【影片分享】為什麼 SpaceX 以甲烷作為下一代火箭燃料

林彥興

你知道火箭引擎都燒什麼燃料嗎？

所謂的化學火箭引擎，本質上是一種將燃料與氧化劑中的化學能轉換為動能，並將產物向後噴出，以牛頓第三定律獲得推力的裝置。因此理論上，任何能夠產生放熱反應的兩種化學物質，都能夠當作火箭推進劑。回顧人類的太空史，酒精、雙氧水、糖、聯氨、氫氣......等等都是火箭燃料的可能選擇。

而在這之中，煤油（RP-1）是現代最被廣泛使用的火箭燃料之一。因為它便宜、無毒、性能不差、建造門檻相對低，而且有非常豐富的使用經驗。歷史上著名的聯盟號（Soyuz）、農神五號（Saturn V）火箭，以及現在的獵鷹九號（Falcon 9）、擎天神五號（Atlas）、新一代長征系列、電子（electron）火箭，都或多或少的使用了以煤油為燃料的火箭引擎。

但，當 SpaceX 在開發下一代引擎「猛禽 Raptor」時，卻把燃料從他們熟悉的煤油，換成了甲烷。而且不只是 SpaceX，他們的（呃，未來的）競爭對手「藍色起源 Blue Origin」開發的下一代引擎「BE-4」時，也選用了甲烷作為燃料。為什麼呢？顯然，甲烷一定有些優勢，才會被採用。但是，如果甲烷有這些優勢，那為什麼在歷史的長河中，幾乎沒有大型火箭採用甲烷當作燃料呢？

Real Engineering 的新影片「Why SpaceX is Using a New Fuel」，讓你從 Isp 這些基本原理開始，完整認識甲烷成為新時代寵兒的原因。

當然，如果你跟小編一樣已經是有點資歷的太空迷，那不妨來回味一下 Scott Manley 在這方面的一系列影片XD
。WTF is Rocket Fuel Anyway?
。Metallic Hydrogen - Most Powerful Rocket Fuel Yet?
。Why Many Household Chemicals Are Also Rocket Fuels
。Why Next Generation Rockets are Using Methane
。What are Hypergolic Rocket Fuels? (Other than Explosive, Corrosive, Toxic, Carcinogenic and Orange)
。Why People Used To Drink Rocket Fuel
。The Most Dangerous Rocket Fuels Ever Tested