Kernpulsantrieb oder äußerlich hat Plasmaantrieb pulsiert, ist eine theoretische Methode des Raumfahrzeugantriebs, der Kernexplosionen für den Stoß verwendet. Es wurde zuerst als Projektorion durch DARPA nach einem Vorschlag von Stanislaw Ulam 1947 entwickelt. Neuere Designs mit der Trägheitsbeschränkungsfusion sind die Grundlinie für die meisten post-Orion Designs, einschließlich Projektdaedalus und Projektlongshot gewesen.

Projektorion

Projektorion war der erste ernste Versuch, eine Kernpulsrakete zu entwerfen. Die Designanstrengung wurde an der Allgemeinen Atomphysik gegen Ende der 1950er Jahre und Anfang der 1960er Jahre ausgeführt. Die Idee von Orion war, kleine Richtungskernexplosivstoffe gegen einen großen Stahlrauschgifthändler-Teller zu reagieren, der dem Raumfahrzeug mit Stoß-Absorbern beigefügt ist. Effiziente Richtungsexplosivstoffe haben die Schwung-Übertragung maximiert, zu spezifischen Impulsen im Rahmen 6,000 Sekunden, oder ungefähr zwölfmal mehr als das von Raumfähre Hauptmotor führend. Mit Verbesserungen ein theoretisches Maximum von 100,000 Sekunden (1 MN · s/kg) könnte möglich sein. Stöße waren in den Millionen von Tonnen, Raumfahrzeug erlaubend, das größer ist als 8 × 10 Tonnen, mit 1958 Materialien gebaut zu werden.

Das Bezugsdesign sollte Stahls mit dem unterseebootartigen Aufbau mit einer Mannschaft von mehr als 200 und einem Fahrzeugtake-Off-Gewicht von mehreren tausend Tonnen gebaut werden.

Diese niedrige Technologie einstufiges Bezugsdesign würde Mars und zurück in vier Wochen von der Oberfläche der Erde (im Vergleich zu 12 Monaten für den Strom der NASA chemisch angetriebene Bezugsmission) erreichen. Dasselbe Handwerk konnte die Monde des Saturns in einer siebenmonatigen Mission (im Vergleich zu chemisch angetriebenen Missionen von ungefähr neun Jahren) besuchen.

Mehrere Technikprobleme wurden gefunden und über den Kurs des Projektes behoben, das namentlich mit der Mannschaft-Abschirmung und Lebenszeit des Rauschgifthändler-Tellers verbunden ist. Das System ist geschienen, völlig bearbeitungsfähig zu sein, als das Projekt 1965, der Hauptgrund geschlossen wurde, der ist vorausgesetzt, dass der Teilweise Testverbot-Vertrag es ungesetzlich gemacht hat (jedoch, bevor der Vertrag, die Vereinigten Staaten und die Sowjetunion bereits mindestens neun Atombomben, einschließlich thermonuklearer Bomben, im Raum, d. h., an Höhen mehr als 100 km explodieren lassen hatten: Sieh hohe Höhe Kernexplosionen). Es gab auch Moralprobleme mit dem Stapellauf solch eines Fahrzeugs innerhalb des magnetosphere der Erde. Berechnungen haben gezeigt, dass der radioaktive Niederschlag von jedem Take-Off zwischen 1 und 10 Menschen töten würde (ein Anspruch, der diskutiert worden ist: Sieh Radiation hormesis).

Eine nützliche Mission für diese kurzfristige Technologie würde sein, einen Asteroiden abzulenken, der mit der Erde, gezeichnet drastisch im 1998-Film Tiefer Einfluss kollidieren konnte. Die äußerst hohe Leistung würde sogar einem späten Start erlauben erfolgreich zu sein, und das Fahrzeug konnte einen großen Betrag der kinetischen Energie zum Asteroiden durch den einfachen Einfluss effektiv übertragen, und im Falle eines nahe bevorstehenden Asteroid-Einflusses würden einige vorausgesagte Todesfälle durch den radioaktiven Niederschlag wahrscheinlich untersagend nicht betrachtet. Außerdem würde eine automatisierte Mission die problematischsten Probleme des Designs beseitigen: die Stoß-Absorber.

Orion ist einer von sehr wenigen interstellaren Raumlaufwerken, die mit der verfügbaren Technologie, wie besprochen, in einer 1968-Zeitung, Interstellarem Transport von Freeman Dyson theoretisch gebaut werden konnten.

Projektdaedalus

Projektdaedalus war eine Studie, die zwischen 1973 und 1978 durch British Interplanetary Society (BIS) geführt ist, um ein plausibles interstellares unbemanntes Raumfahrzeug zu entwerfen, das einen nahe gelegenen Stern innerhalb der Arbeitslebenszeit eines menschlichen Wissenschaftlers oder ungefähr 50 Jahre erreichen konnte. Ein Dutzend Wissenschaftler und von Alan Bond geführte Ingenieure haben am Projekt gearbeitet. In der Zeit ist Fusionsforschung geschienen, große Schritte zu machen, und insbesondere Trägheitsbeschränkungsfusion (ICF) ist geschienen, als ein Raketentriebwerk anpassungsfähig zu sein.

