En vzryvolёte a Júpiter

Las limitaciones de los cohetes químicos estaba claro incluso antes de los lanzamientos espaciales regulares. Ecuación del cohete Tsiolkovsky sólo dice que somos los motores familiares pueden volar a la luna (a partir cohete mil toneladas en los tres masa inicial y regresar al barco varias toneladas), con gran dificultad, a Marte (con muchas veces la peor de masas de relación inicial / final, ), sino para conquistar el sistema solar en los cohetes químicos no pueden. Por lo tanto, en el medio del siglo XX comenzaron a aparecer proyectos alternativos, la más notable de las cuales era la vzryvolёt atómica (cohete de pulso). En este post vamos a hablar de su diseño, la historia de la creación, las perspectivas en el siglo 21, y todavía volar en él a Júpiter en Orbiter'e.

Orion h4>

La idea del proyecto h5> Las reacciones de fisión y la fusión nuclear dio a la humanidad una fuente de gran energía. Por tanto, es lógico que el primer pensamiento hasta usar bombas atómicas para moverse en el espacio, los desarrolladores de las armas nucleares. Según el documento, el Laboratorio Nacional de Los Alamos, Stanislaw Ulam , miembro del Proyecto Manhattan, co-inventor del sistema de bomba de hidrógeno Teller-Ulam sugirió la idea motor de cohete nuclear en 1946. Según la idea original, el arma nuclear barco que socavan y se evapora reiniciar el accionamiento después de la bomba. En los años 50 se desarrolló la idea Ted Taylor y Фриман Dyson (Esfera de Dyson - también su idea). El proyecto resultante fue la siguiente:


Estufa de popa se plasma golpeó por la carga nuclear, y el impulso del plasma a través de dos niveles de choque transmitidas a la nave. A partir de los cargos en pleno vuelo el uso de dispositivos nucleares producir explosión dirigida:


Cáscara moldeada de óxido de berilio y uranio explosión nuclear hizo cargo de la dirección y el tungsteno se convirtió en un haz en forma de cigarro de plasma, que venció a la placa de empuje de alimentación. Pusher a la izquierda en la posición delantera, y luego, bajo la influencia de la depreciación, volver a la posición inicial. El ciclo se repitió.

Historia Proyecto h5> El "Orion" comenzaron en 1958. Fue un trabajo de pleno derecho la ingeniería, aunque, por supuesto, sorprendente en su alcance - los proyectos de desarrollo tenían un peso de 880 toneladas para la nave espacial cercano a la Tierra a 8.000.000 toneladas para el "interplanetaria avanzada." Se construyeron maquetas de barcos que utilizan explosivos convencionales para verificar la estabilidad de vuelo.

Muy corto video de una prueba:


Desclasificados Crónica 1958 de prueba diferentes diseños:


En los 60 años el proyecto ha comenzado a tener problemas. En primer lugar, la unidad recibe una grande y muy caro. En busca de dinero resultó que el "Orion" están interesados ​​en el servicio militar, pero tenía que hacer la nave de modo armado. Presidente Kennedy vio la disposición de la vzryvolёta atómica cañones atómicas, misiles y otras armas, se horrorizó, y las posibilidades de financiación se desplomó. En segundo lugar, pone en marcha todo tipo de vehículos, excepto el más joven, tuvo que ser hecho de la Tierra a los motores nucleares marchando, lo que significa que cientos de explosiones nucleares en la atmósfera, y nadie se inspira en el fondo de las protestas públicas contra las pruebas nucleares. En tercer lugar, probar la nave obstaculizado el Tratado de 1963 que prohíbe las pruebas nucleares en la atmósfera, el espacio ultraterrestre y debajo del agua. Sin embargo, el plato de empuje tuvo que comprobar en un par de pruebas nucleares, y, dentro de una sola explosión, cálculos confirmar. Como resultado, a pesar de que en algún momento en el proyecto "Orion", fue visto como una alternativa real a los misiles von Braun y el programa lunar, como resultado de "Orion" se cerró en la zona en 1965.

