Projektorion war eine Studie eines Raumfahrzeugs, das beabsichtigt ist, um durch eine Reihe von Explosionen von Atombomben hinter dem Handwerk (Kernpulsantrieb) direkt angetrieben zu werden. Frühe Versionen dieses Fahrzeugs wurden vorgeschlagen, um sich vom Boden mit dem bedeutenden verbundenen radioaktiven Kernniederschlag entfernt zu haben; spätere Versionen wurden für den Gebrauch nur im Raum präsentiert.

Ein 1955 Dokument von Los Alamos Laboratory Staaten (ohne Verweisungen anzubieten), dass allgemeine Vorschläge zuerst von Stanislaw Ulam 1946 gemacht wurden, und dass einleitende Berechnungen von F. Reines und Ulam in einem Vermerk von Los Alamos gemacht wurden, hat auf 1947 datiert. Das wirkliche Projekt, begonnen 1958, wurde von Ted Taylor an der Allgemeinen Atomphysik und Physiker Freeman Dyson geführt, der auf das Verlangen von Taylor ein Jahr vom Institut für die Fortgeschrittene Studie in Princeton, die Vereinigten Staaten weggenommen hat, um am Projekt zu arbeiten.

Das Konzept von Orion hat hoch Stoß und hohen spezifischen Impuls oder vorantreibende Leistungsfähigkeit zur gleichen Zeit angeboten. Den beispiellosen äußersten Macht-Anforderungen, um so zu tun, würde durch Kernexplosionen solcher Macht hinsichtlich der Masse des Fahrzeugs entsprochen, um nur durch das Verwenden von Außendetonationen überlebt zu werden, ohne zu versuchen, sie in der inneren Struktur zu enthalten. Als ein qualitativer Vergleich erzeugen traditionelle chemische Raketen - wie der Saturn V, der das Programm von Apollo zum Mond gebracht hat - hoch gestoßen mit dem niedrigen spezifischen Impuls, wohingegen elektrische Ion-Motoren einen kleinen Betrag des Stoßes sehr effizient erzeugen. Orion hätte Leistung angeboten, die größer ist als die fortgeschrittensten herkömmlichen oder Kernraketentriebwerke dann unter der Rücksicht. Unterstützer des Projektes Orion hat gefunden, dass es Potenzial für das preiswerte interplanetarische Reisen hatte, aber es hat politische Billigung über Sorgen mit dem radioaktiven Niederschlag von seinem Antrieb verloren. Wie man allgemein anerkennt, hat der Teilweise Testverbot-Vertrag von 1963 das Projekt beendet.

Kernprinzipien

Der Orion Kernpulslaufwerk verbindet eine sehr hohe Auspuffgeschwindigkeit, von in typischen interplanetarischen Designs mit Meganewton des Stoßes. Viele Raumfahrzeugantrieb-Laufwerke können einen von diesen oder dem anderen erreichen, aber Kernpulsraketen sind die einzige vorgeschlagene Technologie, die den äußersten Macht-Anforderungen potenziell entsprechen konnte, um beiden sofort zu liefern (sieh Raumfahrzeugantrieb für mehr spekulative Systeme).

Spezifischer Impuls (Isp) misst, wie viel gestoßen aus einer gegebenen Masse des Brennstoffs abgeleitet werden kann, und eine Standardzahl des Verdiensts für die Raketentechnik ist. Für jeden Raketenantrieb da steigt die kinetische Energie des Auslassventils mit der quadratisch gemachten Geschwindigkeit (kinetische Energie = ½ mv), wohingegen Schwung und Stoß mit der Geschwindigkeit geradlinig (Schwung = mv) steigen, verlangt das Erhalten eines besonderen Niveaus des Stoßes (als in mehrer g Beschleunigung) viel mehr Macht jedes Mal, die ausströmen, wird spezifischer und Geschwindigkeitsimpuls (Isp) sehr in einer Designabsicht vergrößert. (Zum Beispiel ist der grundsätzlichste Grund, dass Strom und vorgeschlagene elektrische Antrieb-Systeme von hohem Isp dazu neigen, niedrig inzwischen gestoßen zu werden, wegen ihrer Grenzen auf der verfügbaren Leistung, weil ihr Stoß wirklich zu Isp umgekehrt proportional ist, wenn Macht, die in Auslassventil eintritt, unveränderlich ist oder an seiner Grenze von Hitzeverschwendungsbedürfnissen oder anderen Technikeinschränkungen). Das Orion Konzept lässt Kernexplosionen äußerlich an einer Rate der Macht-Ausgabe explodieren, die außer ist, was Kernreaktoren innerlich mit bekannten Materialien und Design überleben konnten.

Da Gewicht keine Beschränkung ist, kann ein Handwerk von Orion äußerst robust sein. Ein unbemanntes Handwerk konnte sehr große Beschleunigungen, vielleicht 100 g dulden. Von den Menschen zu Mannschaft gehörter Orion muss jedoch eine Art Dämpfungssystem hinter dem Rauschgifthändler-Teller verwenden, um die sofortige Beschleunigung zu einem Niveau zu glätten, dem Menschen - normalerweise ungefähr 2 bis 4 g bequem widerstehen können.

