יתפוצץ - מה זה?
הרעיון מאחורי פרויקט אוריון היה די פשוט, לפחות רעיונית:
הם שהציעו לראשונה את הרעיון של אוריון.הרעיון שלהם היה כדלקמן: פיצוצים של פצצות מימן שנפלטו מהספינה גרמו להתאדות של דיסקים שנפלטו אחרי הפצצות. הרחבת פלזמה ו הניע את הספינה. טד טיילור, אחד מהמפתחים האמריקאים המובילים של מטענים גרעיניים ותרמו-גרעיניים, פיתח את הפרויקט הזה עוד יותר. בחורף 1957 עבד ב-General Atomics. הפיזיקאי האנגלו-אמריקאי פרימן דייסון, שעבד בפרינסטון, הסכים להמשיך את פיתוחו של אוריון איתו.
מקור: חיל האוויר האמריקאי, TED / YouTube.
כמובן שפיצוץ של פצצה אחת לא מספיקלשגר את הספינה במלואה לחלל. יידרשו שורה של פיצוצים אטומיים ברצף מהיר כדי למנוע מהספינה ליפול לקרקע. לכן ספינת החלל האטומית נקראה פיצוץ.
מנוע חללית אוריון - דופק גרעיני, פנימההבסיס לעבודתו הוא השימוש באנרגיה של פיצוץ גרעיני. מהחללית בכיוון ההפוך לטיסה נפלט מטען גרעיני של שווה ערך קטן ונפץ במרחק קטן יחסית מהחללית (עד 100 מ '). המטען מתוכנן בצורה כזו שרוב תוצרי הפיצוץ בצורה של חזית פלזמה מתרחבת הנעים במהירויות יחסיות מופנים לזנב החללית: המקום בו צלחת מחזירה מאסיבית לוקחת את הדחף ומעבירה אותו לאונייה. באמצעות מערכת בולמי זעזועים (או בלעדיהם - לגרסאות בלתי מאוישות). הלוח המשתקף מוגן מפני נזקים על ידי הבזק אור, שטפי קרינת גמא ופלזמה בטמפרטורה גבוהה עם ציפוי סיכה גרפיט אבלטיבי, המתחדש לאחר כל פיצוץ.
מקור: חיל האוויר האמריקאי, TED / YouTube.
סך הכל ספינות אוריון וסופראוריון דרש כ -800 פצצות בגודל של מכונית קומפקטית קטנה, שהתפוצצה מתחת לספינה בערך באחד לשנייה כדי להכניס אותה למסלול.
המהירות שכל אלה אטומייםהפצצות יהיו מהירות פי שניים עד שלושה מטילים רגילים. לפי התכנון, ברגע שהחללית תגיע לחלל הריק, המהירות תיאגר כמומנטום.
טיסות בין כוכביות
משיכה גבוהה במיוחד ודחף ספציפי של כונני דחף גרעיני אפשר למהנדסים להניח את האפשרות לשימוש בהם לא רק בטיסות בין כוכביות, אלא גם בטיסות בין כוכביות. לפיכך, חישב פרימן דייסון כי ספינה המונעת על ידי מטענים תרמו -גרעיניים מגה -טון עם קצב זרימת תוצר תגובה בסדר גודל של 3000–30,000 קמ"ש תוכל להגיע למהירות מרבית בסדר גודל של 750–15,000 קמ"ש, כלומר , עד 5% ממהירות האור.
בגבולות הפרויקטאוריון מדענים פיתחו שני שינויים בסיסיים בספינת החלל:אנרגיה מוגבלת ומומנטום מוגבלת.
פרויקט Energy Star Orion Limited היה מבנה עם קוטרלוח משקף כ-20 ק"מ. אלה נחוצים כדי שלצלחת יהיה זמן להתקרר בין פיצוץ ללא צריכת חומרים אבלטיביים או אמצעי קירור אחרים.
המסה הכוללת של הספינה, על פי חישובים,הסתכם ב -40 מיליון טון, מתוכם יותר מ -30 מיליון טון היוו "דלק" - חיובי מגה -טון. מתוך 10 מיליון הטון הנותרים, חמישה היוו את משקל הלוח, וחמישה את משקל המבנה עצמו והעומס.
מתפוצץ לעיל על מטען מגה -טון כל פעם100 שניות (פרק זמן כה ארוך מחושב כך שהצלחת הספיקה להתקרר בגלל קרינה), הספינה תוכל להאיץ ל -0.33% ממהירות האור (1,000 קמ"ש) תוך כ -100 שנים. הטיסה לאלפא קנטאורי, שהייתה אמורה להיות מטרת הפרויקט, הייתה אורכת כ -1,300 שנה. יכולתה העצומה של הספינה אפשרה לבנות על סופה "ספינת דורות" אמיתית, המסוגלת לתמוך באוכלוסיית בני האדם המתרבים בסביבה מלאכותית במהלך כל הטיסה.
