jordisk frykt

Jordisk frykt og det nære univers, det vil si noe for et sent jubileum

Slutten av 50- og 60-tallet er de varmeste periodene under den kalde krigen, den store frykten for atomkatastrofe, dagene med Cubakrisen (oktober 1962) og den enorme teknologiske akselerasjonen som er drevet av denne frykten. sovjetisk? ledsager? gikk i bane i oktober 1957, en måned senere dro Laika uten retur, og samtidig, ved Cape Canaveral, så amerikanske journalister eksplosjonen av Avangard TV3-raketten og kom til og med opp med spesielle navn for den, for eksempel Staiputnik ( fra, dvs. ) eller Kaputnik.

Siste kryssfiner Sputnik with German ble grunnlagt fordi faren til det amerikanske rakettprogrammet var Wernher von Braun. Den siste dagen i januar 1958 klarte amerikanerne endelig å sende sin første satellitt i bane, to år senere dro Yuri Gagarin ut i verdensrommet og kom tilbake, en måned senere? ham, men bare i suborbital flukt, Alan Shepard. Bak all innsatsen til romkappløpet lå ikke så mye deltakerlandenes nasjonale stolthet eller (som spøk) ønsket om å kjenne det ukjente, men følelsen av fare, fordi den første testoppskytningen av ICBM fant sted i august 1957. Det var R-7 Semiorka med evnen til å bære et stridshode med en kapasitet på 5 Mt. Sputnik, Laika, Yuri Gagarin, alle sovjetiske, russiske og andre kosmonauter og astronauter som flyr fra russiske kosmodromer lansert på etterfølgende, modifisert og supplert med nye stadier av raketter av denne typen. Fint grunnleggende design!

Kjemiske raketter har vært og er fortsatt den eneste metoden for å få nyttelast og mennesker i bane og utover, men det er langt fra ideelt. De eksploderer ikke så ofte, men forholdet mellom nyttelasten og lav jordbane (LEO) og massen til selve raketten, som er vanskelig å bygge og samtidig disponibel, forblir astronomisk (godt ord!) Forholdet er 1 til 400? modifisert R-500 pluss andre trinn, 7 kg per 5900 kg, nyere Soyuz 300–000 kg per 7100 kg rakett).

En liten hjelp kan være lette raketter båret av fly, som i det amerikanske WhiteKnightTwo suborbitale turismesystemet? SpaceShipTwo (2012?). Dette endrer imidlertid ikke mye, fordi du fortsatt må brenne noe og sprenge det i den ene retningen for å fly i den andre. Ikke overraskende vurderes alternative metoder, hvorav to trolig er de nærmeste: en stor kanon som avfyrer et prosjektil med innhold som er i stand til å motstå oppskytings-g-krefter, og en romheis. Den første løsningen var allerede på et svært avansert utviklingsstadium, men den kanadiske byggherren måtte til slutt søke finansiering for prosjektet fra Saddam H., og han ble drept i mars 1990 av ukjente overfallsmenn? foran sin Brussel-leilighet. Sistnevnte, tilsynelatende helt urealistisk, har nylig blitt mer sannsynlig med utviklingen av ultralette karbon nanorørfibre.

For et halvt århundre siden, det vil si på terskelen til en ny romalder, fikk den lave effektiviteten og feilraten til svært avansert rakettteknologi forskere til å tenke på muligheten for å bruke en mye mer effektiv energikilde. Atomkraftverk har vært i drift siden midten av 50-tallet; den første atomubåten USS Nautilus ble satt i drift. den ble tatt i bruk i 1954, men reaktorene var og forble så tunge at etter flere eksperimenter ble forsøk på å bruke dem til flymotorer forlatt, og utopiske prosjekter for deres skapelse i romfartøyer ble ikke utviklet.

