ziemskie lęki
Ziemskie lęki i bliski wszechświat, czyli coś na spóźnioną rocznicę
Koniec lat 50. i 60. to najgorętsze okresy zimnej wojny, wielkiego strachu przed katastrofą nuklearną, dni kryzysu kubańskiego (październik 1962) i napędzanego tym strachem ogromnego przyspieszenia technologicznego. Sowiecki? weszła na orbitę w październiku 1957 r., miesiąc później Łajka poszła bez powrotu, aw tym samym czasie na Przylądku Canaveral amerykańscy dziennikarze widzieli eksplozję rakiety Avangard TV3, a nawet wymyślili dla niej specjalne nazwy, na przykład Staiputnik (od, tj.) lub Kaputnik.
Najnowsza sklejka Sputnik z niemieckim powstała, ponieważ ojcem amerykańskiego programu rakietowego był Wernher von Braun. Ostatniego dnia stycznia 1958 roku Amerykanom udało się w końcu wysłać pierwszego satelitę na orbitę, dwa lata później Jurij Gagarin poleciał w kosmos i wrócił miesiąc później? go, choć tylko w locie suborbitalnym, Alana Sheparda. Za wszystkimi wysiłkami wyścigu kosmicznego stała nie tyle duma narodowa uczestniczących krajów czy (żartobliwie) chęć poznania nieznanego, ale poczucie zagrożenia, gdyż pierwszy próbny start międzykontynentalnej rakiety balistycznej miał miejsce w sierpniu 1957 roku. Był to R-7 Semiorka z możliwością przenoszenia głowicy o pojemności 5 Mt. Sputnik, Łajka, Jurij Gagarin, wszyscy sowieccy, rosyjscy i inni kosmonauci i astronauci latający z rosyjskich kosmodromów startowali na kolejnych, modyfikowanych i uzupełnianych o nowe stopnie rakiet tego typu. Fajny podstawowy projekt!
Rakiety chemiczne były i nadal są jedyną metodą przenoszenia ładunków i ludzi na orbitę i poza nią, ale daleko jej do ideału. Nie wybuchają tak często, ale stosunek ładunku z niskiej orbity okołoziemskiej (LEO) do masy samej rakiety, trudnej do zbudowania i jednocześnie jednorazowej, pozostaje astronomiczny (takie słowo!) Stosunek 1 do 400 × 500 (radziecki Wostok, czyli zmodyfikowany R-7 plus drugi stopień, 5900 kg na 300 kg, nowszy Sojuz 000–7100 kg na 7800 kg rakieta).
Niewielką pomocą mogłyby być lekkie rakiety przenoszone przez samoloty, jak w amerykańskim systemie turystyki suborbitalnej WhiteKnightTwo? SpaceShipTwo (2012?). Niewiele to jednak zmienia, bo nadal trzeba coś spalić i wysadzić w jedną stronę, żeby polecieć w drugą. Nic dziwnego, że rozważane są alternatywne metody, z których dwie są prawdopodobnie najbliższe: duże działo wystrzeliwujące pocisk z zawartością zdolną wytrzymać siły startowe oraz winda kosmiczna. Pierwsze rozwiązanie było już na bardzo zaawansowanym etapie rozwoju, ale kanadyjski budowniczy w końcu musiał zabiegać o finansowanie projektu u Saddama H. i został zamordowany w marcu 1990 roku przez nieznanych sprawców? przed jego brukselskim mieszkaniem. To ostatnie, z pozoru zupełnie nierealne, stało się ostatnio bardziej prawdopodobne wraz z rozwojem ultralekkich włókien węglowych nanorurek.
Pół wieku temu, czyli u progu nowej ery kosmicznej, niska wydajność i awaryjność bardzo zaawansowanej technologii rakietowej skłoniła naukowców do zastanowienia się nad możliwością wykorzystania znacznie wydajniejszego źródła energii. Od połowy lat pięćdziesiątych działają elektrownie atomowe, a do służby wszedł pierwszy atomowy okręt podwodny USS Nautilus. wszedł do służby w 50 r., ale reaktory były i pozostały tak ciężkie, że po kilku eksperymentach zrezygnowano z prób wykorzystania ich do silników lotniczych, a utopijne projekty ich stworzenia w statkach kosmicznych nie zostały opracowane.
