Hoće li eksplodirati - što je to?
Ideja projekta Orion bila je vrlo jednostavna, barem konceptualno:
Oni su prvi predložili ideju Oriona.Njihov koncept bio je sljedeći: eksplozije hidrogenskih bombi izbačenih s broda uzrokovale su isparavanje diskova izbačenih nakon bombi. Širenje plazme i pogonio brod. Ted Taylor, jedan od vodećih američkih razvijatelja nuklearnih i termonuklearnih punjenja, ovaj je projekt dalje razvio. Zimi 1957. radio je u General Atomicsu. Angloamerički fizičar Freeman Dyson, koji je radio na Princetonu, pristao je s njim nastaviti razvoj Oriona.
Izvor: Zračne snage SAD -a, TED / YouTube.
Naravno, eksplozija jedne bombe nije dovoljnapotpuno lansirati brod u svemir. Bio bi potreban niz atomskih eksplozija u brzom slijedu kako brod ne bi pao na tlo. Zato je atomski zvjezdani brod nazvan eksplozijom.
Motor svemirske letjelice Orion - nuklearni puls, intemelj njegova rada je korištenje energije nuklearne eksplozije. Iz letjelice u smjeru suprotnom od leta, nuklearni naboj malog ekvivalenta izbacuje se i detonira na relativno maloj udaljenosti od letjelice (do 100 m). Naboj je dizajniran na takav način da je većina produkata eksplozije u obliku širenja plazma fronta koji se kreće relativističkim brzinama usmjerena na rep letjelice: gdje masivna reflektirajuća ploča preuzima impuls i prenosi ga na brod kroz sustav amortizera (ili bez njih - za verzije bez posade). Reflektirajuća ploča zaštićena je od oštećenja svjetlosnim bljeskom, tokovima gama zračenja i plazmom visoke temperature s ablativnim premazom od grafitnog maziva, koji se može obnoviti nakon svake detonacije
Izvor: Zračne snage SAD -a, TED / YouTube.
Ukupno brodovi Orion i Super klaseOrionu je bilo potrebno oko 800 bombi veličine malog kompaktnog automobila, koji je eksplodirao ispod broda brzinom oko jedne u sekundi da bi ga doveo u orbitu.
Brzina koju svi ovi atomskibombe bi bile dva do tri puta brže od konvencionalnih projektila. Dizajn, kada svemirska letjelica dosegne vakuum svemira, brzina će se pohraniti kao zamah.
Međuzvjezdani letovi
Izuzetno velika vuča ispecifični impuls nuklearnih impulsnih pogona omogućio je inženjerima da pretpostave mogućnost njihove uporabe ne samo u međuplanetarnim, već i u međuzvjezdanim letovima. Tako je Freeman Dyson izračunao da bi brod pogonjen termonuklearnim nabojima od megatona sa brzinom protoka produkta reakcije od 3000 do 30 000 km / s mogao postići najveću brzinu reda od 750 do 15 000 km / s, tj. , do 5% brzine svjetlosti.
U okviru projektaOrion znanstvenici su razvili dvije temeljne modifikacije zvjezdanog broda:Energy Limited iMomentum Limited.
Energy Limited Orion Starship projekt bila je struktura s promjeromreflektirajuća ploča oko 20 km. Oni su neophodni kako bi ploča imala vremena da se ohladi između eksplozija bez trošenja ablativnih materijala ili drugih načina hlađenja.
Ukupna masa broda, prema izračunima,iznosio 40 milijuna tona, od čega se više od 30 milijuna tona odnosilo na "gorivo" - megatonske naknade. Od preostalih 10 milijuna tona, pet je činilo težinu ploče, a pet težinu same konstrukcije i nosivost.
Eksplodirajući unatrag na megatonskom naboju svaki100 s (izračunava se toliko dugo razdoblje da se ploča imala vremena ohladiti zbog zračenja), brod bi mogao ubrzati do 0,33% brzine svjetlosti (1.000 km / s) za oko 100 godina. Let do Alpha Centauri, koji je trebao biti cilj projekta, trajao bi oko 1300 godina. Ogroman kapacitet broda omogućio je da se na njegovoj bazi izgradi pravi "brod generacija", sposoban podržati reprodukciju ljudske populacije u umjetnom okruženju tijekom cijelog leta.
Projekt Momentum Limited Orion Starship odlikovao se skromnijim u mjerilu.Njegova glavna razlika je ablativno hlađenje reflektirajuće ploče raspršivanjem grafitnog maziva na nju u intervalima između eksplozija. Iako je to znatno smanjilo nosivost (zbog potrebe za potrošnjom tisuća tona grafita), brod se pokazao puno kompaktnijim i bržim.
Očiti problemi s projektom Orion
Kao što znate, šezdesetih godina prošlog stoljeća vlasti nisu štedjele u tehnološkoj utrci između SAD-a i SSSR-a. Međutim, novac nije mogao riješiti jedan važan problem: zračenje.
Obrada radioaktivnih padalina iz jedne nuklearne elektranebombe je vrlo težak inženjerski zadatak. Kad je riječ o otklanjanju posljedica eksplozije stotina takvih bombi na visini od desetak kilometara, zadatak se može smatrati nemogućim.
Drugi ozbiljan problem bila je nemogućnost posade da radi na brodu. Tijekom rada bio bi izložen do 700 rada radijacije svaki put kad bi bomba eksplodirala ispod Oriona.
Za usporedbu - akutna radijacijska bolestrazvija se kao rezultat relativno jednoličnog zračenja u dozi većoj od 1 Gy (100 rad) u kratkom vremenskom razdoblju. Doze do 1 Gy (100 rad) uzrokuju relativno blage promjene koje se mogu smatrati stanjem prije bolesti. Doze veće od 1 Gy uzrokuju koštanu srž ili crijevne oblike akutne radijacijske bolesti različite težine, koje uglavnom ovise o oštećenju hematopoetskih organa. Doze pojedinačne izloženosti veće od 10 Gy smatraju se apsolutno smrtonosnima.
U takvim uvjetima astronauti nisu mogli ni živjetiprije ulaska u orbitu. Naravno, projektni tim Oriona nadao se da bi se negdje u budućnosti mogla stvoriti "čista" atomska bomba koja neće ozračiti sve što joj se nađe na putu. Kao što znate, nade nisu bile opravdane.
Ne treba zaboraviti da je 1963. SSSR iSjedinjene Države potpisale su Ugovor o zabrani nuklearnih proba između dviju zemalja. Zapravo, to je dovelo do prekida istraživanja u području zemaljskih nuklearnih pulsnih motora.
Projektni testovi
Valja napomenuti da projekt Orion nije ostaosamo na papiru. Unatoč činjenici da projekt nije proveden, znanstvenici su proveli ne samo proračune, već i opsežna ispitivanja. To su bili letni testovi modela pogonjenih kemijskim eksplozivom. Modeli su se zvali put-put ili hot rod. Nekoliko je modela uništeno, ali let od 100 metara u studenom 1959. još uvijek se nije smatrao uspješnim. Testovi su pokazali da je impulsni let stvarna perspektiva. Testni model sletio je netaknut padobranom i sada se nalazi u zbirci Smithsonian National Air and Space Museum.
Može li se projekt Orion ikada vratiti?
Danas mogućnost da se osobno vide Saturnovi prstenovi ili čak kroči nogom na Pluton drži projekt Orion u mašti mnogih znanstvenika i inženjera.
Sada, u okviru NASA -inog programa, Artemis planiraposlati posadu na Mjesec, a Elon Musk već je dugo kolonizirao Mars. Osim toga, u posljednjih nekoliko godina došlo je do povećanog interesa za rudarstvo asteroida. U konačnici, izloženost zračenju će se u konačnici morati riješiti ako se ljudi ikada nadaju postojanju izvan Zemlje.
Analitičari su uvjereni da bi, ako znanstvenici uspiju riješiti problem radijacije, projekt Orion mogao oživjeti.
Čitaj više
Pogledajte kako crna rupa počinje uništavati zvijezdu
Nova čestica otkrivena na velikom hadronskom sudaraču
Toplinski val izazvao je masovno otapanje ledene ploče Grenlanda