Uzay Araçlarında Hangi Yakıt Türleri Kullanılır?

Uzay araçlarında kullanılan yakıtların seçiminde iki özellik hayli önemlidir. Birincisi yakıtın belirli bir miktarının uzay aracının momentumunda sebep olduğu değişimdir. İkincisi ise yakıtın oluşturduğu itki kuvvetinin büyüklüğüdür. Ancak günümüzde uzay araçlarında kullanılan yakıtlar bu özelliklerin her ikisine aynı anda yüksek verimlilikle sahip değildir. Ayrıca yakıt seçiminde yakıtın kararlılığı, kolay ve güvenli bir şekilde depolanıp depolanamadığı, maliyeti ve ulaşılabilirliği de dikkate alınır.

Katı yakıtların sağladığı itki gücü yüksektir. Bu nedenle genellikle uzay araçları fırlatılırken ilk aşamada kullanılırlar. Bu amaçla farklı kimyasal bileşime sahip katı yakıtlar kullanılır. Katı yakıtlar kolay ve güvenli bir şekilde depolanabilir ve taşınabilir. Ancak tutuştuktan sonra yanma süreci durdurulamaz.

Sıvı yakıtların belirli bir miktarının uzay araçlarının momentumunda sebep olduğu değişim aynı miktardaki katı yakıtınkinden daha yüksektir. Bu nedenle sıvı yakıtlar uzay aracı belli bir irtifaya ulaştıktan sonra kullanılmaya başlanır. Bu amaçla genellikle sıvı hidrojen kullanılır. Hidrojen hafif ama çok güçlü bir roket yakıtıdır. Oksijenle tepkimesi sonucu enerji açığa çıkar. Ama hidrojen ve oksijen ancak çok düşük sıcaklıklarda sıvı olarak depolanabilirler. Çok düşük sıcaklık ise metalden üretilen yakıt tankının kırılganlığının artmasına neden olur.

Ayrıca hidrojenin tekrar buharlaşmasının engellenebilmesi için her türlü ısı kaynağından -roket motorlarından atılan sıcak gazlardan, atmosferdeki parçacıkların oluşturduğu sürtünme etkisinden ve güneş ışınlarından- uzak tutulması gerekir. Isı etkisiyle kolayca buharlaşan hidrojen genleşerek yakıt tankının patlamasına sebep olabilir. Bütün bu sorunların çözümü teknik açıdan hayli zordur ve maliyetlerin artmasına neden olur.