Немецкие учёные создали основу для «ракетного топлива будущего»

Исследования и опыты, проведённые немецкими учеными-химиками во главе с профессором Петером Шрайнером из Университета Гиссена, позволили создать основу для ракетного топлива будущего, которое не будет загрязнять воздух.

Согласно исследованиям группы Шрайнера, опубликованным в журнале Nature, им удалось впервые синтезировать стабильную молекулу гексаазота (N6), состоящую из шести атомов азота. В результате проведенного в лабораторных условиях эксперимента при температуре минус 196 °C удалось получить тонкую плёнку чистого гексаазота, который профессор назвал «превосходящим по энергоёмкости все ранее известные неядерные вещества».

По словам ученого, топливо, созданное на основе этого вещества, не будет оставлять углеродный след, как это делают традиционные ракетные топлива. При разложении N6 выделяется только молекулярный азот (N₂), составляющий до 78% земной атмосферы.

Это достижение открывает путь к созданию ракет, которые выбрасывают только чистый азот – основной компонент воздуха, - в отличие от современных ракет, таких как Falcon 9 от SpaceX, использующих метан и кислород, которые производят значительные выбросы CO₂

- отметил Шрайнер.

Открытие ученых из Германии, конечно, очень важно для сохранения чистоты атмосферы нашей планеты, но для его реализации на практике потребуется преодолеть множество технических и инженерных препятствий. Немецкий профессор всё же уверен, что при достаточном финансировании и упорной работе над проектом уже через 3-5 лет будет готова тестовая ракета на основе N6.

Comments

[tralflot1832]

А мне фиалетово на экологию ,когда дело касается состава топлива для ракет РВСН РФ.

[Silver99]

Немецким ученым не дает покоя газ "циклон", хотят и населения уничтожить и золотые коронки сохранить, какая разница какое топливо будет под ядерной боеголовкой на головы немецких бюргеров.

[Lev_Russia]

Вот уж Грета Тунберг за Гансов порадуется...Впрочем, когда ракета на обычном топливе несёт ядерный боезаряд, об экологии думать не приходиться... Там другие проблемы в приоритете... Например, как бы выжить и без экологии... Пусть Гансы возьмут это на заметку...

[Netl]

Цитата: Lev_Russia

уж Грета Тунберг за Гансов порадуется

Порадуется не только Грета, если немцам удастся таки наладить пром. производство нового ракетного топлива. Сказки про экологичность - это для наивных зеленых. А основная фишка - повышенная энергоемкость.

То есть военные ракеты про прочих равных будут лететь дальше либо нести большую боеголовку. Плюс к тому азот гораздо безопаснее в эксплуатации, соответственно резко снизится уровень небоевых потерь.

[astepanov]

Цитата: Netl

Плюс к тому азот гораздо безопаснее в эксплуатации, соответственно резко снизится уровень небоевых потерь.

Вы бы не несли чепухи. В шестидесятые годы было много разговоров про атомарный азот в качестве высокоэнергетического ракетного топлива – и где оно? У этого вещества оказалась крайне низкой энергия активации процесса перехода в молекулярное состояние. Потом большие надежды возлагали на озон в качестве окислителя. Но он взрывается при малейшей возможности. То же будет и с N6:
N6=3 N2+Q
Cинтез, хранение, заправка – каждая стадия чревата разрушительным взрывом. Если это и появится, то только для ракет гражданских, а не боевых. Последнее серьезное открытие по высокоэнергетическим топливам было сделано в СССР в 1971 году: это динитрамид аммония HN(NO2)2. Дорогой, чувствителен к свету, лучший из окислителей по энергетике, экологически чистый. Входил в состав топлива для «Тополь-М»

[Netl]

Цитата: astepanov

озон в качестве окислителя. Но он взрывается при малейшей возможности. То же будет и с N6

Не ясно, как Вы описали, связь между озоном и азотом. Начиная с того, что азот ни капли не окислитель. И реакция N6=3 N2+Q затрагивает только непосредственно молекулу азота N6. Никак не влияя на окружение.

