Будущее ядерно-импульсных ракет

>А зачем в СТРОГО определенном месте? Не так уж оно и СТРОГО определенно Какое бы Вы воздействие - с расчитанной вами силой- не оказали, траектория астероида изменится. Так? Или он затормозится, или ускорится, или изменит направление - а требуется что бы он НЕ ПОПАЛ -то есть подходит ЛЮБОЕ изменение траектории от "оптимальной". Так?
Так, да не совсем. Астероид, скорее всего И затормозиться И отклониться или ускориться И отклониться. Тем более, что большинство астероидов имеют сложную не шарообразную форму и вращаются. Поскольку Земля – мишень движущаяся, вполне вероятно он окажется с ней опять в одной точке в одно время. Такая неконтролируемая коррекция может даже усугубить ситуацию – скажем, вместо океана астероид угодит в густонаселенный континент.

>Как ни парадоксально на первый взгляд, (почти) во всех случаях оптимальное направление dVast - строго по вектору текущей скорости астероида, то есть ее увеличение в системе связанной с центром Земли координат. Это выпрямит траекторию, подняв высоту перигея гиперболической траектории, выведет ее за пределы атмосферы.

Т. е. получается, что ни уничтожить, ни отклонить астероид ракетой запущенной с Земли невозможно – стрелять надо в заднюю полусферу.
Корабль с ядерно-импульсным двигателем с характеристической скоростью порядка 100-150км/с мог бы многие годы дежурить на стартовой позиции, на Земле. В случае необходимости стартовать, сближаться с астероидом с выравниванием скоростей и атаковать высокоточными ядерными ракетами с безопасного расстояния, корректируя траекторию астероида. После пролета Земли тормозиться и возвращаться.
Страх – сильнейший двигатель технического прогресса. Деньги на Королевскую ракету Р-7 нашлись из страха перед американскими стратегическими бомбардировщиками – Спутник и Гагарин – побочный результат. «Энергия-Буран» - результат страха тогдашнего руководства перед программой СОИ. Исчез страх и надобность в «Буране» отпала. Возможно, страх перед опасностью падения астероида на Землю заставит человечество построить космические корабли нового типа – а побочным эффектом будут полеты к планетам.

>>Как ни парадоксально на первый взгляд, (почти) во всех случаях оптимальное направление dVast - строго по вектору текущей скорости астероида, то есть ее увеличение в системе связанной с центром Земли координат. Это выпрямит траекторию, подняв высоту перигея гиперболической траектории, выведет ее за пределы атмосферы.

Serg Ivanov>Корабль с ядерно-импульсным двигателем с характеристической скоростью порядка 100-150км/с мог бы многие годы дежурить на стартовой позиции, на Земле.
Не слишком ли совершенный КК для первой попытки?

Serg Ivanov> Возможно, страх перед опасностью падения астероида на Землю заставит человечество построить космические корабли нового типа – а побочным эффектом будут полеты к планетам.
Только непосредственная угроза, когда точно известно ЧТО и КОГДА могла бы быть таким стимулом. А "на всякий случай" на подобные работы вряд ли выделят достаточное финансирование.

Serg Ivanov> Деньги на Королевскую ракету Р-7 нашлись из страха перед американскими стратегическими бомбардировщиками – Спутник и Гагарин – побочный результат.
Оно то конечно "побочный результат", но совершенно не обязательный при создании МБР. По воспоминаниям большинство разработчиков за МБР ничего дальше не видело. Спутник и Гагарин – это инициатива Королева, а не логичное следствие разработки данной тематики. Причем, весьма вероятно, что взялся он за эту работу и потому, что ее можно было использовать как задел к космическим полетом, а не наоборот.

RD> Оно то конечно "побочный результат", но совершенно не обязательный при создании МБР. По воспоминаниям большинство разработчиков за МБР ничего дальше не видело. Спутник и Гагарин – это инициатива Королева, а не логичное следствие разработки данной тематики. Причем, весьма вероятно, что взялся он за эту работу в потому, что ее можно было использовать как задел к космическим полетом, а не наоборот.