La vida después del cierre h5> Después de cerrar el proyecto entró en la elaboración de un plano teórico. Unidad Atómica pulso prometió una oportunidad única, por lo que con base en ella comenzó a desarrollar naves interestelares. Freeman Dyson ha creado dos proyectos para el estudio de la trayectoria de Alpha Centauri-vuelo sin inhibición, cien mil toneladas de masa inicial (stomost 0, 1 anual del PIB de Estados Unidos, el vuelo 133 años), los otros diez millones de toneladas (1 costo anual del PIB de Estados Unidos, mientras que vuelo 1330 años). Son proyectos de "Orion" relacionados «Dédalo» y « Longshot », aunque utilizan más complejo y aún no han llegado a dominar los motores. Además, el proyecto fue acuñado «Medusa» , donde en lugar de la placa de empuje utilizando una vela paracaídas especial. A pesar de que la ejecución del proyecto siga adelante, y nadie no da dinero, un grupo de entusiastas que vienen con nuevos proyectos. Por ejemplo, en 2007, publicó un artículo describiendo el Mini-Mag Orion - pequeña "Orion", que socavan las cargas atómicas realizadas por el campo magnético
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Evaluación de Proyectos h5> Ventajas:

«Orion" poner en práctica en el nivel de la tecnología de hace cuarenta años. Un motor único combina una gran tracción y alto impulso específico. En cohetes químicos gran tracción, pero un pequeño impulso en la propulsión eléctrica -. Un gran impulso, pero poco de tracción Capacidad para el viaje interestelar. Nuclear "Orion" puede acelerar teóricamente al 3% -5% de la velocidad de la luz, la fusión - 8% -10% en la aniquilación termonuclear para conducir catálisis - 10% y la aniquilación "materia-antimateria" - 50% -80%. Vuelo a Alfa Centauri a los 0, 1 Toma '44 y 36 días de la aceleración / deceleración para aceleración de 1 g.
Debilidades:
productos de la Contaminación de la Tierra de las explosiones nucleares en la salida del vuelo desde el suelo y en la atmósfera. La presencia de elementos móviles, que requiere la fiabilidad absoluta del segundo amortiguador en condiciones de miles de explosiones. Uso cargas atómicas -. el problema del control y la seguridad grande y costoso. Círculo vicioso - hay necesidad urgente de retirar miles de toneladas en órbita, nadie va a dar dinero para el desarrollo de la unidad, que es capaz de estos miles de toneladas de plomo, y la necesidad y no aparecerá
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Un poco de reflexión h5> En las próximas décadas, es poco probable para iniciar la construcción de la nave, a menos que, por supuesto, no va a pasar todas las invenciones felices días humanidad. Por lo tanto, hablar de la tecnología más aplicable para el vuelo interestelar difícil. Sin embargo, el nivel actual de la tecnología de "Orion" se ve muy bien en comparación con otros métodos de movimiento. Proyecto vzryvolёta impulso específico, de acuerdo con документу NASA , estaba en el rango de 1800-6000 segundos, y la década de 1980 con el desarrollo de la tecnología prometió MI 10 -20 000 segundos. Lo que es muy interesante, indicadores similares han llegado a la propulsión eléctrica (ERE ya volar con MI 1600, prometiendo ERE promesa de 20.000 s). Tal vez conquistar el sistema solar no es vzryvolёt atómica brutal y ERE "cultural". Pero sin dispositivos nucleares en los buques no lo hacen - sólo ellos pueden proporcionar la cantidad necesaria de energía para el desarrollo del sistema solar
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Vuelo h4> Si usted está interesado en viajar a Júpiter en vzryvolёte, ver este video sobre el vuelo a Marte, para tener una idea de lo que vamos a hacer, y pueden desperdiciar el resto de la entrada.