Pozostała druga, o wiele bardziej kusząca możliwość wykorzystania eksplozji nuklearnych do ich napędzania, czyli rzucanie bombami nuklearnymi w statki kosmiczne w celu wystrzelenia ich w kosmos. Pomysł jądrowego silnika impulsowego należy do wybitnego polskiego matematyka i fizyka teoretyka Stanisława Ulama, który brał udział w opracowaniu amerykańskiej bomby atomowej (Manhattan Project), a później był współautorem amerykańskiej bomby termojądrowej (Teller-Ulam ). Wynalezienie napędu jądrowego (1947) było podobno ulubionym pomysłem polskiego naukowca i zostało opracowane przez specjalną grupę pracującą w latach 1957-61 nad projektem Orion.
Książka, którą odważę się polecić moim drogim czytelnikom, ma tytuł, jej autorem jest Kenneth Brower, a jej głównymi bohaterami są Freeman Dyson i jego syn George. Pierwszy to wybitny fizyk teoretyczny i matematyk, m.in. inżynier nuklearny i zdobywca nagrody Templetona. Przewodził wspomnianemu zespołowi naukowców, aw książce reprezentuje potęgę nauki i nauki w sięganiu gwiazd, podczas gdy jego syn postanawia zamieszkać w domku na drzewie w Kolumbii Brytyjskiej i podróżować kajakiem po zachodnim wybrzeżu Kanady i Alaski. on buduje. Nie oznacza to jednak, że szesnastoletni syn wyrzekł się świata, by odpokutować atomowe grzechy ojca. Nic z tych rzeczy, bo choć gest porzucenia najwybitniejszych amerykańskich uczelni na rzecz sosen i skalistych brzegów był elementem buntu, to George Dyson budował swoje kajaki i canoe z najnowszych (wtedy) szklanych laminatów na aluminiowych ramach, a później, czyli w okresie nie objętym fabułą książki, powrócił do uniwersyteckiego świata jako historyk nauki i napisał m.in. książkę o pracy nad projektem Orion ().
Kosmolot na bombie
Zasada, którą wymyślił Ulam, jest bardzo prosta, ale zespół Dysona spędził 4 lata na tytanicznej pracy nad opracowaniem teoretycznych podstaw i założeń do projektowania nowych statków kosmicznych. Bomby atomowe nie wybuchały, ale były udane eksperymenty, w których seryjne eksplozje małych ładunków wprawiały modele w ruch. Na przykład w listopadzie 1959 roku model o średnicy 1 m przeleciał w kontrolowanym locie na wysokość 56 m. Założono kilka docelowych rozmiarów statku kosmicznego, liczby podane w założeniach powalają, jedną z dwóch największych wad konstrukcyjnych rozwiązuje wspomniana winda, więc kto wie, może polecimy gdzieś daleko?!
Pierwszą praktyczną wskazówką Ulama było to, że eksplozji atomowej nie można było zawrzeć w jakiejś ograniczonej przestrzeni w komorze spalania, jak pierwotnie przewidywał teoretyczny projekt Freemana Dysona. Czy statek kosmiczny zaprojektowany przez zespół Oriona miał mieć ciężkie stalowe lustro? płyta, która zbiera energię eksplozji z małych ładunków wyrzucanych sekwencyjnie przez centralny otwór.
Meganewtonowa fala uderzeniowa uderzająca w płytę z prędkością 30 000 m/s w sekundowych odstępach dałaby jej gigantyczne przeciążenia nawet przy ogromnej masie, a chociaż odpowiednio zaprojektowana konstrukcja i sprzęt wytrzymałyby przeciążenia dochodzące do 100 G,? chcieli, aby ich statek był zdolny do lotu człowieka, dlatego opracowano dwustopniowy system tłumików, aby „wygładzić”. stały ciąg od 2 do 4 G dla załogi.
Podstawowy projekt międzyplanetarnego (międzyplanetarnego) statku kosmicznego Orion zakładał masę 4000 ton, średnicę zwierciadła 40 m, całkowitą wysokość 60 m i moc użytych ładunków 0,14 kt. Najciekawsze są oczywiście dane porównujące wydajność jednostki napędowej z klasycznymi rakietami: Orion miał zużyć 800 bomb do wyniesienia się i 1600 ton ładunku na niską orbitę okołoziemską (LEO) o wadze 3350 ton? Saturn V z programu księżycowego Apollo miał 130 ton.