Die hohe Leistung hängt von der hohen Auspuffgeschwindigkeit ab, um die Kraft der Rakete für eine gegebene Masse von Treibgas zu maximieren. Die Geschwindigkeit des Plasmaschuttes ist zur Quadratwurzel der Änderung in der Temperatur (T) des Kernmeteors proportional. Da Meteore alltäglich zehn Millionen Grad Celsius oder mehr in weniger als einer Millisekunde erreichen, schaffen sie sehr hohe Geschwindigkeiten. Jedoch muss ein praktisches Design auch den zerstörenden Radius des Meteors beschränken. Das Diameter des Kernmeteors ist zur Quadratwurzel des explosiven Ertrags der Bombe proportional.

Die Gestalt der Reaktionsmasse der Bombe ist zur Leistungsfähigkeit kritisch. Das ursprüngliche Projekt hat Bomben mit einer aus dem Wolfram gemachten Reaktionsmasse entworfen. Die Geometrie und Materialien der Bombe haben die Röntgenstrahlen und das Plasma vom Kern von Kernexplosivstoff eingestellt, um die Reaktionsmasse zu schlagen. Tatsächlich würde jede Bombe eine Anklage in der Kernform sein.

Eine Bombe mit einem Zylinder der Reaktionsmasse breitet sich in eine flache, scheibenförmige Welle von Plasma aus, wenn es explodiert. Eine Bombe mit einer scheibenförmigen Reaktionsmasse breitet sich in eine viel effizientere Welle in der Form von der Zigarre des Plasmaschuttes aus. Die Zigarre-Gestalt stellt viel vom Plasma ein, um auf den Rauschgifthändler-Teller zu stoßen.

Der maximale wirksame spezifische Impuls, ich, Orion Kernpulslaufwerk sind allgemein gleich:

wo C der collimation Faktor ist (welcher Bruchteil des Explosionsplasmaschuttes wirklich den Impuls-Absorber-Teller schlagen wird, wenn eine Pulseinheit explodiert), V ist die Kernpulseinheitsplasmaschutt-Geschwindigkeit, und g ist die Standardbeschleunigung des Ernstes (9.81 m/s; dieser Faktor ist nicht notwendig, wenn ich in N gemessen werde · s/kg oder m/s). Ein collimation Faktor von fast 0.5 kann durch das Zusammenbringen des Diameters des Rauschgifthändler-Tellers zum Diameter des durch die Explosion einer Kernpulseinheit geschaffenen Kernmeteors erreicht werden.

Je kleiner die Bombe, desto kleiner jeder Impuls sein wird, so höher wird die Rate von Impulsen und mehr als erforderlich sein, um Bahn zu erreichen. Kleinere Impulse bedeuten auch weniger G-Stoß auf dem Rauschgifthändler-Teller und weniger Bedürfnis danach zu befeuchten, um die Beschleunigung wegzuräumen.

Die optimale Orion Drive bomblet Ertrag (für den Menschen hat 4,000-Tonne-Bezugsdesign zu Mannschaft gehört), wurde berechnet, um im Gebiet von 0.15 KT zu sein, mit etwa 800 Bomben musste umkreisen und eine Bombe-Rate von etwa 1 pro Sekunde.

Größen von Fahrzeugen von Orion

Der folgende kann im Buch von George Dyson pg gefunden werden. 55 veröffentlichte 2002. Die Zahlen für den Vergleich mit dem Saturn V werden von dieser Abteilung genommen und vom metrischen (Kg) zu kurzen US-Tonnen umgewandelt.

Gegen Ende 1958 zu Anfang 1959 wurde es begriffen, dass das kleinste praktische Fahrzeug durch den kleinsten erreichbaren Bombe-Ertrag bestimmt würde. Der Gebrauch von 0.03 kT (Meeresspiegel-Ertrag) Bomben würde Fahrzeugmasse von 880 Tonnen geben. Jedoch wurde das als zu klein für etwas anderes betrachtet, als sich ein Augenhöhlentestfahrzeug und die Mannschaft bald auf ein "4,000-Tonne-Grunddesign" konzentriert haben.

Damals wurden die Details von kleinen Bombe-Designs in der Geheimhaltung verschleiert. Viele Orion Designberichte hatten alle Details von vor der Ausgabe entfernten Bomben. Stellen Sie den obengenannten Details mit dem 1959-Bericht durch die Allgemeine Atomphysik gegenüber, die die Rahmen drei verschiedener Größen des hypothetischen Raumfahrzeugs von Orion erforscht hat:

Das größte Design ist oben das "Super"-Design von Orion; an 8 Millionen Tonnen konnte es eine Stadt leicht sein. In Interviews haben die Entwerfer über das große Schiff als eine mögliche interstellare Arche nachgedacht. Dieses äußerste Design konnte mit Materialien und Techniken gebaut werden, die 1958 erhalten werden konnten oder vorausgesehen wurden, kurz danach verfügbar zu sein. Die praktische obere Grenze wird wahrscheinlich mit modernen Materialien höher sein.

Die meisten dreitausend Tonnen von jeder der Antrieb-Einheiten von "fantastischem" Orion würden träges Material wie Polyäthylen oder Bor-Salze, verwendet sein, um die Kraft der Antrieb-Einheitsdetonation zum Rauschgifthändler-Teller von Orion zu übersenden, und Neutronen zu absorbieren, um radioaktiven Niederschlag zu minimieren. Ein Design, das von Freeman Dyson für den "Fantastischen Orion" vorgeschlagen ist, hat aufgefordert, dass der Rauschgifthändler-Teller in erster Linie Urans oder eines transuranic Elements zusammengesetzt wurde, so dass nach dem Erreichen eines nahe gelegenen Sternsystems der Teller zu Kernbrennstoff umgewandelt werden konnte.

