固态氮燃料有望减轻火箭载荷

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为了逃离地球大气层，火箭需要大量燃料。 事实上，如此之多，以至于当前型号的大部分体积都用于携带燃料。 如果科学家们能够成功合成更高效的推进剂，这可能会促成更小的航天器。 为了这个目标，《物理化学A》杂志当前一期上发表的一份报告可能会有所帮助。 研究结果表明，生产固态氮形式的燃料是可行的，这种燃料的能量是当前太空推进剂的两倍。

罗德尼·J·巴特利特和他佛罗里达大学的同事进行了计算机模拟，以研究一种新型氮形式 N₅⁺N₅^- 的性质。 一个带负电的五个氮原子群和一个带正电的原子群之间的离子键将该化合物结合在一起，使其成为一种固体结晶盐。 N₅⁺N₅^- 的带正电部分已在实验室中制造出来，但 N₅^- 迄今仍停留在推测阶段。

佛罗里达团队假设 N₅^- 应该形成一个由五个氮原子组成的环，这些原子平均分担负电荷。 他们的计算进一步表明，它应该足够稳定，可以进行实验性制造，尽管晶体框架对分子稳定性的影响仍未解决。 根据该报告，N₅⁺N₅^- 每克释放的能量与肼相当，肼是一种由氢和氮组成的液体，为许多当前的航天器提供动力。 但由于计算出的固态燃料密度是肼的两倍，因此只需一半的体积即可携带它，“这可能会使火箭更小、更轻。”