Сам гексаазот достаточно стабилен в жидкой фазе. То есть все системы работы с жидкими газами будут применимы и к нему. А они достаточно отработаны. Насчет пром. производства говорить что-то пока рано. Пока молекулы получены только в лабораторных условиях.

Цитата: astepanov

Если это и появится, то только для ракет гражданских, а не боевых

Не думаю, что военных остановит возможность применения криобаков. Повышенная энергоемкость - слишком лакомый козырь.

[astepanov]

Почтенный, я описал не связь между азотом и озоном, а то, что соединения с низкой энергией активации превращения не пригодны в качестве топлив. Вы знакомы с понятием - энергия активации? В случае ВВ оно коррелирует с понятием "чувствительность". И я лучше вас знаю, что N6 - не окислитель. Что это меняет? Он от этого менее взрывчат? И еще: вы профессионально связаны с химией? Я - да, химик-разработчик с полувековым стажем. И с ученой степенью.

Не думаю, что военных остановит возможность применения криобаков.

Еще как остановит. ЖРД в военном деле уже почти не применяются. А уж на гомогенных топливах их нет совсем (кроме систем коррекции орбит, работающих на ДМГ или Н2О2). И кто вам сказал, что N6 не рванет в топливном насосе? И что это вообще - жидкость, а не твердое вещество?

[astepanov]

И последнее. Его синтезируют через азид серебра. Это вам о чем-нибудь говорит?

[Netl]

Цитата: astepanov

синтезируют через азид серебра. Это вам о чем-нибудь говорит?

Говорит. Что способ получения не только крайне опасный, но и безумно дорогой.
И получили-то смесь газов в которой гексаазот выявили только спектрально. Лабораторный синтез - это, конечно, увлекательно, но до появления (или непоявления) промышленной технологии, говорить о деталях использования - явно преждевременно.

Будем посмотреть.

[Netl]

Цитата: astepanov

с низкой энергией активации превращения не пригодны в качестве топлив

А как же водородные движки всех мастей? Не достаточно низка активация?

Цитата: astepanov

N6 - не окислитель. Что это меняет?

Меняет то, что Вы приводите пример окислителей, когда именно нейтральность N2 заявлена в качестве фишки. Ну и еще, окислители опасны побочным ущербом от возгорания, когда в присутствии окислителя могут пламенеть слабо-горючие и даже негорючие в обычных условиях вещества.

Цитата: astepanov

Я - да, химик-разработчик с полувековым стажем. И с ученой степенью.

Рад за Вас. Однако, если это правда, то по идее, должно еще и быть умение аргументировать, не размахивая регалиями.

Цитата: astepanov

что это вообще - жидкость, а не твердое вещество?

В ходе эксперимента получили кондесат с гексаазотом при 77 Кельвинах.

[astepanov]

В ходе эксперимента получили кондесат с гексаазотом при 77 Кельвинах.

Да не получили никакого конденсата, а получили адсорбат на твердом аргоне. Ни слова про агрегатное состояние в оригинальной статье нет.

[Reptiloid]

А вот меня интересует такое. Мне бы хотелось узнать как выглядит молекула N6, какие в ней связи? И такой же точно вопрос меня интересует даааавно --- какие там валентные связи и расположение атомов в молекуле HO2, в т.н. супероксиде водорода? В Сети этого нет вааапще, даже в тех роликах, где в названии эта тема. Заранее благодарю.

[astepanov]

Инфа есть здесь: https://nplus1.ru/news/2025/06/11/hexanitrogen
Порядок связей: N=N=N-N=N=N , цепочки двойных связей линейные, угол двойной связи с одинарной близок к прямому. Концы молекулы несут отрицательные заряды, а в положениях 2 и 5 - положительные.
Что касается Н2О4: поищите сульфаны Н2Sx, они хорошо изучены и должны быть гомологами перекисей водорода.

[astepanov]

Все проще. Формула НО2 на самом деле - Н2О4. Соответственно, структурная формула Н-О-О-О-О-Н. Валентные углы при связях -О- составляют 90 градусов, увеличиваясь из-за отталкивания частичных зарядов на концах молекулы (до 108 градусов в случае воды). Значит, молекула зигзагообразная, с углами около 90 градусов и, вероятно, подвержена конформациям.