Interplanetarische Anwendungen

Das Orion Kernpulsrakete-Design hat äußerst hohe Leistung. Orion Kernpulsraketen mit Atomspaltungstyp-Pulseinheiten waren für den Gebrauch auf interplanetarischen Raumflügen ursprünglich beabsichtigt.

Missionen, die für ein Fahrzeug von Orion im ursprünglichen Projekt entworfen wurden, haben einzelne Bühne (d. h., direkt von der Oberfläche der Erde) zu Mars und zurück, und eine Reise zu einem der Monde des Saturns eingeschlossen.

Eine mögliche moderne Mission für diese kurzfristige Technologie würde sein, einen Asteroiden abzulenken, der mit der Erde 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. Außerdem würde solch eine unbemannte Mission das Bedürfnis nach Stoß-Absorbern, dem problematischsten Problem des Designs beseitigen.

Atomspaltungspulseinheit ist gerast Orions konnte schnellen und wirtschaftlichen interplanetarischen Transport mit zu Mannschaft gehörten Nutzlasten des nützlichen Menschen von mehreren tausend Tonnen versorgen.

Interstellare Missionen

Freeman Dyson hat die erste Analyse dessen durchgeführt, welche Arten von Missionen von Orion möglich waren, Alpha Centauri, das nächste Sternsystem zur Sonne zu erreichen. Sein 1968-Papier "Interstellarer Transport" (Physik Heute, Oktober 1968, p. 41-45) hat das Konzept großer Kernexplosionen behalten, aber Dyson, der vom Gebrauch von Spaltungsbomben weggeschoben ist, und hat den Gebrauch von Ein-Megatonne-Fusionsexplosionen des schweren Wasserstoffs stattdessen gedacht. Seine Beschlüsse waren einfach: Die Schutt-Geschwindigkeit von Fusionsexplosionen war wahrscheinlich in der 3000-30.000 Km/s-Reihe, und die nachdenkende Geometrie des hemispherical Rauschgifthändler-Tellers von Orion würde diese Reihe auf 750-15.000 km/s reduzieren.

Um die oberen und niedrigeren Grenzen dessen zu schätzen, was mit der zeitgenössischen Technologie (1968) getan werden konnte, hat Dyson zwei starship Designs gedacht. Die konservativere Energie hat Rauschgifthändler-Teller-Design beschränkt einfach musste die ganze Thermalenergie jeder stoßenden Explosion absorbieren (4×10 Joule, von denen Hälfte vom Rauschgifthändler-Teller gefesselt sein würde), ohne das Schmelzen. Dyson hat dass eingeschätzt, wenn die ausgestellte Oberfläche aus Kupfer mit einer Dicke von 1 Mm bestände, dann würden das Diameter und die Masse des hemispherical Rauschgifthändler-Tellers 20 Kilometer und 5 Millionen Metertonnen beziehungsweise sein müssen. 100 Sekunden wären erforderlich, dem Kupfer zu erlauben, vor der folgenden Explosion Strahlungs-kühl zu werden. Es würde dann die Ordnung von 1000 Jahren für das energiebeschränkte Hitzebecken Design von Orion übernehmen, um Alpha Centauri zu erreichen.

Um diese Leistung zu übertreffen, während er Größe reduziert, und zu kosten, hat Dyson auch gedacht, dass ein alternativer Schwung Rauschgifthändler-Teller-Design beschränkt hat, wo ein ablation Überzug der ausgestellten Oberfläche eingesetzt wird, um die Überhitze loszuwerden. Die Beschränkung wird dann durch die Kapazität von Stoß-Absorbern gesetzt, Schwung vom impulsiv beschleunigten Rauschgifthändler-Teller bis das glatt beschleunigte Fahrzeug zu übertragen. Dyson hat berechnet, dass die Eigenschaften von verfügbaren Materialien die Geschwindigkeit beschränkt haben, die durch jede Explosion ~30 Metern pro Sekunde übertragen ist, die der Größe und Natur der Explosion unabhängig sind. Wenn das Fahrzeug an 1 Erdernst (9.81 m/s) mit dieser Geschwindigkeitsübertragung beschleunigt werden soll, dann ist die Pulsrate eine Explosion alle drei Sekunden. Die Dimensionen und Leistung der Fahrzeuge von Dyson werden im Tisch unter gegeben

Spätere Studien zeigen an, dass die Spitzenvergnügungsreise-Geschwindigkeit, die durch thermonuklearen Orion starship theoretisch erreicht werden kann, keinen Brennstoff annehmend, für das Verlangsamen gespart wird, treten zurück, ist ungefähr 8 % bis 10 % der Geschwindigkeit (des 0.08-0.1c) Lichtes. Ein atomarer (Spaltung) Orion kann vielleicht 3 %-5 % der Geschwindigkeit des Lichtes erreichen. Ein Kernpuls fährt durch Pulseinheiten der Sache-Antimaterie angetriebener starship würde dazu theoretisch fähig sein, eine Geschwindigkeit zwischen 50 % bis 80 % der Geschwindigkeit des Lichtes zu erhalten. In jedem Fall-Sparen-Brennstoff, um Hälften der max. Geschwindigkeit zu verlangsamen.

An 0.1c Orion würde thermonuklearer starships verlangen, dass eine Bewegungszeit von mindestens 44 Jahren, um Alpha Centauri zu erreichen, Zeit nicht aufzählend, diese Geschwindigkeit (ungefähr 36 Tage bei der unveränderlichen Beschleunigung 1g oder 9.8 m/s) erreichen musste. An 0.1c würde Orion starship verlangen, dass 100 Jahre 10 Lichtjahre reisen. Der Astronom Carl Sagan hat vorgeschlagen, dass das ein ausgezeichneter Gebrauch für aktuelle Reserven an Kernwaffen sein würde.