Preparación para volar h5> Además de la Orbiter'a necesitamos sólo un addon - Orion 1.22 . También se supone que al menos ha leído mis mensajes por etiqueta Orbiter a > y tener una idea acerca de la terminología.

Algunos teoría h5> En la balística de espacio es el concepto de "órbita de transferencia de Hohmann» (órbita de transferencia de Hohmann). Esta es la ruta más económica de movimiento entre las órbitas. Se compone de dos pulsos, el primero de los cuales se dan en apocentro pericentro y levanta a la altura deseada y el segundo dado en apocenter periapsis y eleva a una altitud deseada. Si queremos ir a una altitud menor, la acción inversa. La primera - la reducción pericentro, el segundo - la reducción apocentro. Aquí hay una foto que ilustra la idea:


Es obvio que si volamos, como Júpiter, que no siempre está en lo opuesto sería el punto de inicio de la órbita en el momento de nuestra llegada allí. Por lo tanto la órbita de transferencia de Hohmann sólo es posible en un determinado período de tiempo - la ventana de inicio. Ventana de lanzamiento es el vuelo es posible, pero se requieren más los costos de combustible y será más difícil.
Además, la planificación de nuestro vuelo a Júpiter, creemos que estamos volando "a ojo", con la mano, sin cálculos balísticos graves o MFD adicional. Por lo tanto, nuestro vuelo sería muy ineficiente en términos de los costos de combustible, pero interesante, y nos gustaría volar con excelente para el vuelo "a ojo" exactitud.

plan de vuelo h5> Nuestro vuelo constará de las siguientes etapas:

La aceleración de la órbita de la Tierra trayectoria Corrección después de salir de la zona de influencia gravitacional de la Tierra corrección de trayectoria -.. La combinación de inclinación (la órbita de la Tierra y la órbita de Júpiter tiene un estado de ánimo un poco diferente ) Si es necesario -. corrección de la trayectoria cuando se acerque a la de Júpiter Ir a la órbita de Júpiter
..

Paso 1: La aceleración de la órbita de la Tierra h5> Necesitamos un guión «Orion 20m», que lanzar abiertamente ventana a Júpiter:


versión rusa del lanzador, puede . I>

En la primera etapa, el más importante para nosotros es la transferencia de MFD. Cambie el modo de transferencia de MFD izquierda (Shift De izquierda - F1 , Shift Izquierda - X ). Como un tratamiento corporal, seleccione el Sol ( Shift Izquierda - R , seleccione Sun en el menú). Elegir el modo de inicio en orbitar otro cuerpo celeste (Shift De izquierda - S , seleccione Tierra ). MFD toma la siguiente forma:



a la izquierda - el aspecto original a la derecha - una explicación de la pantalla I>
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Elegimos como un objetivo Júpiter ( Shift Izquierda - T , seleccione Jupiter en el menú). Incluyendo la OTA modo (botón HTO en el MFD), mueva el punto de partida ligeramente hacia adelante desde nuestra ubicación ( Shift Izquierda - & lt; / & gt; ) y se establece el incremento de velocidad calculada hasta la órbita de Júpiter teclas Izquierda Shift - ±


Menor punto de la órbita y posición de Júpiter discrepancias tangencia no es terrible, entonces correcto.
Tenemos que romper los dos parámetros:
La velocidad final se calcula como la velocidad orbital actual de OS + velocidad dV incremento. Ambos parámetros se resaltan en la pantalla. Calcular: OS + dV = 7, 558 k 8, 839 k = 16, 397 k, es decir, 16, de 4 de km / s. Dado que nos estamos alejando de la Tierra cada segundo, y nuestra velocidad disminuirá y mejor que la velocidad final para tomar la velocidad de 1.2 km / s más pequeño; nuestra velocidad final será 15 km / s , luego se enderezó.
La dirección del vector aceleración [) Espere hasta que estemos en órbita en la línea Sol - Tierra desde el exterior (en la sombra), momento en el que un breve línea del indicador forma una línea recta con línea del Sol - Tierra:



En este punto, el modo de estabilizar la nave KillRot ( Num 5 ). Vamos a acelerar en el siguiente turno. Motor "Orion" es muy fuerte y se acelera cuando al orbital vector de velocidad será de 8-10 grados:



Bellamente:


Al llegar a la velocidad deseada, apague el motor. A la derecha MFD visible de escape órbita hiperbólica.


