aardse angsten
Aardse angsten en het nabije heelal, dat wil zeggen iets voor een laat jubileum
De late jaren 50 en 60 zijn de heetste periodes van de Koude Oorlog, de grote angst voor een nucleaire catastrofe, de dagen van de Cubaanse crisis (oktober 1962) en de enorme technologische versnelling die door deze angst wordt aangewakkerd. Sovjet? Metgezel? kwam in oktober 1957 in een baan om de aarde, een maand later ging Laika zonder terugkeer, en tegelijkertijd zagen Amerikaanse journalisten op Cape Canaveral de explosie van de Avangard TV3-raket en bedachten er zelfs speciale namen voor, bijvoorbeeld Staiputnik ( van, d.w.z. ) of Kaputnik.
Nieuwste multiplex Spoetnik with German is opgericht omdat de vader van het Amerikaanse raketprogramma Wernher von Braun was. Op de laatste dag van januari 1958 slaagden de Amerikanen er eindelijk in om hun eerste satelliet in een baan om de aarde te sturen, twee jaar later ging Yuri Gagarin de ruimte in en keerde terug, een maand later? hem, hoewel alleen in suborbitale vlucht, Alan Shepard. Achter alle inspanningen van de ruimterace ging niet zozeer de nationale trots van de deelnemende landen of (gekscherend) de wens om het onbekende te kennen, maar het gevoel van gevaar, want in augustus 1957 vond de eerste testlancering van de ICBM plaats. Het was de R-7 Semiorka met de mogelijkheid om een kernkop te vervoeren met een capaciteit van 5 Mt. Sputnik, Laika, Yuri Gagarin, alle Sovjet-, Russische en andere kosmonauten en astronauten die vanuit Russische cosmodromen vliegen, zijn later gelanceerd, aangepast en aangevuld met nieuwe trappen van dit type raketten. Mooi basisontwerp!
Chemische raketten waren en zijn nog steeds de enige methode om ladingen en mensen in een baan om de aarde en daarbuiten te krijgen, maar het is verre van ideaal. Ze ontploffen niet vaak, maar de verhouding tussen de lading en de lage baan om de aarde (LEO) tot de massa van de raket zelf, die moeilijk te bouwen en tegelijkertijd wegwerpbaar is, blijft astronomisch (goed woord!) De verhouding is 1 tot 400? gemodificeerde R-500 plus tweede trap, 7 kg per 5900 kg, nieuwere Sojoez 300-000 kg per 7100 kg raket).
Een kleine hulp kunnen lichte raketten zijn die door vliegtuigen worden vervoerd, zoals in het Amerikaanse WhiteKnightTwo suborbital toerismesysteem? RuimteschipTwo (2012?). Dit verandert echter niet veel, omdat je nog steeds iets moet verbranden en de ene kant op moet blazen om de andere kant op te vliegen. Het is niet verwonderlijk dat er alternatieve methoden worden overwogen, waarvan er twee waarschijnlijk het dichtst in de buurt komen: een groot kanon dat een projectiel afvuurt waarvan de inhoud bestand is tegen g-krachten bij lancering, en een ruimtelift. De eerste oplossing was al in een zeer vergevorderd stadium van ontwikkeling, maar de Canadese bouwer moest uiteindelijk financiering voor het project zoeken bij Saddam H. en werd in maart 1990 vermoord door onbekende aanvallers? voor zijn appartement in Brussel. Dit laatste, schijnbaar volkomen onrealistisch, is recentelijk waarschijnlijker geworden met de ontwikkeling van ultralichte koolstofnanobuisvezels.
Een halve eeuw geleden, dat wil zeggen, op de drempel van een nieuw ruimtetijdperk, deed de lage efficiëntie en het uitvalpercentage van zeer geavanceerde rakettechnologie wetenschappers nadenken over de mogelijkheid om een veel efficiëntere energiebron te gebruiken. Kerncentrales zijn in bedrijf sinds het midden van de jaren vijftig en de eerste nucleaire onderzeeër, USS Nautilus, werd in gebruik genomen. het kwam in 50 in dienst, maar de reactoren waren en bleven zo zwaar dat, na verschillende experimenten, pogingen om ze voor vliegtuigmotoren te gebruiken werden gestaakt en utopische projecten voor hun creatie in ruimtevaartuigen niet werden ontwikkeld.
