Sprogs - kas tai?
"Project Orion" idėja buvo gana paprasta, bent jau konceptualiai:
Būtent jie pirmieji pasiūlė „Orion“ idėją.Jų koncepcija buvo tokia: iš laivo išmestų vandenilinių bombų sprogimai sukėlė po bombų išmestų diskų išgaravimą. Išsiplečianti plazma ir varė laivą. Ted Taylor, vienas iš pirmaujančių Amerikos branduolinių ir termobranduolinių užtaisų kūrėjų, toliau plėtojo šį projektą. 1957 m. žiemą dirbo „General Atomics“. Prinstone dirbęs anglo-amerikiečių fizikas Freemanas Dysonas sutiko kartu su juo tęsti Oriono kūrimą.
Šaltinis: JAV oro pajėgos, TED / „YouTube“.
Žinoma, neužtenka vienos bombos sprogimovisiškai paleisti laivą į kosmosą. Reikėtų greito eilės atominių sprogimų, kad laivas nenukristų ant žemės. Štai kodėl atominis žvaigždžių laivas buvo vadinamas sprogimu.
„Orion“ erdvėlaivių variklis - branduolinis impulsasjo darbo pagrindas yra branduolinio sprogimo energijos panaudojimas. Iš erdvėlaivio priešinga skrydžio kryptimi išmetamas nedidelio ekvivalento branduolinis užtaisas ir susprogdinamas palyginti nedideliu atstumu nuo erdvėlaivio (iki 100 m). Įkrova suprojektuota taip, kad didžioji dalis sprogimo produktų besiplečiančio plazminio priekio pavidalu juda santykiniais greičiais ir yra nukreipta į erdvėlaivio uodegą: ten, kur didžiulė atspindinti plokštė įgauna impulsą ir perkelia jį į laivą per amortizatorių sistemą (arba be jų - nepilotuojamoms versijoms). Atspindinčią plokštę nuo pažeidimų apsaugo šviesos blykstė, gama spinduliuotės srautai ir aukštos temperatūros plazma su abliacine grafito tepimo danga, kuri atnaujinama po kiekvieno susprogdinimo
Šaltinis: JAV oro pajėgos, TED / „YouTube“.
Iš viso „Orion“ ir „Super“ klasės laivų„Orion“ prireikė maždaug 800 mažo kompaktinio automobilio dydžio bombų, kurios sprogo po laivu maždaug vieną per sekundę, kad patektų į orbitą.
Greitis, kurį visi šie atominiaibombos būtų du tris kartus greitesnės nei įprastos raketos. Pagal konstrukciją, kai erdvėlaivis pasieks kosmoso vakuumą, greitis bus išsaugotas kaip impulsas.
Tarpžvaigždiniai skrydžiai
Ypač didelė traukos jėga irspecifinis branduolinių impulsų pavarų impulsas leido inžinieriams prisiimti galimybę juos naudoti ne tik tarpplanetiniuose, bet ir tarpžvaigždiniuose skrydžiuose. Taigi Freemanas Dysonas apskaičiavo, kad laivas, varomas megatoniniais termobranduoliniais krūviais, kurio reakcijos produkto srautas yra 3000–30 000 km / s, galėtų pasiekti maksimalų 750–15 000 km / s greitį, t. , iki 5% šviesos greičio.
Projekto riboseOrionas mokslininkai sukūrė dvi esmines žvaigždėlaivio modifikacijas:„Energy Limited“ ir„Momentum Limited“.
„Energy Limited Orion Starship“ projektas buvo skersmens konstrukcijaatspindinti plokštelė apie 20 km. Jie būtini, kad plokštė spėtų atvėsti tarp sprogimų, nenaudodama abliacinių medžiagų ar kitų aušinimo priemonių.
Bendra laivo masė, skaičiavimais,sudarė 40 milijonų tonų, iš kurių daugiau nei 30 milijonų tonų sudarė „kuras“ - megatono mokesčiai. Iš likusių 10 milijonų tonų penkios sudarė plokštės svorį, o penkios - pačios konstrukcijos svorį ir naudingąją apkrovą.
Kasmet sprogdindamas už megatono krūvio100 s (toks ilgas laiko tarpas skaičiuojamas taip, kad plokštė spėtų atvėsti dėl radiacijos), laivas per maždaug 100 metų galėtų įsibėgėti iki 0,33% šviesos greičio (1000 km / s). Skrydis į „Alpha Centauri“, kuris turėjo būti projekto tikslas, būtų užtrukęs apie 1300 metų. Didžiuliai laivo pajėgumai leido jo pagrindu sukurti tikrą „kartų laivą“, galintį palaikyti dauginamą žmonių populiaciją dirbtinėje aplinkoje viso skrydžio metu.