[Reptiloid]

Цитата: astepanov

Все проще. Формула НО2 на самом деле - Н2О4. Соответственно, структурная формула Н-О-О-О-О-Н. Валентные углы при связях -О- составляют 90 градусов, увеличиваясь из-за отталкивания частичных зарядов на концах молекулы (до 108 градусов в случае воды). Значит, молекула зигзагообразная, с углами около 90 градусов и, вероятно, подвержена конформациям.

Балдею!

[Reptiloid]

Замечательно! А где мне посмотреть про HO2? По моим рассчётам, это должна быть "нечётная" молекула, как окись азота, мономер двуокиси азота, циклопентадиенил или трифенилметил.
ПыСы. Ещё вопрос про тетракислород. Если по методу ВС, его молекула должна быть плоским равносторонним треугольником (как серный ангидрит). А если по методу МО, то --- либо тетраэдр, либо квадрат/прямоугольник.
Заранее благодарю!

[Reptiloid]

Цитата: astepanov

........поищите сульфаны Н2Sx, они хорошо изучены и должны быть гомологами перекисей водорода.

Сульфаны... Эх, сульфаны! В детстве хотел их смесь получить--- путём горения сероводорода в парах серы. Состроил агрегат, уже пошёл процесс. Но бабушка посоветовала перекрыть одну часть, для герметичности... правильно говорят: нельзя под руку! А я и послушался. В результате грохот, полпробирки оторвало. И драгоценная смесь--- в виде капелек на столе! А повторить было
невозможно--- солянка кончилась. Такой вот грустный результат.

[astepanov]

Полисульфаны проще всего получить из полисульфида натрия и соляной кислоты. Смешиваем серу с содой, нагреваем (под крышкой, чтобы не сгорела) градусов до пятистисот. Соду предварительно нужно обезводить. Вместо соды можно взять едкий натр, его обезвоживать не нужно. То, что получилось, охлаждаем и растворяем в холодной воде, в как можно меньшем ее количестве. Раствор вливаем в солянку, разбавленную 1:1. На дне посудины образуется прозрачная желтая маслянистая жидкость. Это и есть смесь полисульфанов от Na2S2 до Na2S9.

[Reptiloid]

Спасибо за интересные сведения!

Цитата: astepanov

......... прозрачная желтая маслянистая жидкость. Это и есть смесь полисульфанов от Na2S2 до Na2S9.

Извините, что-то я запутался. А не может ли быть не Na2S2 и Na2S9, а (в данной части коммента) --- H2S2 и H2S9??? Жёлтая жидкость, по моему именно это.

[astepanov]

Да, конечно. Я лопухнулся.

[alexoff]

Вы не понимаете - если учёный не напишет, что его открытие перевернет мир, то его в нейчур не возьмут! Все всё прекрасно понимают, что получение в микроколичествах чего-то крайне нестабильного в ракету никто совать не будет

[ROSS 42]

Цитата: Lev_Russia

Вот уж Грета Тунберг за Гансов порадуется...

Как вы её запросто обозвали...

Грета Тинтин Элеонора Эрнман Тунберг — шведская экологическая активистка, получившая международную известность за продвижение мнения о неизбежном экзистенциальном кризисе для человечества в результате изменения климата.

Я когда прочитал это, подумал что там целый квинтет...

[Reptiloid]

Цитата: Lev_Russia

Вот уж Грета Тунберг........ Там другие проблемы в приоритете... ...:

Что-то галимая грета ничего не говорит и не говорила про Фарерскую бойню! Хотя надо бы. Но там --- её родственники --- скандинавы, их интересы надо блюсти. Кааароче, она высказывала только то, что ей приказывают... Как-то так

[PN]

Ну и зря фиолетово. Ракеты РВСН РФ не лежат на стеллажах под слоем пыли, а периодически летают в рамках учений. И почему бы учениям не быть экологически чище?

[tralflot1832]

Да они и так почти " экологически чистые " у нас.Достали эти " Греты Тунберги в Европах".Трамп не зря ломает в США этот " зелёный энергетический рай". Маск не даст соврать.

