Wetenschap
Stoomballon varianten. Tijdens het opstijgen neemt de omgevingsdruk af en bijgevolg zetten de gassen uit. Als de ballon gedeeltelijk met stoom wordt gevuld (variant 1), de uitzettende stoom vult uiteindelijk de ballon. Als het onderste deel wordt gevuld met hete lucht (variant 2), tijdens de opstijging stroomt er extra lucht uit de bodem. Als de ballon volledig met stoom wordt gevuld (variant 3), het uittredende gas is stoom. Krediet:Fins Meteorologisch Instituut
Stoomballonnen kunnen worden gebruikt om ruimteraketten naar grotere hoogte te tillen voor lancering. Lanceren vanaf grote hoogte vermindert de luchtweerstand en verbetert zo de efficiëntie. De onderzoekers presenteren de methode in een artikel gepubliceerd in The Aeronautical Journal.
Het lanceren van satellieten in een baan om de aarde wordt gemakkelijker als de booster-raket eerst naar grote hoogte wordt getild waar de lucht ijl is. Inderdaad, kleine raketten zijn soms gelanceerd vanuit een vliegtuig of een ballon. Echter, het gebruik van waterstof- of heliumballonnen heeft zijn nadelen, omdat waterstof ontvlambaar is, terwijl helium duur is.
In een recente studie, wetenschappers van het Fins Meteorologisch Instituut stellen voor om hete stoom als opvoergas te gebruiken.
"De ballon wordt met hete stoom op de grond gevuld en losgelaten. Terwijl de ballon opstijgt, een deel van de waterdamp condenseert. Door de condensatie komt veel latente warmte vrij, die de koeling vertraagt en helpt de resterende damp in gasvormige toestand te houden, " zegt de hoofdauteur Pekka Janhunen. "Na het bereiken van voldoende grote hoogte, de raket wordt losgelaten, het ontbrandt en vliegt de ruimte in. De ballon is ontdaan van damp, het daalt en kan worden verzameld voor hergebruik."
De studie presenteert een computermodel om het opstijgen van een stoomballon en de bijbehorende afkoeling van de stoom tot 18 kilometer hoogte te simuleren. Het gewicht van de gedragen raket kan variëren, maar kan bijvoorbeeld 10 ton zijn, dat is genoeg om een satelliet met een massa van een paar honderd kilogram te lanceren. Naast raketten, de stoomballon kan worden gebruikt om alles in de stratosfeer te tillen, en de methode is veilig en goedkoop, tenminste op papier.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com