Spätere Entwicklungen

Ein Orion ähnliches Konzept wurde von der britischen Interplanetarischen Gesellschaft (B.I.S) entworfen. in den Jahren 1973-1974. Projektdaedalus sollte eine robotic interstellare Untersuchung zum Stern von Barnard sein, der mit 12 % der Geschwindigkeit des Lichtes reisen würde. 1989 wurde ein ähnliches Konzept durch die amerikanische Marine und NASA in Projektlongshot studiert. Beide dieser Konzepte verlangen bedeutende Fortschritte in der Fusionstechnologie, und können deshalb zurzeit verschieden von Orion nicht gebaut werden.

Von 1998 zur Gegenwart hat die Kerntechnikabteilung an der Staatlichen Universität von Pennsylvanien zwei verbesserte Versionen des Designs von Daedalus entwickelt, das als Projektican und Projektaimstar bekannt ist.

Volkswirtschaft

Der Aufwand der fissionable erforderlichen Materialien wurde hoch gedacht, bis der Physiker Ted Taylor gezeigt hat, dass mit den richtigen Designs für Explosivstoffe der Betrag von auf dem Start verwendetem fissionables in der Nähe von der Konstante für jede Größe von Orion von 2,000 Tonnen bis 8,000,000 Tonnen war. Die größeren Bomben haben mehr Explosivstoffe verwendet, um den fissionables superzusammenzupressen, radioaktiven Niederschlag reduzierend. Der Extraschutt von den Explosivstoffen dient auch als zusätzliche Antrieb-Masse.

Der Hauptteil von Kosten für historische Kernverteidigungsprogramme ist gewesen

für die Übergabe und Unterstützungssysteme, aber nicht für Produktionskosten der Bomben direkt (mit Sprengköpfen, die 7 % der Vereinigten Staaten 1946-1996 Aufwand sind, der gemäß einer Studie ganz ist). Nach der anfänglichen Infrastruktur-Entwicklung und Investition die Randkosten kann jede von zusätzlichen Atombomben in der Massenproduktion relativ niedrig sein. In den 1980er Jahren hatten einige amerikanische thermonukleare Sprengköpfe geschätzte $ 1.1 Millionen kostet jeden ($ 630 Millionen für 560). Für die vielleicht einfacheren durch ein Design von Orion zu verwendenden Spaltungspulseinheiten hat eine 1964-Quelle Kosten von 40000 $ oder weniger jeder in der Massenproduktion geschätzt, die bis zu etwa $ 0.3 Millionen jeder in modern-tägigen für die Inflation angepassten Dollars sein würde.

Planen Sie, dass Daedalus später Fusionsexplosivstoffe (schwerer Wasserstoff oder Tritium-Kügelchen) explodieren lassen durch den Elektronbalken Trägheitsbeschränkung vorgeschlagen hat. Das ist derselbe Grundsatz hinter der Trägheitsbeschränkungsfusion. Jedoch, theoretisch, könnte es zu viel kleineren Explosionen heruntergeschraubt werden, und kleine Stoß-Absorber verlangen.

Fahrzeugarchitektur

Von 1957 bis 1964 wurde diese Information verwendet, um ein Raumfahrzeugantrieb-System genannt "Orion" zu entwerfen, in dem Kernexplosivstoffe hinter einem Rauschgifthändler-Teller geworfen würden, der auf dem Boden eines Raumfahrzeugs bestiegen ist, und explodiert haben. Die Stoß-Welle und Radiation von der Detonation würden gegen die Unterseite des Rauschgifthändler-Tellers einwirken, ihm einen starken "Stoß" gebend. Der Rauschgifthändler-Teller würde auf großen zweistufigen Stoß-Absorbern bestiegen, die Beschleunigung dem Rest des Raumfahrzeugs glatt übersenden würden.

Während des Take-Offs gab es Sorgen der Gefahr vom fluidic Bombensplitter, der vom Boden wird widerspiegelt. Eine vorgeschlagene Lösung war, einen flachen Teller von herkömmlichen Explosivstoffen zu verwenden, die über den Rauschgifthändler-Teller ausgebreitet sind, und das explodieren zu lassen, um das Schiff vom Boden vor dem Kern-Gehen zu heben. Das würde das Schiff weit genug in die Luft heben, dass die erste eingestellte Kerndruckwelle Schutt nicht schaffen würde, der dazu fähig ist, dem Schiff zu schaden.

Ein einleitendes Design für die Explosivstoffe wurde erzeugt. Es hat eine geformte Anklage Fusionserhöhter Spaltungsexplosivstoff verwendet. Der Explosivstoff wurde in einen Beryllium "Oxydkanalfüller" gewickelt, der durch einen Uran-Strahlenspiegel umgeben wurde. Der Spiegel und Kanalfüller waren beendet offen, und an diesem offenen Ende wurde ein flacher Teller von Wolfram-Treibgas gelegt. Alles wurde in eine Dose mit einem Diameter eingebaut, das nicht größer ist als 6 Zoll (15 Cm), und hat gerade mehr als 300 Pfd. (140 Kg) gewogen, so konnte es durch die von einem Automaten des alkoholfreien Getränkes hoch geschraubte Maschinerie behandelt werden (tatsächlich, wurde Coca-Cola auf dem Design befragt).