Skropienie naszej planety plutonem było najważniejszym mankamentem projektu i jednym z powodów rezygnacji z Oriona po podpisaniu w 1963 roku Traktatu o częściowym ograniczeniu prób jądrowych, który zabraniał detonacji ładunków atomowych w ziemskiej atmosferze, przestrzeni kosmicznej i pod wodą. Wspomniana futurystyczna winda kosmiczna mogłaby skutecznie rozwiązać ten radioaktywny problem, a statek kosmiczny wielokrotnego użytku zdolny do dostarczenia 800 ton ładunku na orbitę Marsa iz powrotem jest kuszącą propozycją. Ta kalkulacja jest niedoszacowana, ponieważ start z ziemi i konstrukcja do lotu załogowego z oczywistymi konsekwencjami w ciężarze amortyzatorów zostały postawione, więc gdyby taka maszyna miała konstrukcję modułową z możliwością demontażu amortyzatorów i części załogi do lotów automatycznych...
Winda, która usuwa Ziemię z atomowego statku kosmicznego, rozwiązałaby również inne problemy, takie jak wpływ impulsów elektromagnetycznych (EMP) na urządzenia elektroniczne. Należy pamiętać, że macierzysta planeta chroni nas pasami Van Allena przed promieniami kosmicznymi i rozbłyskami słonecznymi, ale załoga i wyposażenie każdego statku w kosmosie muszą być chronione dodatkowymi osłonami. Oriony będą miały najskuteczniejszą osłonę przed promieniowaniem z eksplozji silnika w postaci grubej stalowej płyty lustrzanej i rezerwę pojemności nawet dla najsilniejszych dodatkowych osłon.
Kolejne wersje Orionów miały jeszcze lepszą nośność taro, bo. przy masie 10 ton moc ładunku wzrosła do 000 kt, ale ładunek z Ziemi (tfu, tfu, apage, to tylko teoretycznie dla porównania) w LEO stanowił już 0,35% masy statku (61 ton) , a na orbicie Marsa byłoby to 6100 t. Najbardziej ekstremalny z projektów dotyczył budowy „międzygalaktycznej arki?” o masie 5300 8 ton, które mogłoby już być prawdziwym miastem w kosmosie, a obliczenia wykazały, że Oriony napędzane ładunkami termojądrowymi mogłyby rozpędzić się do 000 s (000% prędkości światła) i polecieć do naszej najbliższej gwiazdy Proxima Centauri, przez 0,1 lat.
Zespół Dysona rozwiązał wszystkie najważniejsze problemy projektowe, z których wiele zostało dopracowanych w kolejnych latach przez innych naukowców, wiele wątpliwości rozwiały praktyczne obserwacje poczynione podczas naziemnych testów jądrowych. Udowodniono np., że zużycie stalowej lub aluminiowej płyty absorbującej lustro podczas ablacji (odparowania) jest minimalne, ponieważ przy szacowanej temperaturze fali uderzeniowej 67°C emitowane jest głównie promieniowanie ultrafioletowe, które nie przenika większości materiałów. , zwłaszcza przy ciśnieniach rzędu 000 MPa występujących na powierzchni płyty, ablację można również łatwo całkowicie wyeliminować poprzez spryskiwanie płyty olejem pomiędzy wybuchami. Orioniści? planowano wyprodukować specjalne i dość skomplikowane cylindryczne ?ruchome naboje? ważący 340 kg, ale obecnie możliwe jest wywołanie eksplozji automatycznie produkowanych jednogramowych „pigułek atomowych”? wiązka laserowa, a taka pojedyncza eksplozja ma energię rzędu 140-10 ton trotylu.
Oglądać filmy
Wizyta pierwszego kosmonauty Jurija Gagarina w Polsce.
Wizyta pierwszego kosmonauty Jurija Gagarina w Polsce
Projekt Orion? On Mars A. Bomb 1993, 7 części, w języku angielskim
Projekt Orion - Na Marsa z bombą A. 1993
Projekt Orion - Na Marsa z bombą A. 1993 część 2
Projekt Orion - Na Marsa z bombą A. 1993 część 3
Projekt Orion - Na Marsa z bombą A. 1993 część 4
Projekt Orion - Na Marsa z bombą A. 1993 część 5
Projekt Orion - Na Marsa z bombą A. 1993 część 6
Projekt Orion - Na Marsa z bombą A. Finał z 1993 roku
