Va exploser - qu'est-ce que c'est ?
L’idée derrière le projet Orion était assez simple, du moins conceptuellement :
Ce sont eux qui ont été les premiers à proposer l'idée d'Orion.Leur concept était le suivant : les explosions des bombes à hydrogène éjectées du navire provoquaient l'évaporation des disques éjectés après les bombes. Plasma en expansion et a propulsé le navire. Ted Taylor, l'un des principaux développeurs américains de charges nucléaires et thermonucléaires, a développé ce projet plus avant. À l'hiver 1957, il travaillait chez General Atomics. Le physicien anglo-américain Freeman Dyson, qui a travaillé à Princeton, a accepté de poursuivre avec lui le développement d'Orion.
Source : Armée de l'air américaine, TED/YouTube.
Bien sûr, l'explosion d'une bombe ne suffit pas àполностью вывести корабль в космос. Для его работы потребовалась бы серия атомных взрывов в быстрой последовательности, чтобы корабль не упал на землю. Именно поэтому атомный звездолет назвали взрыволетом.
Moteur de vaisseau spatial Orion - impulsion nucléaire, enla base de son travail est l'utilisation de l'énergie d'une explosion nucléaire. Depuis l'engin spatial dans la direction opposée au vol, une charge nucléaire d'un faible équivalent est éjectée et explosée à une distance relativement faible de l'engin spatial (jusqu'à 100 m). La charge est conçue de telle manière que la plupart des produits d'explosion sous la forme d'un front de plasma en expansion se déplaçant à des vitesses relativistes soient dirigés vers la queue du vaisseau spatial : où une plaque réfléchissante massive prend l'impulsion et la transfère au vaisseau. grâce à un système d'amortisseurs (ou sans eux - pour les versions sans pilote). La plaque réfléchissante est protégée des dommages causés par les éclairs lumineux, les flux de rayonnement gamma et le plasma à haute température avec un revêtement lubrifiant en graphite ablatif, renouvelable après chaque détonation
Source : Armée de l'air américaine, TED/YouTube.
Un total de navires de classe Orion et SuperOrion a nécessité environ 800 bombes de la taille d'une petite voiture compacte, qui ont explosé sous le vaisseau à environ une par seconde pour le mettre en orbite.
La vitesse à laquelle tous ces atomiquesles bombes seraient deux à trois fois plus rapides que les missiles conventionnels. Par conception, une fois que le vaisseau spatial atteint le vide de l'espace, la vitesse sera stockée sous forme de quantité de mouvement.
Vols interstellaires
Traction extrêmement élevée etl'impulsion spécifique des pulsions nucléaires a permis aux ingénieurs d'assumer la possibilité de leur utilisation non seulement dans les vols interplanétaires, mais aussi dans les vols interstellaires. Ainsi, Freeman Dyson a calculé qu'un navire propulsé par des charges thermonucléaires mégatonnes avec un débit de produit de réaction de l'ordre de 3000 à 30 000 km/s serait capable d'atteindre une vitesse maximale de l'ordre de 750 à 15 000 km/s, soit , jusqu'à 5% de la vitesse de la lumière.
Dans les limites du projetOrion Les scientifiques ont développé deux modifications fondamentales du vaisseau :Énergie limitée etMomentum limité.
Projet Energy Limited Orion Starship était une structure d’un diamètreplaque réfléchissante à environ 20 km. Ceux-ci sont nécessaires pour que la plaque ait le temps de refroidir entre les explosions sans consommer de matériaux ablatifs ou d'autres moyens de refroidissement.
La masse totale du navire, selon les calculs,s'élevait à 40 millions de tonnes, dont plus de 30 millions de tonnes représentaient le "carburant" - les charges de la mégatonne. Sur les 10 millions de tonnes restantes, cinq représentaient le poids de la dalle et cinq le poids de la structure elle-même et de la charge utile.
Explosant vers l'arrière sur une charge d'une mégatonne chaque100 s (une période si longue est calculée pour que la plaque ait le temps de se refroidir en raison du rayonnement), le navire pourrait accélérer à 0,33 % de la vitesse de la lumière (1 000 km/s) en 100 ans environ. Le vol vers Alpha Centauri, qui était censé être l'objectif du projet, aurait duré environ 1 300 ans. L'énorme capacité du navire a permis de construire sur sa base un véritable "navire des générations", capable de soutenir la population humaine se reproduisant dans un environnement artificiel pendant tout le vol.