Все же хочу вступится за Сергей Павловича МБР - это "побочное дитя" первого спутника, человека в космосе и т.д. (как и Фау-2 кстати). Не было бы этой тяги к звездам - стояли бы на вооружении КР Лавочкина(кстати в то время, да и сейчас они лучше по соображениям противоПРО.

Ник

>Почему нельзя? Можно, только атаковать астероид надо в наиболее удаленной от Земли точке орбиты. Тогда изменение будет максимальным при минимальных затратах. То есть типовая коррекция траектории выглядит так: к астероиду отправляют 'научный' зонд, состоящий из основного блока и субзарядов - 3-4 штук. Блок выходит на низкую орбиту вокруг астероида, научный блок проводит его (астероида) исследование.

Общее количество малых планет, или астероидов, в Солнечной системе оценивается в 150-250 тысяч. В астрономических каталогах зарегистрированы орбиты только примерно 2 тысяч из них. Некоторые астероиды заходят внутрь орбиты Земли и даже Меркурия (Икар – эксцентриситет 0,827, большая полуось 1,078 астрономических единиц), а орбита Идальго простирается почти до орбиты Сатурна. Многие орбиты очень круто наклонены к плоскости эклиптики (Идальго – 42,5 град, Бетулия –52). Кроме астероидов угрозу Земле могут представлять и кометы – размеры состоящих изо льда ядер комет от нескольких сот метров до нескольких километров, масса десятки миллиардов тонн. Предполагается, что общее число комет порядка ста миллиардов. Большинство комет имеет очень сильно вытянутые, огромные эллиптические орбиты. Орбитальная скорость таких комет в перигелии близка к параболической скорости (комета Галлея – 55км/с). Плоскости движения обычно сильно наклонены к плоскости эклиптики, направление движения вокруг Солнца у некоторых комет (например, Галлея) обратно общему направлению обращения планет. Долгопериодические кометы совершают один оборот вокруг Солнца за многие миллионы лет, и предсказать их появление невозможно. Очень трудно, а зачастую невозможно послать заранее зонд к таким объектам. В лучшем случае орбита объекта будет определена за несколько месяцев до столкновения.
Конечно, сложно убедить людей заранее готовиться к событию, вероятность которого очень мала – в миллион раз меньше чем вероятность аварии на атомной электростанции. Но и последствия падения астероида или большой кометы на Землю в миллион раз хуже – уничтожение разумной жизни (возможно уникальной). Человечество должно освоить дальний космос, прежде всего для собственной безопасности.

Nick_Crak>Все же хочу вступиться за Сергей Павловича МБР - это "побочное дитя" первого спутника, человека в космосе и т.д. (как и Фау-2 кстати). Не было бы этой тяги к звездам - стояли бы на вооружении КР Лавочкина(кстати в то время, да и сейчас они лучше по соображениям противоПРО.
А за что вступаться? Финансировали разработку МБР, так и на выходе должна быть МБР. Другое дело, без "тяги к звездам" за МБР бы не увидели РН. Так за это большущее спасибо надо сказать СП, что он нашел возможность совместить "тягу к звездам" и производство вооружения, на которое нашлись средства.

Serg Ivanov>Конечно, сложно убедить людей заранее готовиться к событию, вероятность которого очень мала – в миллион раз меньше чем вероятность аварии на атомной электростанции. Но и последствия падения астероида или большой кометы на Землю в миллион раз хуже – уничтожение разумной жизни (возможно уникальной).
Человечество должно освоить дальний космос, прежде всего для собственной безопасности.
Вот об этом и речь, что убедить народ в экстренной необходимости создания противоастероидной защиты без непосредственной угрозы …э скажем очень сложно. Более того, даже создав такую систему, где гарантии того, что она останется в работоспособном состоянии в случае возникновения угрозы?
Другое дело, что если бы человечество расширило свою сферу деятельности за пределы околоземного пространства, было бы гораздо легче принять адекватные меры к предотвращению угрозы. Одно дело, к примеру, снять с рейса и направить для предотвращения этой угрозы уже готовые КК. А другое, спохватившись начать создавать такой КК с нуля, или броситься к законсервированному, а его на металлолом растащили.