Det gjensto en annen, mye mer fristende, mulighet for å bruke atomeksplosjoner for å drive dem frem, det vil si å kaste atombomber mot romskip for å gå ut i verdensrommet. Ideen om en kjernefysisk impulsmotor tilhører den fremragende polske matematikeren og teoretiske fysikeren Stanislaw Ulam, som deltok i utviklingen av den amerikanske atombomben (Manhattan Project), og senere var medforfatter av den amerikanske termonukleære bomben (Teller-Ulam). ). Oppfinnelsen av kjernefysisk fremdrift (1947) var angivelig den polske forskerens favorittidé og ble utviklet av en spesiell gruppe som arbeidet i 1957-61 med Orion-prosjektet.

Boken som jeg tør å anbefale til mine kjære lesere har en tittel, forfatteren er Kenneth Brower, og hovedpersonene er Freeman Dyson og hans sønn George. Den første er en fremragende teoretisk fysiker og matematiker, inkl. atomingeniør og vinner av Templeton-prisen. Han ledet teamet av vitenskapsmenn som nettopp er nevnt, og i boken representerer han vitenskapens og vitenskapens kraft til å nå stjernene mens sønnen bestemmer seg for å bo i en trehytte i British Columbia og reise langs vestkysten av Canada og Alaska med kajakk. han bygger. Dette betyr imidlertid ikke at den seksten år gamle sønnen ga avkall på verden for å sone for farens atomsynder. Ikke noe sånt, for selv om gesten med å forlate de mest fremtredende amerikanske universitetene til fordel for furu og steinete kyster var et element av opprørskhet, bygde George Dyson sine kajakker og kanoer av de nyeste (daværende) glasslaminatene på aluminiumsrammer, og senere, dvs. i løpet av perioden, ikke dekket av bokens handling., returnerte til universitetsverdenen som vitenskapshistoriker og skrev spesielt en bok om arbeidet med Orion-prosjektet ().

Kosmolot på bombe

Prinsippet Ulam kom opp med er veldig enkelt, men Dysons team har brukt 4 år med titanisk arbeid på å utvikle det teoretiske grunnlaget og forutsetningene for utformingen av nye romfartøyer. Atombomber eksploderte ikke, men det var vellykkede eksperimenter der serieeksplosjoner av små ladninger satte modeller i bevegelse. For eksempel, i november 1959, steg en modell med en diameter på 1 m i kontrollert flyging til en høyde på 56 m. Det ble antatt flere målstørrelser på romfartøyet, tallene gitt i forutsetningene slår ned, en av de to største designfeil løses av den nevnte heisen, så hvem vet, kanskje vi flyr et sted langt unna?!

Ulams første praktiske hint var at en atomeksplosjon ikke kunne holdes i et begrenset rom i et forbrenningskammer, slik Freeman Dysons teoretiske design opprinnelig forutså. Var romfartøyet designet av Orion-teamet ment å ha et tungt stålspeil? en plate som samler energien fra eksplosjoner fra små ladninger som kastes ut sekvensielt gjennom et sentralt hull.

En meganewton sjokkbølge som treffer platen med 30 000 m/s med ett sekunds mellomrom ville gi den gigantiske overbelastninger selv med en enorm masse, og selv om en riktig utformet struktur og utstyr kunne tåle overbelastninger opp til 100 G,? de ønsket at skipet deres skulle være i stand til menneskelig flukt, og derfor ble det utviklet et to-trinns dempersystem for å "jevne ut". vedvarende skyvekraft fra 2 til 4 G for mannskapet.

Den grunnleggende utformingen av det interplanetariske (interplanetariske) Orion-romfartøyet antok en masse på 4000 tonn, en speildiameter på 40 m, en total høyde på 60 m og en kraft av brukte ladninger på 0,14 kt. Det mest interessante er selvfølgelig data som sammenligner effektiviteten til fremdriftsenheten med klassiske raketter: Orion skulle bruke 800 bomber for å sette seg selv og 1600 tonn nyttelast i lav jordbane (LEO), som veide 3350 tonn? Saturn V fra Apollo-måneprogrammet fraktet 130 tonn.