ICF verwendet kleine Kügelchen des Fusionsbrennstoffs, normalerweise Lithium deuteride (LiH) mit einem kleinen Abzug des schweren Wasserstoffs/Tritiums am Zentrum. Die Kügelchen werden in einen Reaktionsraum geworfen, wo sie auf allen Seiten durch Laser oder eine andere Form der ausgestrahlten Energie geschlagen werden. Die Hitze, die durch die Balken explosiv erzeugt ist, presst das Kügelchen zum Punkt zusammen, wo Fusion stattfindet. Das Ergebnis ist ein heißes Plasma und eine sehr kleine "Explosion" im Vergleich zur minimalen Größe-Bombe, die erforderlich wäre, stattdessen den notwendigen Betrag der Spaltung zu schaffen.

Für Daedalus wurde dieser Prozess innerhalb eines großen Elektromagneten geführt, der das Raketentriebwerk gebildet hat. Nach der Reaktion, die durch Elektronbalken in diesem Fall entzündet ist, hat der Magnet das heiße Benzin am Ende für den Stoß eintrichtert. Etwas von der Energie wurde abgelenkt, um die Systeme und Motor des Schiffs zu führen. Um das System sicher und effiziente Energie zu machen, sollte Daedalus durch ein Helium 3 Brennstoff angetrieben werden, der von Jupiter hätte gesammelt werden müssen.

Zurzeit ist das Entwerfen eines ICF Systems effizient genug für ein Design von Daedalus noch beträchtlich außer aktuellen technischen Fähigkeiten. Jedoch sind einige Designs auf der Zeichenbrett-Erwarten-Bestätigung.

Medusa

Das Medusa Design ist ein Typ des Kernpulsantriebs, der mit Sonnensegeln mehr gemeinsam hat als mit herkömmlichen Raketen. Es wurde in den 1990er Jahren in einem anderen BIS-Projekt vorgeschlagen, als es klar geworden ist, dass ICF nicht geschienen ist im Stande zu sein, sowohl den Motor als auch das Schiff, wie vorher geglaubt, zu führen.

Ein Medusa Raumfahrzeug würde ein großes Segel davor, beigefügt durch Kabel einsetzen, und dann Kernexplosivstoffe vorwärts starten, um zwischen sich und seinem Segel zu explodieren. Das Segel würde durch den Impuls beschleunigt, und das Raumfahrzeug würde folgen.

Medusa leistet besser als das klassische Design von Orion, weil sein Rauschgifthändler-Teller mehr von der Druckwelle der Bombe abfängt, ist sein Schlag des Stoß-Absorbers viel länger, und alle seine Hauptstrukturen sind in der Spannung und können folglich ziemlich leicht sein. Es fällt auch besser. Medusa-Typ-Schiffe würden zu einem spezifischen Impuls zwischen 50,000 und 100,000 Sekunden fähig sein (500 bis 1000 kN · s/kg).

Die Probleme im Januar 1993 und Juni 1994 der Zeitschrift der britischen Interplanetarischen Gesellschaft (JBIS) haben Artikel über Medusa.

Projektlongshot

Projektlongshot war ein von der NASA gesponsertes Forschungsprojekt, das in Verbindung mit der US-Marine-Akademie gegen Ende der 1980er Jahre ausgeführt ist. Longshot war in mancher Hinsicht eine Entwicklung des grundlegenden Konzepts von Daedalus, in dem er magnetisch eintrichterten ICF als eine Rakete verwendet hat. Der Schlüsselunterschied war, dass sie gefunden haben, dass die Reaktion sowohl die Rakete als auch die Systeme nicht antreiben konnte, und stattdessen einen herkömmlichen 300-Kilowatt-Kernreaktoren eingeschlossen hat, für das Schiff zu führen. Das zusätzliche Gewicht des Reaktors hat Leistung etwas reduziert, aber sogar das Verwenden des Brennstoffs von LiD würde es im Stande sein, Alpha Centauri, das nächste Sonnensystem zu unserem eigenen in 362 Jahren zu erreichen (ungefähr Geschwindigkeit von 13,411 km/s, in einer Entfernung von 4.5 Lichtjahren.)

Antimaterie hat Kernpulsantrieb katalysiert

In der Forschung der Mitte der 1990er Jahre an Pennsylvanien hat die Staatliche Universität zum Konzept geführt, Antimaterie zu verwenden, um Kernreaktionen zu katalysieren. Kurz gesagt, Antiprotone würden innerhalb des Kerns von Uran reagieren, eine Ausgabe der Energie verursachend, die den Kern als in herkömmlichen Kernreaktionen auseinander bricht. Sogar eine kleine Zahl von solchen Reaktionen kann die Kettenreaktion anfangen, die sonst verlangen würde, dass ein viel größeres Volumen des Brennstoffs stützt. Wohingegen die "normale" kritische Masse für Plutonium ungefähr 11.8 Kilogramme mit katalysierten Reaktionen der Antimaterie ist, konnte das gut weniger als ein Gramm sein.

Mehrere Rakete-Designs mit dieser Reaktion, wurden mit der Vollspaltung für interplanetarische Missionen und andere mit der Spaltungsfusion (effektiv eine sehr kleine Version der Bomben von Orion) für interstellare vorgeschlagen.

Verwenden Sie in der Fiktion

Siehe auch

• Kernthermalrakete