Не, я не спорю, что комету так не перехватишь, я, конечно, имею в виду именно 'внутренние', короткопериодические кометы и известные астероиды - их орбиту так корректировать можно. Или, скажем, вообще направить, например, в Марс или в Венеру

Наверной самое слабое место в нашей атомной войне с астероидами это наши системы обнаружения противника, потому что зачастую наши доблестные астрономы обнаруживают потенциально опасный обьект уже на удаляющейся траектории Если так и будет продолжатся то в одно прекрасное утро мы все просто не проснемся, да утра как такового не будет.

И все-таки единственный реальный тип двигателя для освоения дальнего космоса - ядерно-импульсный. Все остальные - либо маломощны, либо будут через полвека (если будут). К тому же сейчас возникла проблема утилизации оружейного плутония.

S.I.>И все-таки единственный реальный тип двигателя для освоения дальнего космоса - ядерно-импульсный. Все остальные - либо маломощны, либо будут через полвека (если будут).

А кто, пардон, собрался осваивать дальний космос в ближайшие полвека? Пальцем ткните.

S.I.>К тому же сейчас возникла проблема утилизации оружейного плутония.

Да нету такой проблемы, ни капельки. Просто денег жаль на его утилизцию, а вы предлагаете вгрохать 100 МЛРД баксов для решения этой проблемы )) 1-то миллиард найти не могут, причем он ОКУПИТЬСЯ.

>Интересно, кстати, почем утилизация за кило ?

Теоретически даже прибыль может принести.

Вопросы стоимости, экологии, картинки и другие интересные вещи есть на сайте http://www.ttsw.com/Orion/orion.html

> Казахов бедных хоть пожалейте На них и так ступени из-под NO4/NDMH падают...

Вообще-то запускать можно из мест где кроме пингвинов никто не живет, благо запас ХС позволяет не считаться с вращением Земли. Циркуляция в атмосфере такова, что радиоактивные загрязнения не переходят с Северного полушария в Южное и наоборот. Но, поскольку пингвинов тоже жалко, вертикальный подъем за пределы атмосферы можно производить химической ступенью, а затем ядерно-импульсный двигатель разгонит горизонтально до орбитальной скорости. К примеру связка РДТТ с массой в 4000т и тягой 8000т поднимет корабль массой 1000т с ядерно-импульсным двигателем. При Isp=4000сек понадобится 180т топливных ядерных зарядов в количестве 300 штук подрываемых на высоте более 130км над Антарктидой - пингвинам это не повредит . При массе конструкции корабля 420 тонн остальные 400 - полезный груз (8% от стартовой массы). Конечно ядерный топливный заряд должен быть не просто бомбой, а устройством максимально преобразовывающим энергию излучения в кинетическую энергию разлетающихся газов, чтобы быть эффективным и не "изжарить" пролетающие недалеко спутники. Возникает правомерный вопрос, а собственно, на кой такие полезные грузы? А боевые космические станции противоракетной обороны? Несколько штук одним пуском? Слишком много яиц в одной корзине? - так в этой "корзине" ломаться нечему. В самом деле РДТТ - вещь надежная, ядерный заряд - тоже, к тому же отказ даже нескольких ядерных зарядов не приведет к катастрофе - импульс скорости на заряд не более 30м/с (в отличии от отказа ядерного реактора в других двигательных системах). Оболочка топливного заряда - полиэтилен, гидрид лития - твердые стабильные вещества, давно применяемые в ядерном оружии - никаких криогенных компонентов. Система амортизации - устройство чисто механическое без сверхпроводниковых обмоток. Подача зарядов - пневматическая или пороховая пушка с небольшой начальной скоростью - это не сверхнагруженные турбины и насосы ЖРД! Тысячетонный корабль будет больше похож на атомную подводную лодку, чем на Шатл или Союз и строить его надо как корабль на стапеле,пристыковывать РДТТ, спускать на воду в транспортно-пусковом контейнере и по воде (или под водой, чтоб Гринпис не пристал ) буксировать в район старта. Там контейнер переводиться в вертикальное положение и - пуск безо всяких космодромов. Военный аспект вопроса - еще один аргумент в пользу хотя бы теоретической проработки ядерно-импульсного двигателя в России - американцы то свою линию по ПРО гнут упорно и возможно лет через 15 мощные дешевые носители срочно понадобятся.Если же такие разработки были - то секретить их сейчас мягко говоря неразумно - общественное мнение многое решает и его надо готовить постепенно к таким технологиям. Во всяком случае в США есть сайты посвященные этой теме, а в России даже почитать про расчет Isp для ядерно-импульсной ракеты негде.

