火箭燃料“装”在“暖水瓶”里？

1981年4月12日，美国佛罗里达州肯尼迪航天中心发射场一阵轰鸣，哥伦比亚号航天飞机在火箭的携带下冲天而起，绝尘而去。哥伦比亚号航天飞机是第一个采用新型“助推剂”的航天器。这次航天飞机试飞取得成功后，新型“助推剂”？？液氢就成为各航天器发射的主要燃料了。为什么要采用液氢作为航天器的主要燃料呢？

氢普遍存在于自然界中，有“生命之源”之称的水（H2O），就是由氢原子与氧原子结合而构成的。氢极易在空气中燃烧。除核燃料之外，氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的。每千克氢燃烧后的热量，约为焦炭的4.5倍，汽油的3倍，酒精的3.9倍。如果把海水中的氢全部提取出来，它可产生的热量甚至比地球上所有的化石燃料（包括煤、石油、天然气等）放出的总热量还大9000倍。氢的燃烧产物是水，因此，氢能是世界上公认的最洁净的能源。

火箭升空

氢如此可贵，可是却不能像煤、石油和天然气那样直接从地下开采。在自然界中，氢主要以和氧结合成水的形式存在，也不能直接为人们所用。因此为了得到氢，人们用热分解或电分解的方法把氢从水中分离出来。但这种方法需要耗费大量的煤、石油等化石能源，制取的成本很高。科学家们一直在进行探索其他的获得氢的方法，比如利用太阳能来制取氢、利用能够产生氢的细菌等。

制取的氢在常态下是气体，而且在空气中很容易燃烧。大量氢气在空气中燃烧，会引起爆炸，非常危险。因此如何安全存储和运输氢，是氢能开发的关键之一。

最普通的贮氢方法是高压气态储存法，就是利用瓶子将氢气储存起来。但由于氢气的密度小，0.5千克的氢气要储存到特制的40升钢瓶里需要150个大气压的高压。目前，国际上已经有可承受压力达8000万帕的轻质材料储氢瓶。对于固定地点的大量贮氢，比如制取氢气的工厂，可以采用地下贮存的方式，利用密封性好的气穴，采空的油田或盐窟等。这种方式只花费氢气的压缩费用而不需要贮氢容器的投资，可以大大的降低贮氢的费用，比较经济、安全，但是需要找到合适的地质、地理条件，并研究出良好的地下封口方法。

由于发射火箭所需要的氢非常多，运用这种高压气态存储方法并不适合。于是科学家们想如果有个方法能够把大量的氢气“变形”存储起来就好了。20世纪初，英国物理学家杜瓦按照装开水的暖水瓶的原理（在铁壳里放一个双层之间真空镀水银的保温玻璃瓶），发明了储运液氢的高度真空绝热的“杜瓦瓶”，从而使低温液氢储存（又称深冷液化储氢）成为可能。这种方法是将氢气冷冻至-252.72℃，使其变为液体。液态氢密度高，体积小，可以通过加压的方式将他们灌至特制的深冷杜瓦瓶中。这就是为什么要把火箭的燃料“装”进“暖水瓶”中储存的原因。但是，这种存储氢气的方法非常昂贵，目前也只能运用于存储火箭的燃料。