Er bleef een tweede, veel verleidelijker, mogelijkheid over om nucleaire explosies te gebruiken om ze voort te stuwen, dat wil zeggen kernbommen naar ruimteschepen te gooien om de ruimte in te gaan. Het idee van een nucleaire impulsmotor is van de uitstekende Poolse wiskundige en theoretisch natuurkundige Stanislaw Ulam, die deelnam aan de ontwikkeling van de Amerikaanse atoombom (Manhattan Project), en later co-auteur was van de Amerikaanse thermonucleaire bom (Teller-Ulam ). De uitvinding van nucleaire voortstuwing (1947) was naar verluidt het meest geliefde idee van de Poolse wetenschapper en werd ontwikkeld door een speciale groep die in 1957-61 aan het Orion-project werkte.
Het boek dat ik mijn lieve lezers durf aan te bevelen heeft een titel, de auteur is Kenneth Brower en de hoofdpersonen zijn Freeman Dyson en zijn zoon George. De eerste is een uitstekende theoretisch natuurkundige en wiskundige, incl. nucleair ingenieur en winnaar van de Templeton Prize. Hij leidde het zojuist genoemde team van wetenschappers, en in het boek vertegenwoordigt hij de kracht van wetenschap en wetenschap om de sterren te bereiken, terwijl zijn zoon besluit in een boomhut in British Columbia te gaan wonen en per kajak langs de westkust van Canada en Alaska reist. hij is aan het bouwen. Dit betekent echter niet dat de zestienjarige zoon afstand deed van de wereld om de atoomzonden van zijn vader te verzoenen. Niets van dat alles, want hoewel het gebaar om de meest vooraanstaande Amerikaanse universiteiten te verlaten ten gunste van pijnbomen en rotsachtige kusten een element van rebellie was, bouwde George Dyson zijn kajaks en kano's van de nieuwste (toen) glaslaminaten op aluminium frames, en later, d.w.z. gedurende de periode , niet gedekt door de plot van het boek., keerde terug naar de universitaire wereld als wetenschapshistoricus en schreef in het bijzonder een boek over het werken aan het Orion-project ().
Kosmolot op bomby
Het principe dat Ulam bedacht is heel eenvoudig, maar het team van Dyson heeft 4 jaar aan een gigantisch werk besteed om de theoretische grondslagen en aannames voor het ontwerp van een nieuw ruimtevaartuig te ontwikkelen. Atoombommen explodeerden niet, maar er waren succesvolle experimenten waarbij serie-explosies van kleine ladingen modellen in beweging brachten. In november 1959 steeg bijvoorbeeld een model met een diameter van 1 m in gecontroleerde vlucht op tot een hoogte van 56 m. Er werd uitgegaan van verschillende doelafmetingen van het ruimtevaartuig, de cijfers in de aannames zijn neerhalen, een van de twee grootste ontwerpfouten worden opgelost door de eerder genoemde lift, dus wie weet vliegen we ergens ver weg?!
Ulams eerste praktische hint was dat een atoomexplosie niet kon worden opgevangen in een beperkte ruimte in een verbrandingskamer, zoals het theoretische ontwerp van Freeman Dyson oorspronkelijk voorspelde. Moest het door het Orion-team ontworpen ruimtevaartuig een zware stalen spiegel hebben? een plaat die de energie van explosies verzamelt van kleine ladingen die achtereenvolgens door een centraal gat worden uitgeworpen.
Een meganewton-schokgolf die de plaat raakt met een snelheid van 30 m/s met tussenpozen van een seconde, zou deze gigantische overbelastingen veroorzaken, zelfs met een enorme massa, en hoewel een goed ontworpen structuur en apparatuur overbelastingen tot 000 G zouden kunnen weerstaan,? ze wilden dat hun schip in staat zou zijn om door mensen te vliegen, en daarom werd een tweetraps dempersysteem ontwikkeld om "glad te strijken". aanhoudende stuwkracht van 100 tot 2 G voor de bemanning.
Het basisontwerp van het interplanetaire (interplanetaire) Orion-ruimtevaartuig ging uit van een massa van 4000 ton, een spiegeldiameter van 40 m, een totale hoogte van 60 m en een kracht van gebruikte ladingen van 0,14 kt. Het meest interessante zijn natuurlijk de gegevens die de efficiëntie van de voortstuwingseenheid vergelijken met klassieke raketten: Orion zou 800 bommen gebruiken om zichzelf en 1600 ton lading in een lage baan om de aarde (LEO) te brengen, met een gewicht van 3350 ton? Saturnus V van het Apollo-maanprogramma vervoerde 130 ton.
