事实证明，绿色燃料是火箭科学。太空探索可能给我们提供了原始的蓝色地球的照片，并提高了保护环境的意识，但如果把我们送到轨道上的火箭是基于旧的、有毒的推进剂，那就没有用了。
几十年来，最常见的火箭推进剂一直是肼，这是一种氮和氢的有毒化合物，在欧盟的高度关注物质清单上。它也被怀疑是哈萨克斯坦拜科努尔火箭发射场周围激素和血液疾病异常高发的原因。这就是为什么位于Lampoldshausen的德国航空航天中心(DLR)的科学家们正在研究新的、更环保的燃料，这些燃料可以用于未来的太空探索方法，并使它们对环境友好。
这些努力集中在一种被称为二硝酰胺铵(ADN)的化合物上，这种化合物在加热时只分解成氮、氧和水。太空推进项目RHEFORM的负责人Michele Negri博士说:“ADN是一种氧化剂盐，最初是在苏联发现的，但在20世纪90年代在瑞典被重新发现，他们想把它开发成一种液体推进剂。”
问题是ADN是一种盐，所以它是固体。虽然它可以溶解到甲醇或氨等其他燃料中，但需要超过1500摄氏度的高温才能点燃它。“联氨推进器不需要预热，只要打开阀门就能启动。另一方面，对于ADN推进器如果你打开阀门混合物会以液体的形式出来。它不会做出反应，”内格里博士说。RHEFORM项目研究了瑞典空间公司ECAPS使用的基于adn的推进剂LMP-103S，该公司是项目合作伙伴，已经发射了13个基于该化合物的推进系统。
很容易着火
为了解决容易着火的问题，该项目着眼于开发一种更好、更活跃的催化剂，使燃料能够在室温下反应。联氨的早期发展轨迹与此相同。内格里博士说:“在60年代初期，他们无法在室温下点火，但后来他们开发了一种足够好的催化剂。”
这类催化剂的工作原理是增加反应发生的表面积，使其更容易在较低的温度下发生反应，或者可能通过添加金属等化合物来提高反应活性。他说:“颗粒形式的催化剂只由支撑(相)组成，即颗粒本身——通常是一种具有高比表面积的陶瓷材料。”“在它上面，你可以放置一个活跃的相位，通常是金属。”
在测试了许多材料之后，火箭科学家发现六铝酸盐是最好的基础材料。但是，如果简单的颗粒可以得到改进，使其具有更理想的表面积，使其更具反应性呢?
3 d打印技术
为了找到答案，他们使用计算机建模和3D打印来创建复杂的蜂窝状结构，称为单体，从而增加表面积。“这基本上是在汽车工业中完成的(在创造催化转换器时)，用整体结构取代颗粒。内格里博士说:“凭借我们项目合作伙伴(3D打印公司)LITHOZ的专业知识，我们能够在陶瓷上打印非常复杂的结构，然后将其用作催化剂。”
催化剂陶瓷位于火箭发动机的推力室内，推进剂在发射过程中从发动机喷嘴喷出之前被注入。他说:“我们能够让它们在实验室规模下反应，温度略高于100度。”“理想情况是它们可以在正常的环境条件下启动，不需要任何预热。”
内格里博士说，实现ADN室温点火的下一步可能是使用不含水的推进剂。水使推进剂更稳定，更安全，但也使它们的反应性降低。他说:“你可以在成分上做很多调整，以在不同因素之间找到一个好的平衡点，比如性能，比如比冲、可储存性或爆炸性。”
更便宜的
除了更环保，ADN还可能更便宜。他说:“用LMP-103S给卫星加油比用联氨容易得多，因为在第一次发射时，你只需要用更危险的联氨所需人力的三分之一。”Negri博士补充说，即使推进剂稍微贵一点，总寿命成本也会更低。没有参与RHEFORM项目的美国宇航局(NASA)也认为有必要使用更环保的火箭燃料，并正在研究一种更安全的推进系统。
NASA技术演示任务的项目主管Dayna Ise说:“联氨虽然有效，但毒性很大，需要采取特殊措施妥善处理。”“无毒、‘绿色’推进剂和兼容系统为下一代运载火箭和航天器提供了更安全、更高效的替代方案。”
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