Patlayacak - bu nedir?
Orion Projesi'nin arkasındaki fikir en azından kavramsal olarak oldukça basitti:
Orion fikrini ilk önerenler onlardı.Konseptleri şuydu: Gemiden atılan hidrojen bombalarının patlaması, bombalardan sonra atılan disklerin buharlaşmasına neden oldu. Genişleyen plazma ve gemiyi hareket ettirdi. Nükleer ve termonükleer yüklerin önde gelen Amerikalı geliştiricilerinden biri olan Ted Taylor, bu projeyi daha da geliştirdi. 1957 kışında General Atomics'te çalışıyordu. Princeton'da çalışan Anglo-Amerikalı fizikçi Freeman Dyson, Orion'un gelişimine onunla birlikte devam etmeyi kabul etti.
Kaynak: ABD Hava Kuvvetleri, TED / YouTube.
Tabii ki, bir bombanın patlaması yeterli değil.gemiyi tamamen uzaya fırlatın. Geminin yere düşmesini önlemek için hızlı bir şekilde art arda bir dizi atom patlaması gerekecekti. Atom yıldız gemisine patlama denmesinin nedeni budur.
Orion uzay aracı motoru - nükleer darbe,çalışmalarının temeli, nükleer bir patlamanın enerjisinin kullanılmasıdır. Uçağa zıt yönde uzay aracından, küçük bir eşdeğer nükleer yük fırlatılır ve uzay aracından nispeten küçük bir mesafede (100 m'ye kadar) patlatılır. Yük, göreli hızlarda hareket eden genişleyen bir plazma cephesi şeklindeki patlama ürünlerinin çoğu, uzay aracının kuyruğuna yönlendirilecek şekilde tasarlanmıştır: burada büyük bir yansıtıcı plaka darbeyi alır ve onu gemiye aktarır. bir amortisör sistemi aracılığıyla (veya onlarsız - insansız versiyonlar için). Yansıtıcı plaka, her patlamadan sonra yenilenebilir, ablatif bir grafit yağlayıcı kaplama ile ışık flaşı, gama radyasyonu akışları ve yüksek sıcaklıklı plazma ile hasara karşı korunur
Kaynak: ABD Hava Kuvvetleri, TED / YouTube.
Toplam Orion ve Süper sınıf gemilerOrion, yörüngeye oturtmak için geminin altında saniyede bir patlayan küçük bir kompakt araba boyutunda yaklaşık 800 bombaya ihtiyaç duydu.
Tüm bu atomik hızbombalar, geleneksel füzelerden iki ila üç kat daha hızlı olacaktır. Tasarım gereği, uzay aracı uzay boşluğuna ulaştığında, hız momentum olarak depolanacaktır.
yıldızlararası uçuşlar
Son derece yüksek çekiş venükleer dürtü tahriklerinin özel dürtüsü, mühendislerin yalnızca gezegenler arası değil, aynı zamanda yıldızlararası uçuşlarda kullanım olasılığını üstlenmelerine izin verdi. Böylece, Freeman Dyson, 3000–30.000 km / s mertebesinde bir reaksiyon ürünü akış hızına sahip megaton termonükleer yüklerle çalışan bir geminin, 750-15.000 km / s mertebesinde maksimum hıza ulaşabileceğini hesapladı. , ışık hızının %5'ine kadar.
Proje sınırları içerisindeOryon bilim adamları yıldız gemisinde iki temel değişiklik geliştirdiler:Enerji Sınırlı veMomentum Sınırlı.
Enerji Sınırlı Orion Yıldız Gemisi projesi çapı olan bir yapıydıyaklaşık 20 km yansıtıcı plaka. Bunlar, aşındırıcı malzemeler veya başka soğutma araçları tüketilmeden, patlamalar arasında plakanın soğuması için zamana sahip olması açısından gereklidir.
Hesaplara göre geminin toplam kütlesi,40 milyon ton olarak gerçekleşti, bunun 30 milyon tondan fazlası "yakıt" - megaton ücretleri. Kalan 10 milyon tonun beşi levhanın ağırlığını, beşi ise yapının kendisinin ve taşıma yükünün ağırlığını oluşturuyordu.
Her bir megaton şarjla kıçta patlayan100 s (plakanın radyasyon nedeniyle soğuması için zaman olacak kadar uzun bir süre hesaplanmıştır), gemi yaklaşık 100 yıl içinde ışık hızının (1.000 km/sn) %0.33'üne kadar hızlanabilir. Projenin hedefi olması gereken Alpha Centauri'ye uçuş yaklaşık 1.300 yıl sürecekti. Geminin devasa kapasitesi, tüm uçuş boyunca yapay bir ortamda çoğalan insan nüfusunu destekleyebilen, temelinde gerçek bir "nesiller gemisi" inşa etmeyi mümkün kıldı.