„Momentum Limited Orion Starship“ projektas išsiskyrė kuklesniu pagal mastelį.Pagrindinis jo skirtumas yra abliatyvus atspindinčios plokštės aušinimas, tarp sprogimų ant jos purškiant grafito tepalą. Nors tai gerokai sumažino naudingąją apkrovą (dėl būtinybės sunaudoti tūkstančius tonų grafito), laivas pasirodė daug kompaktiškesnis ir greitesnis.
Akivaizdžios problemos su Orion projektu
Kaip žinote, septintajame dešimtmetyje valdžia negailėjo išlaidų technologinėse lenktynėse tarp JAV ir SSRS. Tačiau pinigai negalėjo išspręsti vienos svarbios problemos: radiacijos.
Radioaktyviųjų nuosėdų iš vienos atominės elektrinės valymasbombos yra labai sudėtinga inžinerinė užduotis. Kalbant apie šimtų tokių bombų sprogimo dešimčių kilometrų aukštyje pasekmes likvidavimą, užduotis gali būti laikoma neįmanoma.
Kita rimta problema buvo įgulos nesugebėjimas dirbti laive. Eksploatacijos metu jis būtų buvęs paveiktas iki 700 radų spinduliuotės kiekvieną kartą, kai bomba sprogtų po Orionu.
Palyginimui - ūminė spindulinė ligaišsivysto dėl santykinai vienodo švitinimo, kai per trumpą laiką naudojama didesnė kaip 1 Gy (100 rad) dozė. Dozės iki 1 Gy (100 rad) sukelia santykinai lengvus pokyčius, kurie gali būti laikomi būsena prieš ligą. Didesnės kaip 1 Gy dozės sukelia įvairaus sunkumo ūminės spindulinės ligos kaulų čiulpų ar žarnyno formas, kurios daugiausia priklauso nuo kraujodaros organų pažeidimo. Vienkartinės dozės, didesnės nei 10 Gy, laikomos visiškai mirtinomis.
Tokiomis sąlygomis astronautai net negalėjo gyventiprieš įeinant į orbitą. Žinoma, „Orion“ projekto komanda tikėjosi, kad kažkur ateityje bus sukurta „švari“ atominė bomba, kuri neapšvies visko, kas pasitaiko jo kelyje. Kaip žinote, viltys nebuvo pagrįstos.
Nereikia pamiršti, kad 1963 m. SSRS irJAV pasirašė Branduolinių bandymų uždraudimo sutartį tarp dviejų šalių. Tiesą sakant, dėl to buvo nutraukti antžeminių branduolinių impulsų variklių tyrimai.
Projekto bandymai
Reikėtų pažymėti, kad „Orion“ projekto nelikotik popieriuje. Nepaisant to, kad projektas nebuvo įgyvendintas, mokslininkai atliko ne tik skaičiavimus, bet ir viso masto bandymus. Tai buvo cheminių sprogmenų varomų modelių skrydžio bandymai. Modeliai buvo vadinami put-put, arba hot rod. Buvo sunaikinti keli modeliai, tačiau šimto metrų skrydis 1959 m. Lapkritį vis dar nebuvo laikomas sėkmingu. Bandymai parodė, kad impulsinis skrydis yra tikra perspektyva. Bandomasis modelis nusileido nepažeistas parašiutu ir dabar yra Smithsonian nacionalinio oro ir kosmoso muziejaus kolekcijoje.
Ar projektas „Orion“ galėtų kada nors sugrįžti?
Šiandien galimybė pamatyti Saturno žiedus asmeniškai ar net įkelti koją į Plutoną išlaiko projektą Orioną daugelio mokslininkų ir inžinierių vaizduotėje.
Dabar, vykdydama NASA programą, „Artemis“ planuojanusiųsti į Mėnulį įgulą, ir Elonas Muskas jau seniai ketina kolonizuoti Marsą. Be to, pastaraisiais metais padidėjo susidomėjimas asteroidų kasyba. Galų gale, jei žmonės kada nors tikisi egzistuoti už Žemės ribų, galiausiai turės būti sprendžiamas radiacijos poveikis.
Analitikai įsitikinę, kad jei mokslininkams pavyks išspręsti radiacijos problemą, „Orion“ projektas galėtų būti atgaivintas.
Skaityti daugiau
Pažiūrėkite, kaip juodoji skylė pradeda naikinti žvaigždę
Didžiajame hadronų greitintuve buvo atrasta nauja dalelė
Karščio banga smarkiai ištirpdė Grenlandijos ledo sluoksnį