mantenerlos estables.

Hay un documento que ha analizado una serie de combinaciones de tripropelentes, buscando el ISP teórico óptimo. El óptimo parece ser Be/ H2/ O2, a 460 segundos al nivel del mar. Este documento establece que el máximo teórico de Hydrolox es 532, con los 69 adicionales que el primer documento establece al agregar berilio, un poco más de 600 es teóricamente posible, en el vacío. Pero usar berilio es básicamente imposible como combustible para cohetes, al menos tal como lo conocemos hoy.

"Li+F2+H2 se ha medido a 542 s"

https://yarchive.net/space/rocket/fuels/li-fh.html