LM

El metano líquido (ML) es gas metano comprimido y enfriado a aproximadamente 112 K (−161 °C) a presión atmosférica, almacenado como un líquido criogénico. En aplicaciones aeroespaciales, sirve como propulsor de alta energía para motores de cohetes, particularmente en etapas superiores y sistemas de descenso de módulos de aterrizaje. La sustancia es incolora, inodora en su forma pura y más densa que el hidrógeno líquido, pero menos densa que los combustibles a base de queroseno.

El metano líquido tiene un impulso específico de aproximadamente 370 segundos en el vacío cuando se quema con oxígeno líquido, situándose entre el queroseno (alrededor de 310 segundos) y el hidrógeno líquido (alrededor de 450 segundos). Este punto intermedio, combinado con su manejo más sencillo en comparación con el hidrógeno, lo hace atractivo tanto para misiones terrestres como extraplanetarias. Puede extraerse del dióxido de carbono atmosférico marciano y del hielo subsuperficial, lo que impulsa su uso en arquitecturas de exploración lunar y marciana a largo plazo.

Requisitos de manipulación y almacenamiento

El almacenamiento de metano líquido exige tanques con camisa de vacío o recipientes aislados para minimizar la ebullición durante las operaciones en tierra y el vuelo. Las pérdidas por ebullición son significativas; los tanques deben enfriarse activamente o rellenarse con frecuencia. El equipo que manipula ML debe ser compatible con temperaturas criogénicas, lo que significa que el aluminio y el acero inoxidable son estándar; ciertas aleaciones se vuelven quebradizas a estas temperaturas. Las líneas de combustible, los reguladores y los inyectores del motor requieren un diseño cuidadoso para evitar el choque térmico y el agrietamiento.

La combustión de metano líquido con oxidante líquido produce vapor de agua y dióxido de carbono como productos de escape primarios, lo que lo hace más limpio que los motores de queroseno en términos de emisión de partículas y hollín. Sin embargo, esta agua puede condensarse en las superficies frías del motor y causar problemas de corrosión o erosión en ciertas geometrías del motor. El equipo de apoyo en tierra debe tener en cuenta el frío extremo; el personal requiere equipo de protección especializado y procedimientos para prevenir la congelación y manejar las nubes de vapor.

El metano líquido está menos establecido en el hardware de vuelo operativo que el queroseno o el hidrógeno, aunque los programas de desarrollo están activos tanto en el sector gubernamental como en el comercial. Sus propiedades intermedias y el potencial de utilización de recursos in situ lo posicionan como una tecnología puente para misiones en el espacio profundo, incluso cuando el hidrógeno y los propulsores hipergólicos tradicionales siguen siendo la base operativa actual en la mayoría de los sistemas de lanzamiento y naves espaciales.