Buona sera a tutti 
Quali sono i residui prodotti dai motori che vengono usati oltre l’atmosfera?
So che i razzi a propellente solido rilasciano microparticelle ed aggregati di sodio potassio o di ossido di alluminio. E’ corretto?
Ci sono altri generi di residui particellari rilasciati da altri tipi di combustibile?
Tenendo conto delle varie tipologie elencate o elencabili, che dimensione possono raggiungere?
Ah, saperlo! 
Vediamo un pò. LH2-LOX brucia in acqua, e sarebbe il più pulito in assoluto.
LOX-cherosene rilascia sicuramente un pò di carburante incombusto, CO2, e residui carboniosi. Dimensione? Non ne ho idea, dipende dalla dinamica della combustione e dai rapporti stechiometrici.
N2O2-UDMH brucia in acqua, ossidi di azoto, azoto. Niente particolato, ma residui incombusti tossici (N2O2) e cancerogeni (UDMH e in generale le idrazine).
Propellenti solidi: in generale sono gomme e cariche metalliche, più un ossidante e leganti. Prodotti di combustione: ossidi metallici, particelle carboniose, di tutto (però non ho letto di sodio e potassio; magari sono presenti in certe formulazioni, non so). Considerando che sono nati per gli ICBM (molti meno problemi di immagazzinaggio rispetto al liquido, missile sempre pronto al lancio…) i problemi di inquinamento erano, ecco, irrilevanti. Anche qui non ho la minima idea della dimensione possibile dei residui; direi, a naso, di tutto dal mm in giù, la fumata dei razzi a solido mi è sempre sembrata piuttosto densa.
C’è anche da dire che a fronte dei milioni di t di inquinanti che immettiamo giornalmente in atmosfera, 100 t di polvere in più non fanno grande differenza. Non per poca sensibilità ambientale, ma per un fattore di scala.
Grazie Kiodo
la domanda era più che altro relativa al rilascio di microparticelle in orbita LEO o VLEO che vanno ad alimentare la popolazione degli MMOD.
A quanto sembra allora i residui sono (in questo caso) per lo più generati da razzi a propellente solido…
Non so. Il solido è utilizzato soprattutto per i boosters, che non raggiungono l’orbita e ricadono prima, per cui non credo sia un grosso problema; che invece potrebbe esistere per gli CBM riusati come lanciatori commerciali. L’unico che mi viene in mente è il Dnepr (SS-18, R-36) che però è a ipergolici. Non mi sembra che ICBM a solido vengano usati di routine come lanciatori, ma posso sbagliarmi.
Basta usare un pochino google, alla prima googolata si trovano già molte risposte 
Da http://www.esa.int/TEC/Space_Environment/SEMQE7T4LZE_0.html:
“During operation, SRM can release droplets, such as Al2O3. These particles are generally small of mass, but the flux rate is high. These droplets can have diameters from 0.1 micron up to 3 centimeter.”
Qui invece trovi un bel paper di NASA del 2007 che va un bel po’ nel dettaglio (se hai voglia di leggerlo tutto): An Assessment of the Role of Solid Rocket Motors in The Generation of Orbital Debris
Saltando alle conclusioni (pagina 78) trovi che loro assumono un 0.65% della massa di propellente iniziale rilasciata come debris delle dimensioni da 100-μm a 1-cm, con distribuzione di velocità da 0-100 m/s (molto bassa, perchè il rilascio di detriti solidi avviene durante il tail off). Stiamo parlando di velocità relativa allo spacecraft ovviamente.
Comunque davvero “grazie” per aver posto la domanda, personalmente non ci avevo mai pensato. Non si finirà mai di imparare
Qui un altro PDF di ESA: Space Debris Mitigation: Implementing Zero Debris Creation Zones
Questo è molto più generico, ma ha comunque delle informazioni sui propellenti solidi. Per esempio:
"At the end of combustion, however, instability induces the ejection at low velocity of larger particles called slag. These particles can reach 1 to 2 cm in size and are made of a mixture of aluminium and aluminium oxide. Because the ejection occurs at low velocity, the particles remain in the vicinity of the initial orbit, which means that for a geostationary transfer orbit, the corresponding impact flux can be observed at any altitude.
These larger particles represent a significant part of the debris population at centimetre size. For instance, at the International Space Station altitude, SRM particles represent a significant part of the overall flux of particles on the order of 1 cm."
Grazie Buzz! Avevo bypassato google per poltroneria e per parlarne con voi amici!
Inviato da questo coso quí con quel coso lá
Ah, però! Grazie Buzz, ero in “Google OFF mode”.
p.s.: se ne impara sempre una, ovviamente.
Quindi pare di capire che si tratti di un inquinamento più “fisico” che chimico…
beh, se guardi i MMOD, decisamente fisico. Qui non si considerano i danni ambientali, ma i rischi per gli assets
Guardando le riprese delle telecamere montate sui SRB dello Shuttle, per esempio, si nota in effetti la presenza di una grande quantità (un flusso quasi continuo) di particelle macroscopiche emesse dai motori a propellente solido alla fine della combustione.
Beh, lo 0.65% (preso dal paper NASA linkato sopra) non direi che sia una grande quantità… e poi non dovresti vederlo durante la bruciata, ma allo spegnimento.
Probabilmente le particelle che vedi mentre il booster sta bruciando finiscono per essere bruciate anch’esse, e quindi non rimangono come detriti
riguardo questo particolare ho trovato che i droplet di sodio e potassio sono relativi ai sistemi di raffreddamento… ref. : http://www.its.caltech.edu/~ajmateos/Documents/Extended_Essay_Arturo_Mateos_2009.pdf
Derivano dai famosi reattori nucleari russi, usati sui satelliti per sorveglianza radar, che a fine vita perdono il liquido di raffreddamento (Na-K, appunto).