In 1 Mikrosekunde nach dem Zünden würden das Gammabombe-Plasma und die Neutronen den Kanalfüller heizen, und durch die Uran-Schale etwas enthalten werden. In 2-3 Mikrosekunden würde der Kanalfüller etwas von der Energie zum Treibgas übersenden, das verdampft hat. Der flache Teller von Treibgas hat eine auf den Rauschgifthändler-Teller gerichtete Explosion in der Form von der Zigarre gebildet.

Das Plasma würde zu 14,000 °C kühl werden, weil es die 25-M-Entfernung zum Rauschgifthändler-Teller überquert hat, und dann heizen Sie zu 67,000 °C wieder, als (in ungefähr 300 Mikrosekunden) hat es den Rauschgifthändler-Teller geschlagen und hat wiederzusammengepresst. Diese Temperatur strahlt ultraviolett aus, der durch den grössten Teil von plasmas schlecht übersandt wird. Das hilft, den Rauschgifthändler-Teller kühl zu halten. Die Zigarre hat Vertriebsprofil gestaltet, und die niedrige Dichte des Plasmas reduziert den sofortigen Stoß zum Rauschgifthändler-Teller.

Die Rauschgifthändler-Teller-Dicke würde um ungefähr einen Faktor 6 vom Zentrum bis den Rand abnehmen, so dass die Nettogeschwindigkeit der inneren und Außenteile des Tellers dasselbe ist, wenn auch der durch das Plasma übertragene Schwung vom Zentrum nach außen zunimmt.

An niedrigen Höhen, wo die Umgebungsluft dicht ist, konnte das Gammazerstreuen der Mannschaft potenziell verletzen, und ein Strahlenunterschlupf würde irgendwie auf langen Missionen notwendig sein, Sonnenaufflackern zu überleben. Radiation, die Wirksamkeitszunahmen exponential mit der Schild-Dicke beschirmt (sieh Gammastrahl für eine Diskussion der Abschirmung), so auf Schiffen mit der Masse, die größer ist als eintausend Tonnen, würde der Strukturhauptteil des Schiffs, seiner Läden und der Masse der Bomben und des Treibgases mehr zur Verfügung stellen als entsprechende Abschirmung für die Mannschaft.

am Anfang dachte, war Stabilität ein Problem wegen Ungenauigkeiten im Stellen der Bomben, aber es wurde später gezeigt, dass die Effekten dazu neigen würden, zu annullieren.

Zahlreiche Musterflugtests (herkömmliche Explosivstoffe verwendend), wurden am Punkt Loma 1959 geführt. Am 14. November ist das Ein-Meter-Modell, genannt "Heiße Stange" (oder "Putt-Putt"), zuerst das Verwenden RDX (chemische Explosivstoffe) in einem kontrollierten Flug seit 23 Sekunden zu einer Höhe von 56 Metern geflogen. Der Film der Tests ist zum Video abgeschrieben worden, das auf dem BBC-Fernsehprogramm "Zu Mars durch die Atombombe" 2003 mit Anmerkungen von Freeman Dyson und Arthur C. Clarke gezeigt ist. Das Modell, das durch den Fallschirm gelandet ist, unbeschädigt und ist in der Sammlung der Smithsonian Nationalen Luft und des Raummuseums.

Der erste vorgeschlagene Stoß-Absorber war bloß ein ringförmiger Luftsack. Jedoch wurde es bald begriffen, dass, eine Explosion sollte scheitern, würde der Rauschgifthändler-Teller von 500 bis 1000 Tonnen den Luftsack auf dem Rückprall wegreißen. So ein zweistufiger, detuned Stoß-Absorber-Design des Frühlings/Kolbens wurde entwickelt. Auf dem Bezugsdesign die erste Stufe wurde mechanischer Absorber 4.5mal die Pulsfrequenz abgestimmt, während der zweite Bühne-Gaskolben auf 1/2 Zeiten die Pulsfrequenz abgestimmt wurde. Das hat erlaubt, Toleranz von 10 Millisekunden in jeder Explosion zeitlich festzulegen.

Die Konstruktion ist mit Bombe-Misserfolg durch das Hinausschießen und das Zurückprallen in eine 'Zentrum'-Position fertig geworden. So im Anschluss an einen Misserfolg (und auf dem anfänglichen Boden-Start) würde es notwendig sein (oder Wiederanfang) die Folge mit einem niedrigeren Ertrag-Gerät anzufangen. In den Methoden der 1950er Jahre, Bombe-Ertrag anzupassen, waren in ihrem Säuglingsalter, und beträchtliche Aufmerksamkeit wurde der Versorgung eines Mittels des 'Tauschens' eine Standardertrag-Bombe für einen kleineren Ertrag ein in einem 2 oder 3 Rahmen des zweiten Mals zugewandt (oder ein alternatives Mittel zur Verfügung zu stellen, niedrige Ertrag-Bomben anzuzünden). An diesen Tagen würde der Ertrag eines Standardgeräts unten', wie erforderlich, 'im Fluge' 'abgestimmt.

Die Bomben mussten hinter dem Rauschgifthändler-Teller schnell genug gestartet werden, um 20 bis 30 M außer ihm alle 1.1 Sekunden zu sprengen oder so. Zahlreiche Vorschläge wurden von vielfachen Pistolen untersucht, die über den Rand des Rauschgifthändler-Tellers stoßen, um angetriebene von 'Berg-Und-Tal-Bahn'-Spuren gestartete Bomben mit Raketen zu beschießen, jedoch hat das Endbezugsdesign eine einfache Gaspistole verwendet, um die Geräte durch ein Loch im Zentrum des Rauschgifthändler-Tellers zu schießen.

