USA-193 un hidrazīns
Publicēts: 18.02.2008
Krītošais mākslīgais pavadonis, kas Zemei tuvojas par aptuveni 700m diennaktī, ir kļuvis gandrīz vai par biežāk aprunāto objektu un spekulāciju iemeslu pasaules medijos. Kā mēs zinām, ASV izsaka pieņēmumu, ka USA-139 varētu tikt iznīcināts ar raķetes palīdzību. Par šādas rīcības iemesliem tiek minēti gan slepeni dati, gan slepena tehnoloģija, gan toksiskā degviela, gan vēl virkne dažādu pieņēmumu. Kas gan īsti ir šis hidrazīns un vai tas ir tik bīstams?
Hidrazīns jeb N2H4 ir tipiska raķešu degviela. Hidrazīna iegūšana ir visai komplicēta, bet vienkāršākā veidā varētu teikt, ka hidrazīnu var iegūt, apvienojot divas amonjaka molekulas, katrai no tām noņemot vienu ūdeņradi. Hidrazīns ir ļoti spēcīgs reģents un toksisks. Istabas temperatūrā tas ir bezkrāsains šķidrums. Kušanas punkts ir 10C, vārīšanās - 1140C. Varētu teikt, ka kušanas un vārīšanās temperatūra un šķidruma izskats ir gandrīz tāds pats kā ūdenim. Tomēr hidrazīna reģēšanas spējas ir daudz augstākas. Šī ķīmiskā viela uzliesmo jau 380C temperatūrā. To pielieto arī medicīnā un rūpniecībā.
Hidrazīns ir monodegviela, kas nozīmē to, ka jums pietiek tikai ar hidrazīnu, nav nepieciešami nekādi piemaisījumi. Tas ir visai noderīgi, jo lielākajai daļai degvielu ir nepieciešams oksidētājs. Tas nozīmē, ka raķetē jums jābūt abām sastāvdaļām, tad tās ir jāsamaisa pareizajā koncentrācijā, lai iegūtu nepieciešamo dzinējspēku.
Otrkārt, hidrazīnu nevajag aizdedzināt. Lielākā daļa degvielu ir jāaizdedzina, kas kosmosā ir problemātiski. Pavisam neliela daļa raķešu dzinēju ir izveidoti tā, lai tos varētu izslēgt un tad aizdedzināt atkal. Lielākā daļa deg līdz beidzas degviela. Hidrazīna gadījumā var dzinēju iedarbināt, kad vien ir vajadzība, un, kad nepieciešams apstāties, vienkārši atslēgt degvielas padevi. Atkal vajag uzsākt kustību - pagriežam krānu un ļaujam hidrazīnam plūst. Jo lielāka plūsma, jo lielāka jauda. Vienkārši kā 1+1.
Tādēļ hidrazīns ir ideāla degviela kosmiskajiem manevriem, kas kā degviela raķešu dzinējos tiek izmantots jau kopš 1940jiem gadiem. Vācu Messerschmitt 163B gadījumā tika lietots hidrazīna hidrāts - hidrazīns sajaukts ar ūdeni un spirtu. Mūsdienās šī degviela tiek plaši lietota pavadoņu un kosmiskās stacijas manevrēšanai un uzturēšanai orbītā, vairākkārt izmantojamajos ASV kosmosa kuģos un Krievu Soyuz raķetēs u.c.
Ja jau šī degviela ir tik ideāla, kādēļ tā netiek pielietota vēl plašāk?
Viens no iemesliem ir tās ārkārtīgi toksiskā iedarbība uz cilvēku. Ieelpojot niecīgu devu šīs vielas tvaikus, tiek izraisīta vemšana, kakla gļotādas un plaušu kairinājums. Jau lielākā devā hidrazīns izraisa krampjus. Hidrazīna iedzeršana izraisa krampjus, vemšanu, neiroloģiskus traucējumus un miegainību. Hidrazīns ļoti labi šķīst ūdenī un viegli uzsūcas caur ādu. Ilgstošāka iedarbība rada aknu, nieru un reproduktīvo orgānu bojājumus. Hidrazīna ietekmes izpēte laboratorijas apstākļos atklāja, ka hidrazīnam piemīt izteikti kancerogēnas īpašības.
Kad nosēžas kāds no vairākkārt izmantojamajiem kosmosa kuģiem jeb šatliem, kosmonauti uzreiz nelec ārā, tiklīdz tas ir pilnībā apstājies. Pēc nosēšanās kosmosa kuģi apskata ar īpašu mašīnu palīdzību, lai nodrošinātos pret iespējamo saskarsmi ar hidrazīnu. Tiek savākta visa neizlietotā degviela un pārbaudīts apkārtējais gaiss, vai tajā nav hidrazīna tvaiku. Tikai, kad viss ir pārbaudīts un saskarsmes iespējas ar šo vielu ir izslēgtas, tiek dota atļauja atstāt kuģi.