פרויקט ספינת הכוכבים של אוריון מומנטום מוגבל היה צנוע יותר לקנה מידה.ההבדל העיקרי שלו הוא קירור אבלטיבי של הלוח הרפלקטיבי על ידי התזת חומר סיכה גרפיט עליה במרווחים שבין הפיצוצים. למרות שהדבר הפחית משמעותית את המטען (בשל הצורך לצרוך אלפי טונות של גרפיט), הספינה התגלתה כקומפקטית ומהירה הרבה יותר.
בעיות ברורות בפרויקט אוריון
כידוע, בשנות ה-60 השלטונות לא חסכו בהוצאות במירוץ הטכנולוגי בין ארה"ב לברית המועצות. עם זאת, כסף לא הצליח לפתור בעיה אחת חשובה: קרינה.
טיפול בנשורת רדיואקטיבית מתחנת כוח גרעינית אחתפצצות היא משימה הנדסית קשה מאוד. בכל הנוגע לביטול ההשלכות של פיצוץ מאות פצצות כאלה בגובה של עשרות קילומטרים, המשימה יכולה להיחשב בלתי אפשרית.
בעיה חמורה נוספת הייתה חוסר היכולת של הצוות לעבוד על ספינת החלל. במהלך הפעולה, הוא היה נחשף לעד 700 ראד של קרינה בכל פעם שהפצצה התפוצצה מתחת לאריון.
לשם השוואה - מחלת קרינה חריפהמתפתח כתוצאה מהקרנה אחידה יחסית במינון של יותר מ- 1 Gy (100 rad) לאורך פרק זמן קצר. מינונים עד 1 Gy (100 rad) גורמים לשינויים קלים יחסית שיכולים להיחשב למצב טרום מחלה. מינונים מעל 1 Gy גורמים למח עצם או לצורות מעיים של מחלת קרינה חריפה בדרגת חומרה משתנה, התלויים בעיקר בפגיעה באיברים ההמטופויאטיים. מינוני חשיפה יחידה מעל 10 Gy נחשבים קטלניים בהחלט.
בתנאים כאלה, אסטרונאוטים לא יכלו אפילו לחיותלפני הכניסה למסלול. כמובן, צוות הפרויקט של אוריון קיווה כי אי שם בעתיד תוכל ליצור פצצת אטום "נקייה" שלא תקרין את כל דרכו. כידוע, התקוות לא היו מוצדקות.
אל לנו לשכוח שבשנת 1963 ברית המועצות וארצות הברית חתמה על הסכם איסור ניסויים גרעיניים בין שתי המדינות. למעשה, הדבר הוביל להפסקת המחקר בתחום מנועי הדופק הגרעיניים הקרקעיים.
מבחני פרויקטים
יש לציין כי פרויקט אוריון לא נשאררק על הנייר. למרות העובדה שהפרויקט לא יצא לפועל, מדענים ביצעו לא רק חישובים, אלא גם בדיקות בקנה מידה מלא. אלה היו ניסויי טיסה של דגמים שהונעו על ידי חומרי נפץ כימיים. הדגמים כונו put-Put, או מוטות חמים. כמה דגמים נהרסו, אך טיסה של מאה מטרים בנובמבר 1959 עדיין לא נחשבה מוצלחת. בדיקות הראו כי טיסת דחפים היא סיכוי אמיתי. מודל המבחן נחת בשלמותו במצנח והוא נמצא כעת באוסף מוזיאון האוויר והחלל הלאומי סמיתסוניאן.
האם פרויקט אוריון יכול לחזור?
כיום, ההזדמנות לראות את הטבעות של שבתאי באופן אישי או אפילו לדרוך על פלוטו שומרת על פרויקט אוריון בדמיונם של מדענים ומהנדסים רבים.
כעת, במסגרת תוכנית נאס"א, ארטמיס מתכננתשלח צוות לירח, ואלון מאסק כבר מזמן הולך ליישב את מאדים. בנוסף, יש עלייה בהתעניינות בכריית האסטרואידים בשנים האחרונות. בסופו של דבר, בסופו של דבר יהיה צורך לטפל בחשיפה לקרינה אם בני אדם אי פעם יקוו להתקיים מחוץ לכדור הארץ.
אנליסטים בטוחים שאם מדענים יצליחו לפתור את בעיית הקרינה, פרויקט אוריון יוכל להתחדש.
קרא עוד
ראה כיצד חור שחור מתחיל להרוס כוכב
חלקיק חדש שהתגלה במפגר ההדרון הגדול
גלי חום גרמו להיתוך מסיבי של שכבת הקרח של גרינלנד