Project Daedalus

редактировать
Предложение 1970 года о большом беспилотном межзвездном зонде с термоядерным двигателем Чертеж космического корабля Project Daedalus

Project Daedalus (названный в честь Дедала, греческого мифологического конструктора, создавшего крылья для полета человека) - исследование, проведенное между 1973 и 1978 гг. Британским межпланетным обществом с целью разработки правдоподобный неработающий межзвездный космический корабль. Задуманный в основном как научный зонд, критерии проектирования указывали, что космический корабль должен использовать существующие или технологии ближайшего будущего и должен быть в состоянии достичь пункта назначения в течение всей жизни человека. Алан Бонд возглавил команду ученых и инженеров, которые предложили использовать термоядерную ракету, чтобы достичь звезды Барнарда в 5,9 световых годах от нас. Предполагалось, что путешествие займет 50 лет, но требовалось, чтобы дизайн был достаточно гибким, чтобы его можно было отправить к любой другой целевой звезде.

Содержание
  • 1 Концепция
  • 2 Технические характеристики
  • 3 Варианты
  • 4 См. Также
  • 5 Дополнительная литература
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки
Концепция

Дедал будет построен на околоземной орбите и будет иметь начальную массу 54 000 тонн, включая 50 000 тонн топлива и 500 тонн полезной нагрузки для научных исследований. Дедал должен был стать двухступенчатым космическим кораблем. Первая ступень будет работать в течение двух лет, разгоняя космический корабль до 7,1% от скорости света (0,071 c), а затем, после того, как она будет выброшена, вторая ступень будет работать в течение 1,8 года, в результате чего космический корабль будет работать до около 12% скорости света (0,12 c), прежде чем он будет закрыт на 46-летний период круиза. В связи с тем, что требуется экстремальный диапазон рабочих температур, от почти абсолютного нуля до 1600 K, колокола двигателя и опорная конструкция должны быть изготовлены из молибдена, легированного титан, цирконий и углерод, который сохраняет прочность даже при криогенных температурах. Основным стимулом для этого проекта была концепция привода инерционного термоядерного синтеза Фридвардта Винтерберга, за которую он получил золотую медаль Германа Оберта.

Эта скорость хороша за пределами возможностей химических ракет или даже типа ядерной импульсной двигательной установки, изученных в рамках проекта Орион. По словам доктора Тони Мартина, двигатель управляемого термоядерного синтеза и ядерно-электрические системы имеют очень низкую тягу, оборудование для преобразования ядерной энергии в электрическую имеет большую масса, что приводит к небольшому ускорению, которому потребуется столетие для достижения желаемой скорости; термодинамические ядерные двигатели типа NERVA требуют большого количества топлива, фотонные ракеты должны генерировать мощность из расчета 3 × 10 Вт на кг массы транспортного средства и требуют зеркал с поглощающая способность менее 1 части из 10, проблемы межзвездного ПВРД представляют собой разреженную межзвездную среду с плотностью около 1 атом / см, воронкой большого диаметра и высокой мощностью, необходимой для его электрическое поле. Таким образом, единственным подходящим методом движения для этого проекта была ядерная импульсная ракета.

Дедал будет приводиться в движение термоядерной ракетой с использованием таблеток дейтерия / гелия. -3 смесь, которая будет воспламенена в реакционной камере посредством инерционного удержания с использованием электронных лучей. Электронно-лучевая система будет питаться от набора индукционных катушек, улавливающих энергию от выхлопного потока плазмы. 250 гранул будут детонировать в секунду, и образовавшаяся плазма будет направлена ​​магнитным соплом . Расчетная доля выгорания для термоядерного топлива составила 0,175 и 0,133, создавая скорости выхлопа 10 600 км / с и 9210 км / с соответственно. Из-за дефицита гелия-3 на Земле он должен был быть добыт из атмосферы Юпитера с помощью большого воздушного шара, поддерживаемого робототехническими заводами в течение 20-летнего периода, или из менее удаленный источник, такой как Луна.

. Вторая ступень будет иметь два 5-метровых оптических телескопа и два 20-метровых радиотелескопа. Примерно через 25 лет после запуска эти телескопы начнут исследовать область вокруг звезды Барнарда, чтобы узнать больше о любых сопутствующих планетах. Эта информация будет отправлена ​​обратно на Землю с использованием колокола второй ступени двигателя диаметром 40 метров в качестве антенны связи, и будут выбраны интересующие цели. Поскольку космический корабль не будет замедляться, по достижении Звезды Барнарда Дедал будет нести 18 автономных суб-зондов, которые будут запущены между 7,2 и 1,8 годами до того, как основной корабль войдет в систему цели. Эти вспомогательные зонды будут приводиться в движение ядерными ионными двигателями и будут нести камеры, спектрометры и другое сенсорное оборудование. Подзонды будут пролетать мимо своих целей, все еще путешествуя со скоростью 12% от скорости света, и передавать свои результаты обратно на вторую ступень Дедала, материнский корабль, для ретрансляции обратно на Землю.

Отсек полезной нагрузки корабля, содержащий его вспомогательные зонды, телескопы и другое оборудование, будет защищен от межзвездной среды во время полета с помощью бериллиевого диска, до 7 мм толщиной, весом до 50 тонн. Этот эрозионный экран должен быть сделан из бериллия из-за его легкости и высокой скрытой теплоты испарения. Более крупные препятствия, с которыми можно столкнуться при прохождении через целевую систему, будут рассеиваться искусственно созданным облаком частиц, выбрасываемым транспортными средствами поддержки, называемыми пылевыми жуками, примерно на 200 км впереди транспортного средства. Космический корабль будет нести несколько роботов надзирателей, способных автономно устранять повреждения или неисправности.

Технические характеристики

Общая длина: 190 метров

Масса полезной нагрузки: 450 тонн

Первая ступень:Вторая ступень:
Масса пустого:1690 тонн (на стадии подготовки)980 тонн (на крейсерской скорости)
Масса топлива:46000 тонн4000 тонн
Время работы двигателя:2,05 года1,76 года
Тяга:7 540000 ньютонов 663 000 ньютонов
Скорость выхлопа двигателя:10,600,000 м / с9,210,000 м / с
Варианты

Количественный инженерный анализ самовоспроизводящегося варианта проекта «Дедал» был опубликован в 1980, автор Роберт Фрейтас. Дизайн без репликации был изменен, чтобы включить все подсистемы, необходимые для самовоспроизведения. Используйте зонд, чтобы доставить семеноводческую фабрику массой около 443 метрических тонн на удаленный объект. Попросите семеноводческую фабрику воспроизвести множество своих копий на месте, чтобы увеличить общую производственную мощность, а затем использовать полученный автоматизированный производственный комплекс для создания зондов с семенной фабрикой на борту в течение 1000-летнего периода. Каждый REPRO будет весить более 10 миллионов тонн из-за дополнительного топлива, необходимого для замедления с 12% световой скорости.

Другая возможность - оснастить Daedalus магнитным парусом, подобным магнитному совку на a прямоточный воздушно-реактивный двигатель Бюссара для использования целевой звезды гелиосферы в качестве тормоза, делая ненужным транспортировку топлива для замедления, что позволяет гораздо более глубоко изучить выбранную звездную систему.

См. Также
  • Портал космических полетов
  • Космический портал
Дополнительная литература
Ссылки
Внешние ссылки
Викискладе есть медиафайлы, связанные с Project Daedalus.
Последняя правка сделана 2021-06-02 07:57:24
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте