Robbanni fog - mi ez?
A Project Orion mögött meghúzódó ötlet meglehetősen egyszerű volt, legalábbis fogalmilag:
Ők javasolták először az Orion ötletét.Koncepciójuk a következő volt: a hajóból kilökődő hidrogénbombák robbanásai a bombák után kilökődő korongok elpárolgását okozták. Bővülő plazma és meghajtotta a hajót. Ted Taylor, az egyik vezető amerikai nukleáris és termonukleáris töltetek fejlesztője továbbfejlesztette ezt a projektet. 1957 telén a General Atomicsnál dolgozott. Az angol-amerikai fizikus, Freeman Dyson, aki a Princetonban dolgozott, beleegyezett, hogy vele folytatja az Orion fejlesztését.
Forrás: US Air Force, TED / YouTube.
Természetesen egy bomba felrobbanása nem elegendőteljesen indítsa el a hajót az űrbe. Gyors egymás utáni atomrobbanásokra lenne szükség ahhoz, hogy a hajó ne essen a földre. Ezért nevezték az atomi csillaghajót robbanásnak.
Orion űrhajó motor - nukleáris impulzus, inmunkájának alapja a nukleáris robbanás energiájának felhasználása. Az űrhajóból a repüléssel ellentétes irányba kis ekvivalens atomtöltetet bocsátanak ki és robbantanak fel az űrhajótól viszonylag kis távolságra (100 m -ig). A töltést úgy tervezték, hogy a relatív relatív sebességgel mozgó táguló plazmafront formájában a robbanástermékek nagy része az űrhajó farkához irányuljon: ahol egy hatalmas fényvisszaverő lemez veszi fel az impulzust és továbbítja a hajóhoz lengéscsillapító rendszeren keresztül (vagy anélkül - pilóta nélküli változatokhoz). A fényvisszaverő lemez védett a sérülésektől a fényvillanás, a gamma-sugárzás és a magas hőmérsékletű plazma, ablatív grafit kenőanyag bevonattal, amely minden robbanás után megújítható
Forrás: US Air Force, TED / YouTube.
Összesen Orion és Super osztályú hajókAz Orionnak körülbelül 800 bombára volt szüksége, mint egy kisméretű kompakt autó, amely körülbelül másodpercenként felrobbant a hajó alatt, hogy pályára álljon.
Az a sebesség, amely mindezek atomiA bombák kétszer -háromszor gyorsabbak lennének, mint a hagyományos rakéták. A tervezés szerint, amint az űrhajó eléri az űr vákuumát, a sebességet lendületként tárolják.
Csillagközi járatok
Rendkívül nagy tapadás ésA nukleáris impulzus -hajtások sajátos impulzusai lehetővé tették a mérnökök számára, hogy ne csak a bolygóközi, hanem a csillagközi repülések során is alkalmazzák használatukat. Így Freeman Dyson kiszámította, hogy a megatonnás termonukleáris töltésekkel hajtott hajó, amelynek reakcióterméke 3000–30 000 km / s nagyságrendű, képes elérni a 750–15 000 km / s nagyságrendű maximális sebességet, azaz , a fénysebesség legfeljebb 5% -a.
A projekt határain belülOrion a tudósok a csillaghajó két alapvető módosítását fejlesztették ki:Energy Limited ésMomentum Limited.
Energy Limited Orion Starship projekt átmérőjű szerkezet voltfényvisszaverő lemez kb 20 km. Ezekre azért van szükség, hogy a lemeznek legyen ideje lehűlni a robbanások között anélkül, hogy ablatív anyagokat vagy egyéb hűtési módokat fogyasztana.
A hajó teljes tömege számítások szerint,40 millió tonnát tett ki, ebből több mint 30 millió tonna volt az "üzemanyag" - megatonnás töltés. A fennmaradó 10 millió tonna közül öt jelentette a födém súlyát, öt pedig maga a szerkezet és a hasznos teher súlyát.
Mindent megatonnás töltéssel hátrafelé robbantani100 s (ilyen hosszú időtartamot úgy számolnak ki, hogy a lemeznek ideje volt lehűlni a sugárzás hatására), a hajó körülbelül 100 év alatt fel tud gyorsulni a fénysebesség 0,33% -ára (1000 km / s). Az Alpha Centauri -ba tartó repülés, amely a projekt célja volt, körülbelül 1300 évet vett igénybe. A hajó hatalmas kapacitása lehetővé tette egy igazi "generációk hajójának" felépítését, amely képes a reprodukáló emberi populációt mesterséges környezetben támogatni a repülés során.
A Momentum Limited Orion Csillaghajó projektet szerényebbek alkották méretezésre.Fő különbsége a fényvisszaverő lemez ablatív hűtése a robbanások közötti időközönként grafit kenőanyag rápermetezésével. Bár ez jelentősen csökkentette a hasznos terhet (mivel több ezer tonna grafitot kellett elfogyasztani), a hajó sokkal kompaktabbnak és gyorsabbnak bizonyult.
Nyilvánvaló problémák az Orion projekttel
Mint tudják, az 1960-as években a hatóságok nem kímélték a költségeket az USA és a Szovjetunió közötti technológiai versenyben. A pénz azonban nem tudott megoldani egy fontos problémát: a sugárzást.
Egy atomerőműből származó radioaktív csapadék kezelésebombák nagyon nehéz mérnöki feladat. Ha több száz ilyen bomba több tíz kilométeres magasságban történő felrobbanásának következményeit kell felszámolni, a feladat lehetetlennek tekinthető.
Egy másik komoly probléma az volt, hogy a legénység nem tudott dolgozni a csillaghajó fedélzetén. Működés közben akár 700 rad sugárzásnak lett volna kitéve, amikor a bomba felrobbant az Orion alatt.
Összehasonlításképpen - akut sugárbetegségviszonylag egyenletes besugárzás eredményeként alakul ki, több mint 1 Gy (100 rad) dózisban, rövid idő alatt. Az 1 Gy (100 rad) dózisok viszonylag enyhe elváltozásokat okoznak, amelyek betegség előtti állapotnak tekinthetők. Az 1 Gy feletti adagok különböző súlyosságú akut sugárbetegség csontvelő- vagy bélformáit okozzák, amelyek elsősorban a vérképző szervek károsodásától függenek. A 10 Gy feletti egyszeri expozíciós dózisok teljesen halálosak.
Ilyen körülmények között az űrhajósok nem is élhettekmielőtt pályára lép. Természetesen az Orion projekt csapata abban reménykedett, hogy valahol a jövőben létrejön egy "tiszta" atombomba, amely nem sugároz be mindent az útjába. Mint tudják, a remények nem voltak jogosak.
Nem szabad elfelejtenünk, hogy 1963-ban a Szovjetunió illAz Egyesült Államok aláírta a nukleáris kísérleti tilalomról szóló szerződést a két ország között. Valójában ez a földi nukleáris impulzusmotorok kutatásának leállításához vezetett.
Projekt tesztek
Meg kell jegyezni, hogy az Orion projekt nem maradt megcsak papíron. Annak ellenére, hogy a projektet nem hajtották végre, a tudósok nemcsak számításokat végeztek, hanem teljes körű teszteket is. Ezek kémiai robbanóanyagok által hajtott modellek repülési tesztjei voltak. A modelleket put-putoknak vagy hot rodoknak hívták. Több modell megsemmisült, de az 1959 novemberi százméteres repülést még mindig nem tartották sikeresnek. A tesztek azt mutatták, hogy az impulzusrepülés valódi kilátás. A tesztmodell sértetlenül landolt az ejtőernyővel, és most a Smithsonian National Air and Space Museum gyűjteményében van.
Visszatérhet -e valaha az Orion projekt?
Manapság az a lehetőség, hogy személyesen láthatja a Szaturnusz gyűrűit, vagy akár a Plútón is megteheti a lábát, sok tudós és mérnök képzeletében tartja az Orion-projektet.
Most, a NASA program keretében, Artemis tervezküldjön legénységet a Holdra, és Elon Musk régóta gyarmatosítani fogja a Marsot. Ezenkívül az elmúlt években fokozott érdeklődés mutatkozott az aszteroida -bányászat iránt. Végső soron a sugárterheléssel kell foglalkozni, ha az emberek valaha is remélik, hogy léteznek a Földön kívül.
Az elemzők abban bíznak, hogy ha a tudósok meg tudják oldani a sugárzási problémát, akkor az Orion projekt újraéledhet.
Olvass tovább
Nézze meg, hogyan kezd egy fekete lyuk elpusztítani egy csillagot
Új részecskét fedeztek fel a nagy hadronütközőnél
A kánikula a grönlandi jégtakaró hatalmas olvadását okozta