Volamos de distancia, así que eso es en el ambiente de la conducción:

Paso 2: Corrección trayectoria después de salir de la zona de influencia gravitacional de la Tierra h5> tiempo que perder entonces el vuelo hasta que el efecto de la Tierra (G en la parte inferior de la MFD derecha) acelerada no menos de 0, 05. Cambiar el modo MFD izquierda nos seguimiento en lugar de la Tierra. ( Shift Izquierda - S , Por nombre , escriba el nombre de la nave Lewis )



Vaya, nosotros también nos dispersamos. Así, en primer lugar, usted tiene que reducir la velocidad.



Siguiente problema - a pesar de nuestros mejores esfuerzos, Júpiter estaría detrás de nosotros, cuando nos encontramos en la misma órbita. Por lo tanto, debemos cambiar la órbita en sentido horario. Para ello, tomamos la posición en un ángulo de 90 grados al vector velocidad orbital, a mano, el piloto automático hay tal.



Ocupar una posición deseada y encienda el motor. Nave en curso 90 grados deben mantenerse de forma manual, por suerte, no es difícil. En términos de balística como una maniobra - la barbarie, pero, sin embargo, funciona:


Cambie el modo de MFD derecha combinando inclinación orbital ( Desplazamiento a la derecha - F1 , Shift derecha - A ), seleccione un objeto de Júpiter ( Desplazamiento a la derecha - T , Júpiter elegir en el menú).



A continuación tenemos el nodo descendente (Descendente Node), por lo que la corrección debe ser "arriba" del viaje en avión. Consejos ignoran, derrochan tiempo antes de descender nodo.

Paso 3:. Corrección de trayectoria - la combinación de la inclinación orbital H5>
 

Resulta que la Tierra tenemos un poco más de freno. Por lo tanto, además de la alineación de las órbitas, y realizar camino más correcto. Sugerencia: el buque está orientación motores muy potentes, pequeño desplazamiento se puede dar por ellos en modo lineal
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De corrección gruesa realiza. Llevamos a cabo la corrección precisa aquí. Cambie el modo de MFD derecha sincronización Orbit ( Desplazamiento a la derecha - F1 , Desplazamiento a la derecha - Y , seleccione el derecho objetivo Shift - T , seleccione Júpiter) y recordando el puesto de atraque, la maniobra, reduzca el ajuste hasta valores DTmin cercanos a cero.



Algo por el estilo. El valor fluctuará, esto es normal. Ahora gire a la aceleración de acercarse a la de Júpiter y larga espera.

Paso 4:. La corrección de la trayectoria cuando se acerque a la de Júpiter H5> Tuvimos una buena corrección, por lo que este paso no es necesario. Pero si usted tiene más de un millón DTmin aumentaron, o había otros signos de la necesidad de corregir, puede aferrarse aproximación a Júpiter. Pero no se trata de reducir DTmin completamente a cero, de lo contrario tendrá que alejarse de Júpiter para entrar en órbita, y no toparse con él.

Paso 5.Perehod en órbita alrededor de Júpiter. H5>
 Acercarse a Júpiter, traducir a la izquierda Orbit MFD ( Shift Izquierda - F1 , Shift De izquierda - O , elegir un tratamiento corporal Shift Izquierda - R , Jupiter ). Verificamos que volamos pasado, no Vrezh en el planeta. En Orbiter'e Júpiter es muy hermoso, muestra el efecto de la atmósfera en rotación. Espere pericentro, expanda la nave contra el vector velocidad orbital y comenzar a reducir la velocidad.



Todos llegamos!

Conclusión h4> manual.
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