Potenzielle Probleme

Die Aussetzung von wiederholten Kerndruckwellen erhebt das Problem von ablation (Erosion) des Rauschgifthändler-Tellers. Jedoch zeigen Berechnungen und Experimente an, dass ein Stahlrauschgifthändler-Teller ablate weniger als 1 Mm, wenn ungeschützt, würde. Wenn zerstäubt, mit einem Öl braucht es nicht ablate überhaupt (das wurde zufällig entdeckt; ein Testteller hatte ölige Fingerabdrücke darauf, und die Fingerabdrücke haben keinen ablation ertragen). Die Absorptionsspektren von Kohlenstoff und Wasserstoff minimieren Heizung. Die Designtemperatur des shockwave, 67,000 °C, strahlt ultraviolett aus. Die meisten Materialien und Elemente sind zum ultravioletten, besonders am 340 MPa Druck die Teller-Erfahrungen undurchsichtig. Das hält den Teller davon ab zu schmelzen oder ablating.

Ein Problem, das ungelöst am Beschluss des Projektes geblieben ist, war, ob die Turbulenz, die durch die Kombination des Treibgases und ablated Rauschgifthändler-Tellers geschaffen ist, den ganzen ablation des Rauschgifthändler-Tellers drastisch vergrößern würde. Gemäß Freeman Dyson während der 1960er Jahre hätten sie wirklich einen Test mit einem echten Kernexplosivstoff durchführen müssen, um das zu bestimmen; mit der modernen Simulierungstechnologie konnte das ziemlich genau ohne solche empirische Untersuchung bestimmt werden.

Ein anderes potenzielles Problem mit dem Rauschgifthändler-Teller ist das des Abplatzens — Scherben von Metall — potenziell die Spitze des Tellers fortfliegend. Der shockwave vom einwirkenden Plasma auf dem Boden des Tellers führt den Teller durch und erreicht die Spitzenoberfläche. An diesem Punkt kann das Abplatzen vorkommen, den Rauschgifthändler-Teller beschädigend. Deshalb wurden alternative Substanzen (z.B, Sperrholz und Glasfaser) für die Oberflächenschicht des Rauschgifthändler-Tellers untersucht und haben gedacht, um annehmbar zu sein.

Wenn die herkömmlichen Explosivstoffe in der Atombombe explodieren, aber eine Kernexplosion entzündet sich nicht (ein Blindgänger), konnte Bombensplitter schlagen und potenziell kritisch den Rauschgifthändler-Teller beschädigen.

sagte, waren wahre Techniktests der Fahrzeugsysteme unmöglich, weil mehrere tausend Kernexplosionen in keinem Platz durchgeführt werden konnten. Jedoch wurden Experimente entworfen, um Rauschgifthändler-Teller in Kernmeteoren zu prüfen. Langfristige Tests von Rauschgifthändler-Tellern konnten im Raum vorkommen. Mehrere dieser Tests sind fast geflogen. Die Designs des Stoß-Absorbers konnten am umfassenden auf der Erde mit chemischen Explosivstoffen geprüft werden.

Aber, wie man dachte, war das ungelöste Hauptproblem für einen Start von der Oberfläche der Erde radioaktiver Kernniederschlag. Irgendwelche Explosionen innerhalb des magnetosphere würden fissionables zur Erde zurückbringen, wenn das Raumschiff von einem polaren Gebiet wie ein Lastkahn in den höheren Gebieten der Arktis mit der anfänglichen losfahrenden Explosion nicht gestartet wurde, um eine große Masse des herkömmlichen hochexplosiven Sprengstoffs zu sein, um nur radioaktiven Niederschlag bedeutsam zu reduzieren; nachfolgende Detonationen würden in der Luft und deshalb viel sauberer sein. Die Antarktis ist nicht lebensfähig, weil das enorme gesetzliche Änderungen verlangen würde, weil der Kontinent jetzt eine internationale Tierwelt-Konserve ist.

Freeman Dyson, Gruppenführer auf dem Projekt, hat zurück in den 1960er Jahren eingeschätzt, dass mit herkömmlichen Kernwaffen (ein großer Bruchteil des Ertrags von der Spaltung) jeder Start statistisch durchschnittlich zwischen 0.1 und 1 tödlichen Krebsen vom radioaktiven Niederschlag verursachen würde. Diese Schätzung basiert auf keinen Schwellenmusterannahmen, eine Methode, die häufig in Schätzungen von statistischen Todesfällen durch andere Hauptindustrietätigkeiten, solcher als verwendet ist, wie modern-tägige amerikanische Ordnungsämter oft Regulierungen auf der herkömmlicheren Verschmutzung durchführen, wenn ein Leben oder mehr gespart pro $ 6 Millionen zu $ 8 Millionen von übernommenen Wirtschaftskosten vorausgesagt werden. Jeder hat wenige Million Dollar der Leistungsfähigkeit indirekt gewonnen oder hat in der Weltwirtschaft verloren kann Leben gespart oder verloren in Bezug auf Gelegenheitsgewinne gegen Kosten statistisch im Durchschnitt betragen. Indirekte Effekten konnten dafür von Bedeutung sein, ob der gesamte Einfluss einer mit Sitz in Orion Raumfahrt auf der zukünftigen menschlichen globalen Sterblichkeit eine Nettozunahme oder eine Nettoabnahme, einschließlich sein würde, wenn die Änderung in Start-Kosten und Fähigkeiten Raumerforschung, Raumkolonisation, die Verschiedenheit des langfristigen menschlichen Art-Überlebens, der im Weltraum vorhandenen Sonnenmacht oder anderen hypotheticals betroffen hat.

