木星への爆発

化学ロケットの制限は、定期的な宇宙打ち上げが始まる前から明らかでした。 ツィオルコフスキーの公式では、通常のエンジン（ロケットで開始して数千トンの初期質量から数トンの船に戻る）で月に飛ぶことが可能であり、火星への飛行は非常に難しい（初期質量/最終質量比がはるかに低い） ）、しかし、化学ミサイルで太陽系を征服することは不可能です。 したがって、すでに20世紀の半ばに、代替プロジェクトが登場し始めました。その中で最も印象的なのは原子起爆装置（パルスロケット）でした。 この投稿では、21世紀の設計、作成の歴史、展望について説明し、Orbiterで木星に飛びます。

オリオン

プロジェクトのアイデア

原子核分裂と原子合成の反応は、人類に途方もないエネルギー源を与えました。 したがって、原子兵器の開発者が宇宙を移動するために原子爆弾を使用することを最初に考えたのは論理的です。 ロスアラモスのラボ文書によると、マンハッタンプロジェクトの参加者であり、テラーウラム水素爆弾計画の共同発明者であるスタニスラフウラムは、1946年に核ロケットエンジンのアイデアを提案しました。 元のアイデアによると、原子爆弾が船から落とされ、爆弾は爆弾の後に落とされたディスクを蒸発させた。 1950年代、このアイデアはテッドテイラーとフリーマンダイソンによって開発されました（ダイソンの球体も彼のアイデアです）。 結果のプロジェクトは次のとおりです。



後部プレートは、核爆弾からプラズマストライクを受け、プラズマパルスが2つのレベルのショックアブソーバーを介して船に送信されました。 マーチングチャージとして、アトミックデバイスが使用され、指向性爆発を引き起こしました。



酸化ベリリウムとウランの成形されたシェルは核爆弾の爆発を引き起こし、タングステンは後部プレートのプランジャーに当たる葉巻形状のプラズマビームに変わりました。 プッシャーは非常に前方の位置に後退し、減価償却システムの作用下で元の位置に戻りました。 サイクルが繰り返されました。

プロジェクトの歴史

Orionプロジェクトは1958年に始まりました。 本格的なエンジニアリング研究でしたが、もちろんその範囲は驚くべきものでした。開発中のプロジェクトの質量は、地球に近い船の880トンから「高度な惑星間」船の8,000,000トンまででした。 飛行の安定性を検証するために、従来の爆薬を使用した船のスケールモデルが構築されました。

1つのテストの非常に短いビデオ：


1958年の機密解除記録、さまざまなモデルのテスト：


60年代には、プロジェクトに問題が生じ始めました。 まず、デバイスが大きく、非常に高価であることが判明しました。 お金を求めて、オリオンは軍隊に興味を持っていることが判明したが、それゆえに、それは武装船にならなければならなかった。 ケネディ大統領は、原子銃、ミサイル、その他の武器による原子爆発のモデルを見たとき、恐ろしくなり、資金調達の機会が急激に減少しました。 第二に、最も小さいものを除くすべての種類の船の発射は、行進中の核エンジンで地球から行われなければならず、これは大気中の数百の原子爆発を意味し、これは核実験に対する市民の抗議の中で誰にも刺激を与えませんでした。 第三に、船の試験は、大気、宇宙、水中での核実験を禁止する1963年の条約により妨げられました。 それにもかかわらず、プッシャープレートは2、3の核実験で確認され、1回の爆発の一部として、計算が確認されました。 その結果、ある時点でオリオンプロジェクトはフォンブラウンミサイルと月のプログラムに対する真の代替手段と見なされたという事実にもかかわらず、結果としてオリオンは1965年に閉鎖されました。