Viens no iemesliem, kādēļ cilvēkiem iesaka turēties tālāk no kosmisko kuģu atlūzām, ir tas, ka iespējama saskarsme ar hidrazīnu. Lai gan hidrazīns ir viegli uzliesmojošs un USA -193 gadījumā visticamāk tas sadegs atmosfērā, ir iespējams, ka daļa no tā tomēr saglabājas uz atlūzām, kā tas tika novērots Columbia katastrofas gadījumā.
Tā kā hidrazīns ir ļoti aktīvs reaģents, tas apkārtējā vidē sadalās ļoti ātri un nerada draudus ilglaicīgai ekoloģiskai katastrofai.
Hidrazīns ir ļoti nesatbils un viegli sadalās. Pietiek tikai pievienot katalizatoru (irīdiju) un degviela sadalās par amonjaku, slāpekli un ūdeņraža gāzi. Procesā izdalās ārkārtīgi daudz enerģijas (karstuma). Ja hidrazīns tiek lietots kopā ar oksidētāju (slāpekļskābi), tad iegūtais spēks ir vēl lielāks. Samaisot degvielu ar oksidētāju, šķidrums aizdegas pats no sevis. Šatlu dzinējos tiek izmantots vēl spēcīgāks hidrazīna paveids - monometilhidrazīns (CH3NHNH2).
Tā kā ņemiet vērā - lidojošu kosmisko objektu atlūzas ne tikai nevajag ņemt rokā un nest mājās kolekcijai, bet labāk tām nemaz netuvoties.
Astroprof's Page
Komentāri
cydonia tieši 19.02.2008 domāja šādi:
"Lai gan hidrazīns ir viegli uzliesmojošs un USA -193 gadījumā visticamāk tas sadegs atmosfērā, ir iespējams, ka daļa no tā tomēr saglabājas uz atlūzām, kā tas tika novērots Columbia katastrofas gadījumā."
viss pareizi. tiesa, ir būtiska atšķirība starp shuttli un šo pavadoni. pirmkārt, shuttlam hidrazīna bākas atrodas aiz siltumizolācijas ekrāna, pavadonim tāda nav. otrkārt, shuttle ieiešanu atmosfērā uzsāk kontrolēti, izpildot virkni manevru, kamēr tas pavadonis kritīs pa parastu balistisku trajektoriju. columbia katastrofas gadījumā hidrazīna bākas tika aizsargātas līdz pat pēdējam brīdim un tas bija diezgan ilgi. domāju, ka šī pavadoņa gadījumā, iespēja ka līdz zemei nonāks kādas hidrazīna paliekas ir ārkārtīgi niecīga. tāpat kā kādas superslepenas detaļas, jo pavadoņa dizaineri parasti rēķinās ar iespēju ka tas varētu arī nekontrolēti nokrist. cita lieta, ka tas pavadonis nav nekāds maziņais. par cik tā ir konfidenciāla informācija, tad nav īsti zināms cik tas ir liels. baumo dažādi, no 3 tonnām līdz pat 13 tonnām. no tāda daudzuma metāllūžņu kaut kas tiešām varētu nonākt arī līdz zemei.
ir vēl citas bažas šī pavadoņa sakarā. asv militāristi apsver iespēju pavadoni iznīcināt (sašaut) pirms tas nokrīt. oficiāli tiek minēts, lai sīkas atlūzas nekaitīgi sadegtu atmosfērā. te ir divi bet. viens, ka orbītas ap zemi jau tā ir piedrazotas un pārvērst vienu lūzni tūkstošos citu, to tik mums vajadzēja (ķīnas sašautais pavadonis pagāšgad). šai gadījumā te gan liespējams taisnība, atlūzas tik vai tā drīz sadegs. otrs, cilēki baumo, ka asv militāristiem ir radusies iespēja "legāli" pārbaudīt darbībā janus kosmiskos pavadoņu notriekšanas ieročus. es gan domāju, ka viņi gluži vienkārši grib atkratīties no visiem iespējamiem riskiem, ka līdz zemei varētu nonākt slepenā tehnika. jo vairāk, ka pavadoņa orbīta ir gandrīz cirkulāra un patreiz joprojām nav iespējams pateikt kur tas varētu nokrist. īstenībā jebkur, izņemot antarktīdu. varbūt maskavas pievārtē :)