Ще избухне ли - какво е това?
Идеята зад Project Orion беше доста проста, поне концептуално:
Именно те първи предложиха идеята за Орион.Тяхната концепция беше следната: експлозиите на водородни бомби, изхвърлени от кораба, предизвикаха изпарението на дисковете, изхвърлени след бомбите. Разширяваща се плазма и задвижи кораба. Тед Тейлър, един от водещите американски разработчици на ядрени и термоядрени заряди, доразви този проект. През зимата на 1957 г. той работи в General Atomics. Англо-американският физик Фрийман Дайсън, който е работил в Принстън, се съгласи да продължи развитието на Орион с него.
Източник: ВВС на САЩ, TED / YouTube.
Разбира се, експлозията на една бомба не е достатъчнаизстреля напълно кораба в космоса. Ще са необходими поредица от атомни експлозии в бърза последователност, за да се предотврати падането на кораба на земята. Ето защо атомният звезден кораб е наречен експлозия.
Двигател на космически кораб Орион - ядрено -импулсен, восновата на неговата работа е използването на енергията на ядрена експлозия. От космическия кораб в посока, обратна на полета, ядрен заряд с малък еквивалент се изхвърля и взривява на относително малко разстояние от космическия кораб (до 100 м). Зарядът е проектиран по такъв начин, че повечето от продуктите на експлозията под формата на разширяващ се плазмен фронт, движещ се с релативистични скорости, са насочени към опашката на космическия кораб: където масивна отразяваща плоча поема импулса и го прехвърля към кораба чрез система от амортисьори (или без тях - за безпилотни версии). Отразяващата плоча е защитена от повреда от светкавица, потоци гама-лъчение и високотемпературна плазма с аблативно графитно смазочно покритие, подновяващо се след всяка детонация
Източник: ВВС на САЩ, TED / YouTube.
Общо кораби Орион и Супер класОрион се нуждаеше от около 800 бомби с размер на малка компактна кола, която експлодира под кораба с около една в секунда, за да я изведе на орбита.
Скоростта, която всички тези атомнибомбите ще бъдат два до три пъти по -бързи от конвенционалните ракети. По проект, след като космическият кораб достигне космическия вакуум, скоростта ще се съхранява като инерция.
Междузвездни полети
Изключително високо сцепление испецифичният импулс на ядрените импулсни задвижвания позволи на инженерите да приемат възможността за тяхното използване не само в междупланетни, но и в междузвездни полети. По този начин Фрийман Дайсън изчислява, че кораб, задвижван от мегатонни термоядрени заряди с дебит на реакционен продукт от порядъка на 3000–30 000 км / сек, ще може да достигне максимална скорост от порядъка на 750–15 000 км / сек, т.е. , до 5% от скоростта на светлината.
В границите на проектаОрион учените са разработили две основни модификации на звездния кораб:Energy Limited иMomentum Limited.
Energy Limited Orion Starship проект беше конструкция с диаметъротразяваща плоча около 20 км. Те са необходими, така че плочата да има време да се охлади между експлозиите, без да се консумират аблационни материали или други средства за охлаждане.
Общата маса на кораба, според изчисленията,възлизат на 40 милиона тона, от които повече от 30 милиона тона представляват "гориво" - мегатонни такси. От останалите 10 милиона тона пет представляват теглото на плочата, а пет - теглото на самата конструкция и полезния товар.
Взривяване на кърмата на мегатонен заряд всеки100 s (толкова дълъг период от време се изчислява, така че плочата да има време да се охлади поради радиация), корабът може да ускори до 0,33% от скоростта на светлината (1000 km / s) за около 100 години. Полетът до Алфа Кентавър, който трябваше да бъде целта на проекта, щеше да отнеме около 1300 години. Огромният капацитет на кораба даде възможност да се изгради истински „кораб от поколения“ на неговата база, способен да поддържа възпроизводимото човешко население в изкуствена среда по време на целия полет.
Проектът Momentum Limited Orion Starship се отличава с по -скромни в мащаб.Основната му разлика е аблативното охлаждане на отразяващата плоча чрез пръскане на графитна смазка върху нея в интервалите между експлозиите. Въпреки че това значително намали полезния товар (поради необходимостта от изразходване на хиляди тонове графит), корабът се оказа много по-компактен и по-бърз.
Очевидни проблеми с проекта Орион
Както знаете, през 60-те години на миналия век властите не пестиха средства в технологичната надпревара между САЩ и СССР. Парите обаче не можеха да решат един важен проблем: радиацията.
Третиране на радиоактивни отпадъци от една атомна електроцентралабомби е много трудна инженерна задача. Когато става въпрос за ликвидиране на последствията от експлозията на стотици такива бомби на височина десетки километри, задачата може да се счита за невъзможна.
Друг сериозен проблем беше невъзможността на екипажа да работи на борда на звездния кораб. По време на работа той би бил изложен на до 700 рада радиация всеки път, когато бомбата експлодира под Орион.
За сравнение - остра лъчева болестсе развива в резултат на относително равномерно облъчване в доза над 1 Gy (100 rad) за кратък период от време. Дози до 1 Gy (100 rad) причиняват сравнително леки промени, които могат да се считат за състояние преди болестта. Дози над 1 Gy причиняват костен мозък или чревни форми на остра лъчева болест с различна тежест, които зависят главно от увреждане на хематопоетичните органи. Дозите за единична експозиция над 10 Gy се считат за абсолютно смъртоносни.
При такива условия астронавтите дори не биха могли да живеятпреди да влезете в орбита. Разбира се, екипът на проекта „Орион“ се надяваше, че някъде в бъдеще може да се създаде „чиста“ атомна бомба, която да не излъчва всичко по пътя си. Както знаете, надеждите не се оправдаха.
Не бива да забравяме, че през 1963 г. СССР иСъединените щати подписаха Договора за забрана на ядрените опити между двете страни. Всъщност това доведе до прекратяване на изследванията в областта на наземните ядрени импулсни двигатели.
Тестове на проекта
Трябва да се отбележи, че проектът Орион не останасамо на хартия. Въпреки факта, че проектът не беше реализиран, учените извършиха не само изчисления, но и пълномащабни тестове. Това бяха полетни тестове на модели, задвижвани с химически експлозиви. Моделите бяха наречени пут-путове или хот родове. Няколко модела са унищожени, но стометровият полет през ноември 1959 г. все още не се счита за успешен. Тестовете показват, че импулсният полет е реална перспектива. Тестовият модел кацна непокътнат с парашут и сега се намира в колекцията на Смитсоновския национален музей на въздуха и космоса.
Може ли Project Orion някога да се върне?
Днес възможността да видите пръстените на Сатурн лично или дори да стъпите на Плутон държи Проект Орион във въображението на много учени и инженери.
Сега, в рамките на програмата на НАСА, Артемида планираизпраща екипаж на Луната, а Илон Мъск отдавна ще колонизира Марс. Освен това през последните няколко години се наблюдава повишен интерес към добива на астероиди. В крайна сметка радиационното излагане в крайна сметка ще трябва да бъде разгледано, ако хората някога се надяват да съществуват извън Земята.
Анализаторите са уверени, че ако учените успеят да решат проблема с радиацията, тогава проектът Орион може да бъде възобновен.
Прочетете още
Вижте как черна дупка започва да унищожава звезда
Нова частица, открита на Големия адронен колайдер
Топлинната вълна предизвика масово топене на ледената покривка на Гренландия