Die Gefahr für das menschliche Leben war nicht ein Grund, der gegeben ist, für das Projekt einzustellen - diejenigen, die eingeschlossen sind, fehlen von der Missionsvoraussetzung (keiner in der US-Regierung konnte an jeden Grund denken, Tausende von Tonnen der Nutzlast in die Bahn zu stellen), die Entscheidung, sich auf Raketen (für die Mondmission) und, schließlich, die Unterschrift des Teilweisen Testverbot-Vertrags 1963 zu konzentrieren. Die Gefahr für elektronische Systeme auf dem Boden (vom elektromagnetischen Puls) ist von den vorgeschlagenen Sub-Kiloton-Druckwellen unbedeutend.

Orion-artige Kernpulsraketen können von über dem magnetosphere gestartet werden, so dass beladene Ionen des radioaktiven Niederschlags in seinem Auspuffplasma durch das magnetische Feld der Erde nicht gefangen werden und in die Erde nicht zurückgegeben werden.

Von vielen kleineren Detonationen verbunden der radioaktive Niederschlag für den kompletten Start einer 6,000 kurzen Tonne (5,500 Metertonnen) ist Orion der Detonation typischer 10 Megatonnen (40 petajoule) Kernwaffe gleich, wenn er den Gebrauch von Kernexplosivstoffen mit einem hohen Teil des Gesamtertrags von der Spaltung pessimistisch annimmt. Historische oberirdische Kernwaffentests haben 189 Megatonnen des Spaltungsertrags eingeschlossen und haben durchschnittliche globale Strahlenaussetzung pro Person verursacht, die an 0.11 mSv/yr 1963, mit 0.007 mSv/yr restlich in modernen Zeiten kulminiert (überlagert auf andere Quellen der Aussetzung, in erster Linie natürliche Hintergrundradiation, welche Durchschnitte 2.4 mSv/yr allgemein, aber außerordentlich, wie 6 mSv/yr in einigen Höhenstädten ändern). Jeder Vergleich würde unter Einfluss sein, wie Bevölkerungsdosierung durch Detonationspositionen mit sehr entfernten bevorzugten Seiten betroffen wird.

Mit Sonderanfertigungen von Kernexplosivstoff hat Ted Taylor eingeschätzt, dass radioaktiver Spaltungsproduktniederschlag zehnfach, oder sogar zur Null reduziert werden konnte, wenn ein reiner Fusionsexplosivstoff stattdessen gebaut werden konnte. Ein reiner 100-%-Fusionsexplosivstoff muss noch gemäß freigegebenen US-Regierungsdokumenten erfolgreich entwickelt werden, obwohl relativ sauber, wurden PNEs (Friedliche Kernexplosivstoffe) für die Kanal-Ausgrabung durch die Sowjetunion in den 1970er Jahren mit 98-%-Fusionsertrag wenn 15 kilotons Summe jeder (nur 0.3 kilotons Spaltung) geprüft.

Das Fahrzeug und sein Testprogramm würden den Teilweisen Testverbot-Vertrag von 1963, wie zurzeit geschrieben, verletzen, der alle Kerndetonationen außer jenen geführte Untergrundbahn sowohl als ein Versuch verboten hat, das Wettrüsten zu verlangsamen als auch den Betrag der Radiation in der durch Kerndetonationen verursachten Atmosphäre zu beschränken. Es gab eine Anstrengung durch die US-Regierung, eine Ausnahme in den 1963-Vertrag zu stellen, den Gebrauch des Kernantriebs für spaceflight zu berücksichtigen, aber sowjetische Ängste über militärische Anwendungen haben die Ausnahme ausser dem Vertrag behalten. Natürlich ist das kein Hindernis zu einem Land wie China, das den Vertrag nie unterzeichnet hat.

Es ist darauf hingewiesen worden, dass die Beschränkungen des Vertrags für die Daedalus Projektfusionsmikroexplosionsrakete nicht gelten würden. Klassensysteme von Daedalus verwenden Kügelchen von einem Gramm oder weniger entzündet durch die Partikel oder Laserbalken, um sehr kleine Fusionsexplosionen mit einem maximalen explosiven Ertrag von nur 10-20 Tonnen der TNT Entsprechung zu erzeugen.

Der Start solch einer Atombombe-Rakete von Orion vom Boden oder aus der niedrigen Erdbahn würde einen elektromagnetischen Puls erzeugen, der bedeutenden Schaden Computern und Satelliten, sowie Überschwemmung der Riemen von van Allen mit der energiereichen Radiation verursachen konnte. Dieses Problem könnte durch den Stapellauf von sehr entfernten Gebieten behoben werden, weil der EMP Fußabdruck nur einige hundert Meilen breit sein würde. Die Erde wird durch die Riemen von Van Allen gut beschirmt. Außerdem konnten einige relativ kleine im Weltraum vorhandene Electrodynamic-Haltestricke aufmarschiert werden, um die energischen Partikeln aus den Festnahme-Winkeln der Riemen von Van Allen schnell zu vertreiben.

