¿Cuáles son algunos propulsores de propulsores de gas frío notables y por qué?

Los propulsores de gas frío son una forma de propulsor muy simple y confiable que funciona solo rociando un gas comprimido, sin ninguna reacción química.

¿Cuáles son los propulsores más comunes, de mayor rendimiento o notables utilizados por los propulsores de gas frío? ¿Qué ventajas y desventajas presentan sobre otros propulsores de gas frío para propulsores?

Iba a mencionar FE-36 como notable, ¡pero ya lo has hecho! ;-) ¿ Por qué las sondas espaciales MarCO usaron extintor de incendios como propulsor?

Respuestas (2)

Aquí hay un buen documento de descripción general que cubre algunas opciones comunes de propulsores para propulsores de gas frío.

El nitrógeno es probablemente la opción más popular para los propulsores de gas frío, fácilmente disponible y prácticamente inerte.

El hidrógeno y el helio pueden producir un mejor impulso específico (pero menor empuje debido a su baja densidad), pero son más complicados de manejar.

El dióxido de carbono produce un impulso menos específico que el nitrógeno y es un asfixiante en cantidades más pequeñas que el nitrógeno, aunque aún es relativamente seguro trabajar con él.

El CO2 es peligroso en un pequeño porcentaje por encima del contenido atmosférico normal; N2 menos. Técnicamente ambos son asfixiantes. Editaré para aclarar.
El CO2 es realmente peligroso en un pequeño porcentaje solo con una exposición prolongada, lo que provoca acidosis durante muchos minutos u horas, lo que significa que es ligeramente tóxico. Sus propiedades asfixiantes (desplazando el oxígeno en el aire) son similares a las del nitrógeno, pero al ser más pesado que el aire, puede concentrarse en lugares bajos creando bolsas peligrosas, aunque el nitrógeno muy frío recién hervido del LN2 también lo hará.
@SF. la acidosis salvó a estos dos: youtu.be/8qEsqjJAY-k?t=95 ;-)
Gravity Probe B usó la ebullición natural del helio de su gran sistema criogénico. Había 8 pares de propulsores opuestos y después de enfriar varias partes de la sonda, el flujo de helio podía equilibrarse entre los propulsores de cada par, para crear pequeños pares y empujes netos controlables con mucha precisión, libres de vibraciones.

Diseñar un sistema de propulsión de gas frío es mucho más complejo que simplemente seleccionar el gas "adecuado". El nitrógeno es popular por muchas razones, pero supongo que una de las razones es su alta disponibilidad y bajo costo.

Los criterios de diseño para un sistema de este tipo son variados, por ejemplo, supongamos que la masa permitida del sistema de propulsión es limitada, esta masa se ve muy afectada por el grosor del tanque, el grosor del tanque se ve afectado por la presión del gas relacionado al gas seleccionado.

Otro problema es el hecho de que algunos gases pueden convertirse en líquidos mientras están bajo presión. Esto podría crear algunos fenómenos de chapoteo no deseados que tienen un efecto en el sistema de control de actitud del satélite.

Les recomiendo leer el siguiente artículo: " Diseño Conceptual del Sistema de Propulsión de Gas Frío para el NanoSatélite SAMSON " donde los autores describen todo el proceso de diseño de un sistema de propulsión de gas frío.