L’hydrogène congelé est la forme solide de l’hydrogène gazeux commun. Les scientifiques s’intéressent à l’hydrogène gelé car il peut s’agir d’une source potentielle de carburant plus puissante que les sources de carburant existantes. Déjà, l’hydrogène liquide a trouvé une niche sur le marché du carburant pour fusée. Actuellement, l’hydrogène congelé est encore en phase expérimentale et n’a pas d’applications pratiques.
Si l’hydrogène congelé s’avère être une source de carburant viable, les scientifiques et les ingénieurs pensent que la puissance potentielle générée à partir de l’hydrogène liquide rivaliserait, voire dépasserait de loin, celle des carburants actuellement utilisés. L’avantage de l’hydrogène congelé réside dans son énergie potentielle, par livre. Les scientifiques de la NASA pensent que si cela pouvait être utilisé dans la pratique, les lancements pourraient se produire avec à peine 20 % du poids de carburant actuellement requis pour atteindre l’orbite. Cela a également le potentiel de permettre des charges utiles plus grandes et plus lourdes et d’économiser des milliards de dollars.
La congélation de l’hydrogène n’est pas une tâche simple. Afin d’obtenir de l’hydrogène congelé, le gaz doit être refroidi à des températures très basses. L’hydrogène liquide, refroidi à 14 kelvins (-435 Fahrenheit, -224 Celsius), est déposé sur de l’hélium liquide et refroidi à 4 kelvins (-452 Fahrenheit, -233 Celsius). Le milieu plus froid de l’hélium liquide fait que l’hydrogène liquide gèle et flotte au-dessus de l’hélium. C’est lorsqu’ils sont utilisés ensemble que l’hydrogène et l’hélium ont la capacité potentielle d’être utilisés comme source de carburant.
L’énergie nécessaire à la propulsion vient après que l’hélium et l’hydrogène ont été transférés et réchauffés dans le moteur de la fusée. La physique nous dit que lorsque les choses se refroidissent, les atomes commencent à se déplacer plus lentement et que les choses se réchauffent, les atomes accélèrent. Dans ce cas, une fois chauffés, les atomes commenceraient à se déplacer très rapidement et deviendraient encore plus chauds. Cela produirait également des quantités massives d’énergie, qui seraient ensuite canalisées hors du moteur à une vitesse extrêmement élevée, provoquant la propulsion.
Certains peuvent être confondus avec la différence entre l’hydrogène gelé et l’hydrogène métallique. La principale différence est la forme. L’hydrogène congelé est un solide. L’hydrogène métallique peut, théoriquement, être un gaz, liquide ou solide, bien qu’il s’agisse généralement d’un gaz ou d’un liquide. L’hydrogène métallique est ainsi nommé car lorsque l’hydrogène est soumis à une pression extrême, il peut présenter des propriétés métalliques. Parce qu’il est beaucoup plus dense que l’hydrogène ordinaire, il a également le potentiel d’être une énorme source d’énergie.