Het besprenkelen van onze planeet met plutonium was het belangrijkste nadeel van het project en een van de redenen voor het verlaten van Orion na de ondertekening in 1963 van het Verdrag inzake de gedeeltelijke beperking van kernproeven, dat de ontploffing van atoomladingen in de atmosfeer van de aarde verbood , de ruimte en onder water. De eerder genoemde futuristische ruimtelift zou dit radioactieve probleem effectief kunnen oplossen, en een herbruikbaar ruimtevaartuig dat in staat is om 800 ton lading naar de baan van Mars en terug te brengen, is een verleidelijk voorstel. Deze berekening is onderschat, omdat het opstijgen vanaf de grond en het ontwerp voor bemande vluchten met duidelijke gevolgen in het gewicht van de schokdempers werden vastgelegd, dus als zo'n machine een modulair ontwerp had met de mogelijkheid om de schokdempers te demonteren en een deel van de bemanning voor automatische vluchten .. .
Een lift die de aarde uit een nucleair ruimtevaartuig verwijdert, zou ook andere problemen oplossen, zoals het effect van elektromagnetische pulsen (EMP) op elektronische apparaten. Er moet aan worden herinnerd dat de thuisplaneet ons beschermt met Van Allen-riemen tegen kosmische straling en zonnevlammen, maar de bemanning en uitrusting van elk schip in de ruimte moeten worden beschermd door extra schilden. Orions hebben het meest effectieve schild tegen straling van motorexplosies in de vorm van een dikke stalen spiegelplaat en reservecapaciteit voor zelfs de sterkste extra schilden.
De volgende versies van de Orions hadden namelijk een nog beter taro-draagvermogen. met een massa van 10 ton nam het laadvermogen toe tot 000 kt, maar de belasting van de aarde (tfu, tfu, apage, dat is alleen theoretisch ter vergelijking) in LEO was al 0,35% van de massa van het schip (61 ton) , en in een baan om Mars zou het 6100 ton zijn.Het meest extreme van de projecten betrof de bouw van een "intergalactische ark?" met een massa van 5300 8 ton, wat al een echte stad in de ruimte zou kunnen zijn, en berekeningen toonden aan dat Orions aangedreven door thermonucleaire ladingen konden accelereren tot 000 s (000% van de lichtsnelheid) en naar onze dichtstbijzijnde ster Proxima Centauri konden vliegen, tot 0,1 jaar.
Het team van Dyson loste alle grote ontwerpproblemen op, waarvan er vele in de daaropvolgende jaren door andere wetenschappers werden verfijnd. Veel twijfels werden weggenomen door praktische waarnemingen tijdens kernproeven op de grond. Het is bijvoorbeeld bewezen dat de slijtage van een stalen of aluminium spiegelabsorberende plaat tijdens ablatie (verdamping) minimaal is, aangezien bij een geschatte schokgolftemperatuur van 67°C vooral ultraviolet wordt uitgestraald, dat het meeste niet doordringt materialen. vooral bij drukken in de orde van grootte van 000 MPa die optreden op het oppervlak van de plaat, kan ablatie ook gemakkelijk volledig worden geëlimineerd door de plaat tussen explosies met olie te besproeien. Orionisten? het was de bedoeling om speciale en nogal complexe cilindrische? Beweegbare cartridges te produceren? met een gewicht van 340 kg, maar het is momenteel mogelijk om explosies te veroorzaken van automatisch geproduceerde "atoompillen" van één gram? laserstraal, en zo'n enkele explosie heeft een energie in de orde van grootte van 140-10 ton TNT.
Films bekijken
Bezoek van de eerste kosmonaut Yuri Gagarin aan Polen.
Bezoek van de eerste kosmonaut Yuri Gagarin aan Polen
Project Orion? On Mars A. Bomb 1993, 7 delen, in het Engels
Project Orion - Naar Mars met een bom A. 1993
Project Orion - Naar Mars met een bom A. 1993 deel 2
Project Orion - Naar Mars met een bom A. 1993 deel 3
Project Orion - Naar Mars met een bom A. 1993 deel 4
Project Orion - Naar Mars met een bom A. 1993 deel 5
Project Orion - Naar Mars met een bom A. 1993 deel 6
Project Orion - Naar Mars met de A-bom Finale 1993