Le projet Momentum Limited Orion Starship s'est distingué par des à l'échelle.Sa principale différence est le refroidissement ablatif de la plaque réfléchissante en pulvérisant dessus du lubrifiant au graphite dans les intervalles entre les explosions. Bien que cela ait considérablement réduit la charge utile (en raison de la nécessité de consommer des milliers de tonnes de graphite), le navire s'est avéré beaucoup plus compact et plus rapide.
Problèmes évidents avec le projet Orion
Comme vous le savez, dans les années 1960, les autorités n’ont épargné aucune dépense dans la course technologique entre les États-Unis et l’URSS. Cependant, l’argent ne pouvait pas résoudre un problème important : les radiations.
Traitement des retombées radioactives d'une centrale nucléaireles bombes sont une tâche d’ingénierie très difficile. Lorsqu’il s’agit d’éliminer les conséquences de l’explosion de centaines de ces bombes à des dizaines de kilomètres d’altitude, la tâche peut être considérée comme impossible.
Un autre problème sérieux était l'incapacité de l'équipage de travailler à bord du vaisseau. Pendant l'opération, il aurait été exposé à jusqu'à 700 rads de radiations à chaque fois que la bombe explosait sous Orion.
A titre de comparaison - maladie aiguë des radiationsse développe à la suite d'une irradiation relativement uniforme à une dose de plus de 1 Gy (100 rad) sur une courte période de temps. Des doses allant jusqu'à 1 Gy (100 rad) provoquent des changements relativement légers qui peuvent être considérés comme un état pré-maladie. Des doses supérieures à 1 Gy provoquent des formes médullaires ou intestinales de maladie des rayons aiguë de gravité variable, qui dépendent principalement des dommages aux organes hématopoïétiques. Des doses d'exposition unique supérieures à 10 Gy sont considérées comme absolument mortelles.
Dans de telles conditions, les astronautes ne pourraient même pas vivreavant d'entrer en orbite. Bien sûr, l'équipe du projet Orion espérait que quelque part dans le futur, une bombe atomique "propre" pourrait être créée qui n'irradierait pas tout sur son passage. Comme vous le savez, les espoirs n'étaient pas justifiés.
Il ne faut pas oublier qu'en 1963, l'URSS etLes États-Unis ont signé le Traité d'interdiction des essais nucléaires entre les deux pays. En fait, cela a conduit à l’arrêt des recherches dans le domaine des moteurs à impulsions nucléaires au sol.
Essais de projet
Il est à noter que le projet Orion n'est pas restéuniquement sur papier. Malgré le fait que le projet n'ait pas été mis en œuvre, les scientifiques ont effectué non seulement des calculs, mais également des tests à grande échelle. Il s'agissait d'essais en vol de modèles propulsés par des explosifs chimiques. Les modèles étaient appelés put-puts, ou hot rods. Plusieurs modèles ont été détruits, mais le vol d'une centaine de mètres en novembre 1959 n'a toujours pas été considéré comme un succès. Des tests ont montré que le vol impulsif est une réelle perspective. Le modèle d'essai a atterri intact en parachute et fait maintenant partie de la collection du Smithsonian National Air and Space Museum.
Le projet Orion pourrait-il revenir un jour ?
Aujourd'hui, la possibilité de voir les anneaux de Saturne en personne ou même de poser le pied sur Pluton maintient le projet Orion dans l'imagination de nombreux scientifiques et ingénieurs.
Désormais, dans le cadre du programme de la NASA, Artemis prévoitenvoyer un équipage sur la lune, et Elon Musk va coloniser Mars depuis longtemps. De plus, il y a eu un intérêt accru pour l'extraction d'astéroïdes au cours des dernières années. En fin de compte, l'exposition aux rayonnements devra en fin de compte être traitée si les humains espèrent un jour exister en dehors de la Terre.
Les analystes sont convaincus que si les scientifiques parviennent à résoudre le problème des radiations, le projet Orion pourrait alors être relancé.
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