Serg Ivanov>...К примеру связка РДТТ с массой в 4000т и тягой 8000т поднимет корабль массой 1000т с ядерно-импульсным двигателем. При Isp=4000сек понадобится 180т топливных ядерных зарядов в количестве 300 штук подрываемых на высоте более 130км над Антарктидой - пингвинам это не повредит . При массе конструкции корабля 420 тонн остальные 400 - полезный груз (8% от стартовой массы).

Тут неувязочка одна есть Дело в том, что химические двигатели (а РДТТ явно химический)примерно 10% энергии переводят в АКУСТИЧЕСКИЕ колебания - и возникает проблема. При массе корабля более 3000-4000 т (и соответсвующей тяге,IMHO у РДТТ этот эффект еще больше) шум просто разрушает конструкцию -нет материалов способных ТАКУЮ вибрацию выдержать.

Ник

10% энергии в акустические колебания - откуда такие данные? Прототип РДТТ с тягой в 3000 тонн и массой топлива 1500 тонн был испытан в 60-х годах см.

и проблем с акустикой небыло. Были прблемы при первом пуске Сатурна 5, от звука рухнула крыша павильона в 5км от места запуска- но потом они были успешно решены.
Что касается Морского Дракона, то его стартовая масса 18000тонн и заправляться он должен был в море тысячами тонн жидкого водорода и кислорода. При такой массе Орион с первой ступенью на связке РДТТ вывел бы на любую орбиту или отлетную траекторию не 500, а 1300-1500 тонн полезного груза. Если же применить одноступенчатый Орион, то при стартовой массе 400000 тонн можно вывести 100000 тонн (например солнечную электростанцию мощностью 10000МВт)-одним пуском. Правда пришлось бы при этом над отдаленным районом океана в атмосфере взорвать примерно 60 термоядерных зарядов общей мощность менее 30Мт. При этом в атмосферу попало бы около 300кг плутония и продуктов деления. К стати в начале 60-х СССР над Новой Землей взорвал заряд в 72Мт - и ничего. Вообще с ростом массы Ориона потребное количество плутония мало увеличивается - рост мощности идет за счет "чистой" термоядерной компонеты.
Все дело в том, что самая дешевая энергия - в ядерном заряде, дешевле, чем в хороших дровах.

Serg Ivanov>Если же применить одноступенчатый Орион, то при стартовой массе 400000 тонн можно вывести 100000 тонн (например солнечную электростанцию мощностью 10000МВт)-одним пуском. Правда пришлось бы при этом над отдаленным районом океана в атмосфере взорвать примерно 60 термоядерных зарядов общей мощность менее 30Мт. При этом в атмосферу попало бы около 300кг плутония и продуктов деления. К стати в начале 60-х СССР над Новой Землей взорвал заряд в 72Мт - и ничего.

Так один из приколов того заряда и состоял в том, что во время термоядерной реакции "дожигались" плутоний инициирующего заряда и долгоживущие изотопы. Поток термоядерных нейтронов успешно делит тяжелые и средние ядра. А легкие получаются настолько нейтроноизбыточными, что там период полураспада изотопов - часы и сутки, а не годы, как у стронция-90 и цезия-137.

300 килограмм плутония и продуктов деления - не хрен собачий. Говорят, что единственное испытание РДС-6с дало 80% радиоактивного загрязнения семипалатинского полигона за все время его существования...