Vil eksplodere - hva er det?
Ideen bak Project Orion var ganske enkel, i det minste konseptuelt:
Det var de som først foreslo ideen om Orion.Konseptet deres var som følger: eksplosjonene av hydrogenbomber som ble kastet ut fra skipet forårsaket fordampning av disker som ble kastet ut etter bombene. Utvide plasma og drev skipet. Ted Taylor, en av de ledende amerikanske utviklerne av kjernefysiske og termonukleære ladninger, utviklet dette prosjektet videre. Vinteren 1957 jobbet han i General Atomics. Den anglo-amerikanske fysikeren Freeman Dyson, som jobbet i Princeton, gikk med på å fortsette utviklingen av Orion sammen med ham.
Kilde: US Air Force, TED / YouTube.
Selvfølgelig er eksplosjonen av en bombe ikke nok tilsende skipet ut i verdensrommet. Det vil ta en rekke atomeksplosjoner i rask rekkefølge for å hindre at skipet faller til bakken. Derfor ble atomskipet kalt en eksplosjon.
Orion romfartøymotor - atompuls, ingrunnlaget for arbeidet hans er bruken av energien til en atomeksplosjon. Fra romfartøyet i motsatt retning av flyet blir en atomladning på en liten ekvivalent kastet ut og detonert i relativt liten avstand fra romfartøyet (opptil 100 m). Ladningen er utformet på en slik måte at de fleste eksplosjonsproduktene i form av en ekspanderende plasmafront som beveger seg med relativistiske hastigheter, blir rettet mot halen på romskipet: der en massiv reflekterende plate tar impulsen og overfører den til skipet gjennom et system med støtdempere (eller uten dem - for ubemannede versjoner). Den reflekterende platen er beskyttet mot skader av lysglimt, gammastråling og høytemperaturplasma med et ablativt grafittsmøremiddelbelegg, som kan fornyes etter hver detonasjon
Kilde: US Air Force, TED / YouTube.
Totalt skip av Orion og SuperklasseOrion krevde rundt 800 bomber på størrelse med en liten kompakt bil, som eksploderte under skipet med omtrent en i sekundet for å få den i bane.
Hastigheten som alle disse atomenebomber ville være to til tre ganger raskere enn konvensjonelle missiler. Av design, når romfartøyet når vakuumet i rommet, vil hastigheten lagres som momentum.
Interstellare flyreiser
Ekstremt høy trekkraft ogspesifikke impulser av kjernefysiske impulsdrev tillot ingeniører å anta muligheten for bruk, ikke bare i interplanetære, men også i interstellare flyvninger. Dermed beregnet Freeman Dyson at et skip drevet av megaton termonukleære ladninger med en reaksjonsproduktstrømningshastighet i størrelsesorden 3000–30 000 km / s ville kunne nå en maksimal hastighet i størrelsesorden 750–15 000 km / s, det vil si , opptil 5% av lysets hastighet.
I prosjektets grenserOrion forskere har utviklet to grunnleggende modifikasjoner av stjerneskipet:Energy Limited ogMomentum Limited.
Energy Limited Orion Starship -prosjekt var en struktur med en diameterreflekterende plate ca 20 km. Disse er nødvendige for at platen skal ha tid til å kjøle seg ned mellom eksplosjoner uten å forbruke ablative materialer eller andre kjølemidler.
Skipets totale masse, ifølge beregninger,utgjorde 40 millioner tonn, hvorav mer enn 30 millioner tonn sto for "drivstoff" - megatonkostnader. Av de resterende 10 millioner tonn sto fem for platens vekt, og fem for selve konstruksjonens vekt og nyttelast.
Eksploderer akterut på en megatonladning hver100 s (en så lang tidsperiode beregnes slik at platen hadde tid til å kjøle seg ned på grunn av stråling), kunne skipet akselerere til 0,33% av lysets hastighet (1000 km / s) på omtrent 100 år. Flyturen til Alpha Centauri, som skulle være målet med prosjektet, ville ha tatt cirka 1300 år. Skipets enorme kapasitet gjorde det mulig å bygge et ekte "generasjonsskip" på grunnlag av dette, som var i stand til å støtte den reproduserende menneskelige befolkningen i et kunstig miljø under hele flyturen.
Momentum Limited Orion Starship -prosjektet preget av mer beskjedne for å skalere.Hovedforskjellen er ablativ kjøling av den reflekterende platen ved å spraye grafittsmøremiddel på den i intervallene mellom eksplosjoner. Selv om dette reduserte nyttelasten betydelig (på grunn av behovet for å konsumere tusenvis av tonn grafitt), viste skipet seg å være mye mer kompakt og raskere.
Åpenbare problemer med Orion-prosjektet
Som du vet, sparte myndighetene på 1960-tallet ingen kostnader i det teknologiske kappløpet mellom USA og USSR. Penger kunne imidlertid ikke fikse ett viktig problem: stråling.
Behandling av radioaktivt nedfall fra ett kjernekraftverkbomber er en veldig vanskelig ingeniøroppgave. Når det gjelder å eliminere konsekvensene av eksplosjonen av hundrevis av slike bomber i titalls kilometers høyde, kan oppgaven anses som umulig.
Et annet alvorlig problem var mannskapets manglende evne til å jobbe om bord på stjerneskipet. Under operasjonen ville han ha blitt utsatt for opptil 700 rad stråling hver gang bomben eksploderte under Orion.
Til sammenligning - akutt strålingssykeutvikler seg som et resultat av relativt jevn bestråling ved en dose på mer enn 1 Gy (100 rad) over en kort periode. Doser opptil 1 Gy (100 rad) forårsaker relativt milde endringer som kan betraktes som en tilstand før sykdom. Doser over 1 Gy forårsaker benmarg eller tarmformer av akutt strålingssyke av varierende alvorlighetsgrad, som hovedsakelig avhenger av skade på de hematopoietiske organene. Enkelte eksponeringsdoser over 10 Gy regnes som absolutt dødelige.
Under slike forhold kunne astronauter ikke engang levefør du går inn i bane. Selvfølgelig håpet Orion -prosjektteamet at et sted i fremtiden kunne det lages en "ren" atombombe som ikke ville bestråle alt på veien. Som du vet var ikke håp berettiget.
Vi bør ikke glemme at i 1963 USSR ogUSA signerte atomprøveforbudet mellom de to landene. Dette førte faktisk til opphør av forskning innen bakkebaserte kjernefysiske pulsmotorer.
Prosjekt tester
Det skal bemerkes at Orion -prosjektet ikke ble værendebare på papir. Til tross for at prosjektet ikke ble gjennomført, utførte forskere ikke bare beregninger, men også fullskala tester. Dette var flytester av modeller som ble drevet av kjemiske sprengstoff. Modellene ble kalt put-puts, eller hot rods. Flere modeller ble ødelagt, men en hundre meter lang flytur i november 1959 ble fortsatt ikke ansett som vellykket. Tester har vist at impulsflyging er et reelt prospekt. Testmodellen landet intakt med fallskjerm og er nå i samlingen til Smithsonian National Air and Space Museum.
Kan Project Orion noen gang komme tilbake?
I dag holder muligheten til å se Saturns ringer personlig eller til og med sette foten på Pluto Project Orion i fantasien til mange forskere og ingeniører.
Nå, innenfor rammen av NASA -programmet, planlegger Artemissend et mannskap til månen, og Elon Musk har lenge tenkt å kolonisere Mars. I tillegg har det vært en økt interesse for asteroide gruvedrift de siste årene. Til syvende og sist må eksponering for stråling til slutt håndteres hvis mennesker noen gang håper å eksistere utenfor Jorden.
Analytikere er sikre på at hvis forskere kan løse strålingsproblemet, kan Orion-prosjektet bli gjenopplivet.
Les mer
Se hvordan et svart hull begynner å ødelegge en stjerne
Ny partikkel oppdaget på Large Hadron Collider
Hetebølge forårsaket massiv smelting av Grønlands is