[alex-defensor]

По словам ученого, топливо, созданное на основе этого вещества, не будет оставлять углеродный след, как это делают традиционные ракетные топлива. При разложении N6 выделяется только молекулярный азот (N₂), составляющий до 78% земной атмосферы.

Вот только не ясны ДВА обстоятельства процесса производства:
1. Насколько безопасен и экологичен САМ процесс производства?
2. Насколько он сложен и ДОРОГ?

[Попандос]

Вот только не ясны ДВА обстоятельства процесса производства:

отчего же, все ясно , закон сохранения энергии работает, для синтеза любого топлива нужно затратить больше энергии, чем будет выработано при использовании этого топлива.
Физика 7 класс.

[Авиатор_]

закон сохранения энергии

Это второе начало термодинамики работает. Энтропия растёт. И это не школьный курс физики, а ВУЗовский. А в остальном всё верно.

[Reptiloid]

Да, Сергей Иванович! С энтропией ещё та возня.
Например, из-за этого второго начала превратить теплоту в работу, или работу в холод, невозможно плностью (на 100 %). А вот работу в теплоту, или холод в работу --- запросто.
Или например, на 100% можно превратить вакуум в работу, или работу в давление, а вот давление в работу, или работу в вакуум --- на 100% нельзя!
Ну, как-то так

[Авиатор_]

Это точно. Ты читай механику, термодинамику я потом тоже вышлю.

[Reptiloid]

Цитата: Авиатор_

Это точно. Ты читай механику, термодинамику я потом тоже вышлю.

Спасибо! Я очень доволен Вашей книгой. Сегодня работаю ещё не читал.

[astepanov]

Цитата: Попандос

закон сохранения энергии работает, для синтеза любого топлива нужно затратить больше энергии, чем будет выработано при использовании этого топлива.
Физика 7 класс.

Вы не поверите, почтенный "знаток" физики за седьмой класс, но при производстве нитроглицерина приходится не подводить энергию к реактору, а отводить ее (в форме тепла), то же - при производстве гремучей ртути, пикриновой кислоты, гексогена... Законов сохранения, конечно, никто не отменял, но ими надо уметь пользоваться.

[Авиатор_]

Как "почтенный знаток физики за 7 класс" смею отметить, что есть экзотермические реакции, никоим образом не отменяющие закон сохранения энергии. Учтите энергию, затраченную для образования исходных компонент реакции и успокойтесь за 7 класс.

[astepanov]

Если уж на то пошло, то направление реакции (и процесса вообще) задается не изменением энергии, а изменением изобарно-изотермического потенциала. Учите химическую термодинамику - и будет вам счастье.

[Авиатор_]

На то не пошло. В оригинале у Попандоса вопрос был о сохранении энергии, я его поправил. Чего флудом занялся? Знаток потенциалов, схема Максвелла тебе знакома? Рад, если не полезешь в Вику а вспомнишь.

[astepanov]

Почтенный, я с вами на брудершафт не пил и детей не крестил. Извольте соблюдать принятые нормы общения. И в Вику не полезу: химическая термодинамика мне знакома без ваших советов.

[astepanov]

Синтез нового вещества ведется через хлор и азид серебра. Азид серебра - чувствительное инициирующее ВВ. Гесаазот получается в виде ничтожной примеси к отходящему газу. Живьем его никто не видел: его адсорбировали на твердом аргоне при 10К и идентифицировали ИК-спектроскопией. В газовой фазе при 77К он достаточно устойчив, но и атомарный азот при этих условиях более-менее устойчив. А вот компактный (твердый или жидкий) скорее всего взорвется сразу.

[eugen_caro]

надо-бы русским "экологически нейтральную дружелюбную к природе" взрывчатку для ракет придумать-чтобы рвануло- и в округе Х км всё материальное рассыпалось в порошок... и стоят такие бундезольдаты -голые и вокруг только травка и кусты- (от пушек\машин\домов-ничего не осталось)-просто райская идиллия... люди не пострадали,и грета довольна.сплошной гуманизм...

