Dichte Flüssigsauerstoff am Siedepunkt: 1146 kg/m^3
http://www.wolframalpha.com/input/?i=liquid+oxygen+density
Dichte Flüssigsauerstoff bei 60 Kelvin: 1282 kg/m^3
http://www.wolframalpha.com/input/?i=oxygen+60+kelvin+density
1282/1146=1.118 = 12% mehr Dichte möglich.
Natürlich kann es andere Randbedingungen geben, die gegen eine höhere Dichte sprechen.
Nur für die Genauigkeit:
Dichte Sauerstoff am Siedepunkt für p=1,01325 bar = 1141,2 kg/m
3 [Refprop 8, NIST Database 23]
Dichte Sauerstoff = 1146 kg/m
3 für p= 1,01325 bar aber T=89,2 K Das ist nicht genau der Siedepunkt
Natürlich stimmt es, daß die Dichte theoretisch um ca. 12% steigt, wenn die Temperatur vom Siedepunkt auf 60 K abgesenkt wird. Ich sprach aber von einer realistischen Absenkung, wie sie für einen Raketenstart verwendet werden kann.
Siehe Falcon 9 thread, Antwort #290 vom 22. Januar 2015, 23:57:42.
Ich wäre ja vorsichtiger beim Rumwerfen mit den Naturgesetzen. Das NK-33 der Antares hat schon 5% dichteres LOX verwendet, bei Kühlung auf 78K. Und das ist nicht die Grenze.
Das NK-33 hat eine Refeferenz-LOX-Eintrittstemperatur von -310°F = 83 K und eine Minimum-Temperatur von -315°F = 80,4 K, von Aerojet mit Kuznetsov für Flüge der Kistler-Rakete so definiert [AIAA-98-3361]. Bei Antares dürfte das genau so sein. Tests im Rahmen der Entwicklung gingen runter bis -195,7°C = 77,45 K [AIAA-93-1956]. Aber nur weil das am Prüfstand erfolgreich getestet wurde heißt das noch lange nicht, daß es so auch in der Rakete gemacht wurde.
Dichte Sauerstoff am Siedepunkt für p=1,01325 bar = 1141,2 kg/m
3 [Refprop 8, NIST Database 23]
Dichte Sauerstoff für p= 1,01325 bar, T=77,45 K = 1202,6 kg/m
3 Das entspricht einer Dichteerhöhung um 5,4%
In meiner vorherigen Betrachtung (
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=8603.msg317923#msg317923) hatte ich eine realistische Unterkühlung auf 80 K angenommen, damit ergeben sich 3% Dichteerhöhung. Mit 78 K sind es dann 5%. Allein davon ist der Aufwand immens, den ganzen LOX in einer Raketen-Unterstufe soweit runterzukühlen. Der Aufwand für eine Unterkühlung bis auf 60 K ist dann noch viel größer. (Das meinte ich mit dem Hinweis auf die Naturgesetze, dieser Aufwand entsteht ohne Ausweg)
An den Launchpads für Falcon sind die dazu notwendige Apparaturen nicht von vornherein vorhanden es sei denn, SapceX hätte die dort installiert. Aber warum wirssen wir dann davon nichts ? Meiner Meinung nach würde sowas auch dem Ziel von SpaceX widersprechen, den Start möglichst billig zu machen.