閉店後の生活

プロジェクトが終了した後、開発は理論面に移行しました。 原子パルス駆動はユニークな機会を約束したので、星間船はそれに基づいて開発され始めました。 フリーマンダイソンは、アルファケンタウリの研究のために、ブレーキなしの飛行経路から2つのプロジェクトを作成しました。初期質量は10万トンに1つ（年間0.1 USドルのコスト、飛行時間133年）、残り1000万トン（1 USドルの年間GDP、時間フライト1330年）。 オリオンに関連するのはダイダロスとロングショットのプロジェクトですが、それらはより洗練されたまだマスターされていないエンジンを使用しています。 「メデューサ」プロジェクトも発明されました。そこでは、プッシャープレートの代わりに特別なセイルパラシュートが使用されました。 誰もプロジェクトを始めず、プロジェクトを実施するためのお金も与えないという事実にもかかわらず、愛好家のグループは新しいプロジェクトを思いつきます。 たとえば、2007年にミニマグオリオンについて説明した記事が公開されました。これは、磁場によって原子電荷の爆発が行われる小さな「オリオン」です。

プロジェクト評価

利点：

1. Orionは、40年前にすでにテクノロジーのレベルで実装されています。
2. 優れたトラクションと高い比インパルスを組み合わせたユニークなエンジン。 化学ミサイルの推力は大きいが、衝撃は小さく、電気推進ロケットの衝撃は大きいが、推力は小さい。
3. 星間旅行の可能性。 核「オリオン」は、理論的には、光速の3％-5％、熱核-8％-10％、消滅触媒作用を伴う熱核ドライブ-10％および「物質-反物質」消滅-50％-80％まで加速できます。 アルファケンタウリへの0.1秒間の飛行には、1 gの加速度での加速/減速に44年と36日かかります。

短所：

1. 地球からの打ち上げ時の核爆発と大気中の飛行の産物による地球汚染。
2. 可動部品が存在するため、数千の爆発の条件下での第2ショックアブソーバーの無条件の信頼性が必要です。
3. 原子電荷の使用は、制御と安全性の問題です。
4. 大きくて高価。 悪循環-数千トンを軌道に投入する必要がない限り、これらの数千トンを発射できる集合体を開発するための資金を誰も提供せず、その必要性は決して現れません。

少し考えた

もちろん、幸福な発明が起こらない限り、今後数十年で人類は星間船の建造を開始することはないでしょう。 したがって、星間飛行に最も適した技術について話すことは困難です。 しかし、現在の技術レベルでは、オリオンは他の移動方法と比べてかなり良いように見えます。 NASAによると、爆発のプロジェクト固有の衝動は1800〜6000秒の範囲であり、1980年代には技術の発展に伴い、MIは1万〜2万秒と約束しました。 非常に不思議なことに、電気反応エンジンはすでに同様の指標に到達しています（1600秒の波長の電気推進エンジンをすでに流しており、電気推進エンジンは最大20,000秒を約束します）。 たぶん、太陽系は残忍な原子爆発によって征服されるのではなく、「文化的な」ERDによって征服されるでしょう。 しかし、原子デバイスを船に搭載しなければ、太陽系の開発に必要な量のエネルギーを提供できるだけです。

フライト

爆風で木星への飛行に興味がない場合は、火星への飛行に関する次のビデオを見て、私たちが何をしようとしているのかを考えてください。残りの投稿はスキップできます。

フライト準備

Orbiter自体に加えて、 Orion 1.22というアドオンが1つだけ必要です。 また、少なくとも、Orbiterタグに関する私の投稿を読み、用語を理解していることを前提としています。

理論のビット

宇宙弾道学には、「ホーマン軌道」（ホーマン伝達軌道）の概念があります。 これは、軌道間の最も経済的な動きの軌跡です。 これは2つのパルスで構成され、最初のパルスはペリセンターで与えられ、アポセンターを所望の高さまで上げ、2つ目はアポセンターで与えられ、ペリセンターを所望の高さまで上げます。 より低い軌道に行きたいのであれば、逆のことが言えます。 最初は中心付近の下降、2番目は中心中心の下降です。 アイデアを示す写真を次に示します。