Å strø planeten vår med plutonium var den viktigste ulempen med prosjektet og en av årsakene til at Orion ble forlatt etter signeringen i 1963 av traktaten om delvis begrensning av kjernefysiske tester, som forbød detonering av atomladninger i jordens atmosfære , verdensrommet og under vann. Den nevnte futuristiske romheisen kan effektivt løse dette radioaktive problemet, og et gjenbrukbart romfartøy som er i stand til å levere 800 tonn nyttelast til Mars-bane og tilbake er et fristende forslag. Dette regnestykket er undervurdert, pga start fra bakken og design for bemannet flyging med åpenbare konsekvenser i vekten av støtdemperne ble lagt ned, så hvis en slik maskin hadde en modulær design med evnen til å demontere støtdemperne og en del av mannskapet for automatiske flyvninger .. .

En heis som fjerner jorden fra et kjernefysisk romfartøy vil også løse andre problemer, som effekten av elektromagnetiske pulser (EMP) på elektroniske enheter. Det bør huskes at hjemmeplaneten beskytter oss med Van Allen-belter mot kosmiske stråler og solflammer, men mannskapet og utstyret til hvert skip i verdensrommet må beskyttes av ekstra skjold. Orions vil ha det mest effektive skjoldet mot stråling fra motoreksplosjoner i form av en tykk stålspeilplate og reservekapasitet for selv de sterkeste tilleggsskjoldene.

De neste versjonene av Orions hadde enda bedre taro-bæreevne, fordi. med en masse på 10 tonn økte lastekraften til 000 kt, men lasten fra jorden (tfu, tfu, apage, det er bare teoretisk for sammenligning) i LEO var allerede 0,35 % av skipets masse (61 tonn) , og i Mars-bane ville det være 6100 tonn. Det mest ekstreme av prosjektene innebar bygging av en "intergalaktisk ark?" med en masse på 5300 8 000 tonn, som allerede kan være en ekte by i rommet, og beregninger viste at Orions drevet av termonukleære ladninger kunne akselerere til 000 s (0,1 % av lysets hastighet) og fly til stjernen nærmest oss Proxima Centauri, gjennom 10 år.

Dysons team løste alle de store designproblemene, hvorav mange ble foredlet i de påfølgende årene av andre forskere, mange tvil ble fjernet av praktiske observasjoner gjort under bakkebaserte kjernefysiske tester. Det er for eksempel bevist at slitasjen på en speilabsorberende plate av stål eller aluminium under ablasjon (fordampning) er minimal, siden det ved designtemperaturen til sjokkbølgen på 67 ° C i hovedsak sendes ut ultrafiolett, som ikke trenger inn i de fleste materialer. , spesielt ved trykk i størrelsesorden 000 MPa som forekommer på overflaten av platen, kan ablasjon også lett elimineres fullstendig ved å spraye platen med olje mellom eksplosjoner. Orionister? det var planlagt å produsere spesielle og ganske komplekse sylindriske, bevegelige patroner? veier 340 kg, men det er foreløpig mulig å forårsake eksplosjoner av automatisk produserte ettgrams "atompiller"? laserstråle, og en slik enkelteksplosjon har en energi i størrelsesorden 140-10 tonn TNT.

Se filmer

Besøk av den første kosmonauten Yuri Gagarin til Polen.

Besøk av den første kosmonauten Yuri Gagarin til Polen

Prosjekt Orion? On Mars A. Bomb 1993, 7 deler, på engelsk

Project Orion - To Mars with a bomb A. 1993

Project Orion - To Mars with a bomb A. 1993 del 2

Project Orion - To Mars with a bomb A. 1993 del 3

Project Orion - To Mars with a bomb A. 1993 del 4

Project Orion - To Mars with a bomb A. 1993 del 5

Project Orion - To Mars with a bomb A. 1993 del 6

Prosjekt Orion - Til Mars med bomben A. Finale i 1993