Die Versammlung eines Pulslaufwerk-Raumfahrzeugs in der Bahn durch herkömmlichere Mittel und nur das Aktivieren seines Hauptlaufwerkes in einer sichereren Entfernung würden eine weniger zerstörende Annäherung sein. Die Lofstrom-Start-Schleife oder ein Raumaufzug stellen hypothetisch eine ausgezeichnete Lösung zur Verfügung, obwohl im Fall vom Raumaufzug vorhandener Kohlenstoff nanotubes Zusammensetzungen genügend Zugbelastung noch nicht hat. Alle chemischen Rakete-Designs sind äußerst ineffizient (und teuer), als man Masse in die Bahn gestartet hat, jedoch konnte verwendet werden, wenn das Ergebnis als werter den Kosten (zum Beispiel, die Alternative gesehen wurde, die der Einfluss eines Asteroiden der Größe ist, die diesem des Kreidepaläogen-Erlöschen-Ereignisses ähnlich ist).

Die nachteilige öffentliche Reaktion in den USA, Europa und vielen anderen Ländern zu jedem Gebrauch von Kernexplosivstoffen jedes Typs wird wahrscheinlich aus irgendeinem Grund der Hauptstolperstein in den USA bleiben, selbst wenn die praktischen und gesetzlichen Schwierigkeiten überwunden werden. Selbstverständlich wird China nicht so beschränkt, und wir könnten noch ein Handwerk von Orion sehen vom Boden-Niveau losfahren.

Operation Plumbbob

Ein dem Test eines Rauschgifthändler-Tellers ähnlicher Test ist vorgekommen, wie eine zufällige Nebenwirkung eines Kerneindämmungstests "Pascal B" geführt am 27. August 1957 genannt hat. Der experimentelle Entwerfer des Tests Dr Brownlee hat eine hoch ungefähre Berechnung durchgeführt, die darauf hingewiesen hat, dass der niedrige Ertrag Kernexplosivstoff würde den massiven (900 Kg) Stahlbedecken-Teller zu sechsmal beschleunigen, Geschwindigkeit entkommt. Der Teller wurde nie gefunden, aber Dr Brownlee glaubt, dass der Teller nie die Atmosphäre verlassen hat (zum Beispiel, könnte es durch die Kompressionsheizung der Atmosphäre wegen seiner hohen Geschwindigkeit verdunstet worden sein). Die berechnete Geschwindigkeit war genug interessant, dass die Mannschaft eine Hochleistungskamera auf dem Teller erzogen hat, der leider nur in einem Rahmen erschienen ist, aber das hat dennoch einen für die Geschwindigkeit tiefer gebundenen sehr hohen gegeben.

Anschein in der Fiktion

Siehe auch

• Miniillustrierte Orion
• Magnetisches Segel
• Planen Sie Prometheus
• Planen Sie Daedalus
• Planen Sie Longshot
• Planen Sie Walküre

Weiterführende Literatur

• "Kernpulsantrieb (Projektorion) Technischer Zusammenfassender Bericht" RTD TDR 63 3006 (1963-1964); GA-4805 Vol. 1, Bezugsfahrzeugdesignstudie, Vol. 2, Wechselwirkungseffekten, Vol. 3, Pulssysteme, Vol. 4, Experimentelle Strukturantwort. (Vom Nationalen Technischen Informationsdienst, den Vereinigten Staaten)
• "Kernpulsantrieb (Projektorion) Technischer Zusammenfassender Bericht" am 1. Juli 1963-30 Juni 1964, WL TDR 64 93; GA-5386 Vol. 1, Zusammenfassender Bericht, Vol. 2, Theoretische und Experimentelle Physik, Vol. 3, Motordesign, Analyse und Entwicklungstechniken, Vol. 4, Experimentelle Techniktests. (Vom Nationalen Technischen Informationsdienst, den Vereinigten Staaten)
• "Das dynamische Amerika; eine Geschichte von General Dynamics Corporation und seinen Vorgänger-Gesellschaften", John Niven, Courtlandt Canby, und Vernon Welsh Designer, Erik Nitsche, 1960-Seite-Image
• Allgemeine Atomphysik, Kernpulsraumfahrzeugstudie, Band I - Zusammenfassung, am 19. September 1964
• Allgemeine Atomphysik, Kernpulsraumfahrzeugstudie, Band III - Begriffsfahrzeugdesigns Und Betriebliche Systeme, am 19. September 1964
• Allgemeine Atomphysik, Kernpulsraumfahrzeugstudie, Band IV - Missionsgeschwindigkeitsvoraussetzungen Und Systemvergleiche, am 28. Februar 1966
• Allgemeine Atomphysik, Kernpulsraumfahrzeugstudie, Band IV - Missionsgeschwindigkeitsvoraussetzungen Und Systemvergleiche (Ergänzung), am 28. Februar 1966
• NASA, Kernpulsfahrzeugstudie Kondensierter Zusammenfassender Bericht (General Dynamics Corp.), Januar 1964
• Probleme mit Orion planen eine etwas negative Meinung auf dem Projekt.
• Projektorion: Die wahre Geschichte des Atomraumschiffes durch George Dyson (2003) (Google Buchverbindung)

Links

• Freeman Dyson, der über das Projekt Orion spricht
• Projektorion: Sein Leben, Tod und mögliche Wiedergeburt
• Elektromagnetischer Puls Shockwaves infolge des Kernpulsantriebs
• Kernrakete-Ausschuss: "Pulsantrieb-Dokumentenbibliothek": Archiv-Kopie der Forum-Seite w/links zu ursprünglichem Orion die Doktoren
• George Dyson, der über Projektorion an TED spricht
• Zu Mars durch die Atombombe-Bewachung an der gebildeten Erde
• Projekt von YouTube Orion Büroklammer kurze Büroklammer auf dem Orion Raumfahrzeug