Momentum Limited Orion Starship projesi daha mütevazı ölçeklemek için.Temel farkı, patlamalar arasındaki aralıklarla üzerine grafit yağlayıcı püskürtülerek yansıtıcı plakanın ablatif olarak soğutulmasıdır. Bu, taşıma yükünü önemli ölçüde azaltsa da (binlerce ton grafit tüketme ihtiyacı nedeniyle), geminin çok daha kompakt ve daha hızlı olduğu ortaya çıktı.
Orion projesiyle ilgili bariz sorunlar
Bildiğiniz gibi 1960'lı yıllarda ABD ile SSCB arasındaki teknoloji yarışında yetkililer hiçbir masraftan kaçınmamıştı. Ancak para önemli bir sorunu çözemedi: radyasyon.
Bir nükleer santralden kaynaklanan radyoaktif serpintinin arıtılmasıbombalar çok zor bir mühendislik işidir. Bu tür yüzlerce bombanın onlarca kilometre yükseklikte patlamasının sonuçlarını ortadan kaldırmak söz konusu olduğunda, bu görevin imkansız olduğu düşünülebilir.
Bir diğer ciddi sorun da mürettebatın yıldız gemisinde çalışamamasıydı. Operasyon sırasında, Orion'un altında bomba her patladığında 700 rad'a kadar radyasyona maruz kalacaktı.
Karşılaştırma için - akut radyasyon hastalığıkısa bir süre içinde 1 Gy'den (100 rad) daha fazla bir dozda nispeten tekdüze ışınlamanın bir sonucu olarak gelişir. 1 Gy'ye (100 rad) kadar olan dozlar, hastalık öncesi bir durum olarak kabul edilebilecek nispeten hafif değişikliklere neden olur. 1 Gy'nin üzerindeki dozlar, esas olarak hematopoietik organlara verilen hasara bağlı olarak değişen şiddette akut radyasyon hastalığının kemik iliği veya bağırsak formlarına neden olur. 10 Gy'nin üzerindeki tek maruz kalma dozları kesinlikle öldürücü olarak kabul edilir.
Bu koşullarda astronotlar yaşayamazlardı bile.yörüngeye girmeden önce. Tabii ki, Orion proje ekibi gelecekte bir yerde yoluna çıkan her şeyi ışınlamayacak "temiz" bir atom bombasının yaratılabileceğini umuyordu. Bildiğiniz gibi, umutlar haklı çıkmadı.
Unutmamalıyız ki 1963'te SSCB veABD, iki ülke arasında Nükleer Testlerin Yasaklanması Anlaşması'nı imzaladı. Aslında bu, yer tabanlı nükleer darbe motorları alanındaki araştırmaların durdurulmasına yol açtı.
Proje testleri
Orion projesinin kalmadığına dikkat edilmelidir.sadece kağıt üzerinde. Projenin uygulanmamasına rağmen, bilim adamları sadece hesaplamaları değil, aynı zamanda tam ölçekli testleri de gerçekleştirdiler. Bunlar, kimyasal patlayıcılarla çalışan modellerin uçuş testleriydi. Modellere put-puts veya hot rods deniyordu. Birkaç model imha edildi, ancak Kasım 1959'da yüz metrelik uçuş hala başarılı sayılmadı. Testler, dürtü uçuşunun gerçek bir olasılık olduğunu göstermiştir. Test modeli paraşütle sağlam bir şekilde indi ve şu anda Smithsonian Ulusal Hava ve Uzay Müzesi koleksiyonunda.
Project Orion bir daha geri gelebilir mi?
Bugün Satürn'ün halkalarını bizzat görme ve hatta Plüton'a ayak basma fırsatı, Orion Projesi'ni birçok bilim insanı ve mühendisin hayal gücünde tutuyor.
Artık Artemis, NASA programı çerçevesinde planlar yapıyor.aya bir ekip gönderin ve Elon Musk uzun zamandır Mars'ı kolonileştirecek. Ek olarak, son birkaç yılda asteroit madenciliğine artan bir ilgi var. Nihayetinde, insanlar Dünya'nın dışında var olmayı umuyorsa, radyasyona maruz kalmanın nihayetinde ele alınması gerekecektir.
Analistler, bilim adamlarının radyasyon sorununu çözmeleri halinde Orion projesinin yeniden canlandırılabileceğinden eminler.
Daha fazla oku
Bir kara deliğin bir yıldızı nasıl yok etmeye başladığını görün
Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda keşfedilen yeni parçacık
Isı dalgası Grönland buz tabakasının büyük ölçüde erimesine neden oldu