[Владимир Владимирович Воронцов]

❝ Немецкие учёные создали основу для «ракетного топлива будущего», которое не будет загрязнять воздух ❞ —

— Это они, судя по всему, разработки британских учёных спёрли ...
(Грета Тумблер довольна)

[sub307]

Неа...недовольна. А за "Тумблер" ...она Вас укусит,... и всех нас заодно. (Шутка...,но...)

[eugen_caro]

прикольная фотка.... грета какает ?... или вчерашний неопохмелит мучает ?

[sub307]

Никакого "или"...,просто какает, мучаясь с похмелья...

[topol717]

Лучшее топливо для ракет это водород и кислород. А лучший двигатель это РД-120. Жаль конечно что сейчас его не делают.

[Смею_заметить_]

Немецкий профессор всё же уверен, что при достаточном финансировании и упорной работе над проектом уже через 3-5 лет будет готова тестовая ракета на основе N6.
Сначала придётся восстановить СП.
Уверен, на создание этой тонкой плёнки надо затратить огромное количество энергии...
Законы физики действуют и на химиков.

[Alex66]

Гексаазот может быть и чисто сгорает, вот только для его производства потребуется порядочно загадить природу, впрочем как и для аккумуляторов. Своеобразный закон сохранения грязи, если ее где то нет, значит ее где то много.

[Оё Сарказми]

Трепня. От плёнки до полных баков - как от Берлина до Альфы Центавра.
Ведь в качестве окислителя можно использовать жидкий озон (О₃), но как-то не получается. Да и гиперперикись (Н₂О₃) тоже учёным известна, но как-то в объёмах больше микролитра не даётся.

[WhoWhy]

Я, как химик, сильно сомневаюсь, что всё это не будет сопровождаться образованием в атмосфере большого количества окислов азота, поскольку распад этой молекулы пойдёт через первичное образование атомарного азота, который с гораздо большим рвением будет соединяться с кислородом, чем со второй молекулой азота.

[Виктор Ленинградец]

Вопрос, конечно, интересный.
Кто-нибудь из местной профессуры может дать энергетическую оценку топлива на основе N6?
И еще: каковы перспективы применения его для торпед.

[orionvitt]

таких как Falcon 9 от SpaceX, использующих метан и кислород, которые производят значительные выбросы CO₂

Все эти разговоры про экологичность, опять недвусмысленно намекают на очередной развод. Достаточно сравнить количество запусков ракет и полётов обычной авиации. Рядовой рейс какого нибудь "Боинга" к примеру из Лондона в Нью-Йорк, сжигает одного только атмосферного кислорода тридцать тонн. А уж сколько СО2 выбрасывается, уже молчу. Сама идея высокоэнергетичного топлива, это конечно хорошо, никто не спорит, вот только экологичность тут не при чём. Тут как с электоромобилями. Выбросов при движении ноль, но при производстве электроэнергии, в разы больше, чем если бы он двигался на обычном ДВС.

[isv000]

Немецкие учёные создали основу для «ракетного топлива будущего»

ФАУ-2 - 2.0?!

[ГолыйМужик]

СО2 тоже составляет существенную часть атмосферы. А водород и кислород образуют воду.
В чем прикол этого соединения, стабильного только при сверхнизкой температуре?

[tolancop]

Цитата: Netl

Не думаю, что военных остановит возможность применения криобаков. Повышенная энергоемкость - слишком лакомый козырь

Проследите эволюцию военных ракет и все станет ясно. Начиналось все со спирто-кислородных ракет. Затем перешли на топлива на высококипящих компонентах (керосин-азотная кислота), а их сменили ракеты уже на твердом топливе. Ракеты с ЖРД для военных целей не совсем подходят. Для шахтного базирования или на ПЛ еще туда-сюда, но для мобильных комплексов уже нет. Слишком большое время развертывания и много сопутсвующей техники. Копаться в тырнете не буду, приведу насколько помню: 1. "Эльбрус" (он же SCUD-2 или "керосинка") - минимальное время развертывания -20 минут. Пока развернешься, заправишься (керосин+азоткислота) в тебя уже прилетит. 2. СС-20 - время развертывания - 4 минуты. И не нужно время на заправку и кучу связанной с этим техники, демаскирующих комплекс. А уж о криогенной технике и речи нет.