明らかに、たとえば木星に飛ぶ場合、そこに着くまでに軌道の反対側の開始点にあるとは限りません。 したがって、ゴーマンの軌道は特定の時間間隔でのみ可能です-開始ウィンドウ。 スタートウィンドウの外では、飛行は可能ですが、より多くの燃料を必要とし、より困難になります。

また、木星への飛行を計画するときは、深刻な弾道計算や追加のMFDなしで、手動で目で飛行するという事実から進みます。 したがって、私たちの飛行は燃料消費の面で非常に効果的ではありませんが、興味深いものであり、飛行のために優れた精度で到着します。

フライトプラン

フライトは次の段階で構成されます。

1. 地球の軌道からの加速。
2. 地球の重力の影響のゾーンを離れた後の軌道の修正。
3. 軌道の修正は、軌道の傾きの組み合わせです（地球の軌道と木星の軌道はわずかに異なる傾きを持っています）。
4. 必要に応じて-木星に近づくときの軌道の修正。
5. 木星の周りの軌道への移行。

ステージ1.地球の軌道からの加速

Orion 20mスクリプトが必要です。このスクリプトでは、Jupiterの開始ウィンドウが開いています。


ロシア語版のランチャーはこちらから入手できます 。

最初の段階で、私たちにとって最も重要なのはTransfer MFDです。 左MFDを転送モードに切り替えます（ 左Shift-F1 、 左Shift-X ）。 回転体として、太陽を選択します（ 左Shift-R 、メニューで太陽を選択します）。 別の天体の軌道から発射モードを選択します（ 左Shift-S 、 地球を選択）。 MFDは次の形式を取ります。


左側は元のビューで、右側は表示の説明です。

ターゲットとしてJupiterを選択します（ 左Shift-T 、メニューでJupiterを選択します）。 HTOモード（MFDのHTOボタン）をオンにし、開始点を現在の位置から少し前方に移動し（ 左Shift-</> ）、 左Shiftキー-±を使用して計算された速度増分を木星の軌道に設定します。 結果は次のようになります。



軌道の接触点と木星の位置との間の小さな不一致は怖くありません。後で修正します。
オーバークロックには、2つのパラメーターが必要です。
最終速度は 、現在のOS軌道速度+速度増分dVとして計算されます。 スクリーンショットでは、両方のオプションが強調表示されています。 OS + dV = 7.558 k +8.839 k = 16、397 k、つまり 16.4 km / s 毎秒地球から遠ざかり、速度が低下することを考えると、最終速度として1-2 km / sの速度を取ることをお勧めします。 最終速度は15 km / sになり、修正します。
加速度ベクトルの方向 。 弾道学の観点からは、ゼロステップが必要になります-軌道の傾きの減少または加速中の軌道の傾きの補正。 幸いなことに、このシナリオでは、初期軌道の傾きは無視できます。 軌道速度ベクトルに沿った位置の自動サポートモードをオンにします（Prograde、 [ ）。外側（影の中）から太陽地球線上を軌道に乗るまで待機します。この時点で、短いインジケーターラインは太陽地球線と直線を形成します。



この時点で、KillRotモード（ Num 5 ）で船を安定させます。 次のラウンドで加速します。 Orionエンジンは非常に強力なので、軌道速度ベクトルに対して8〜10度になると加速を開始します。



美しい：



必要な速度に達したら、エンジンを停止します。 右側のMFDには、双曲線暴走軌道が表示されています。



私たちは遠く離れているので、道路上の周囲は次のとおりです。

ステージ2.地球の重力の影響のゾーンを離れた後の軌道の修正

時間を加速することにより、地球の影響（右MFDの下部のG）が0.05未満になるまでフライトをスクロールします。 地球ではなく、左のMFDを追跡モードに切り替えます（ 左Shift-S 、名前で、船名Lewisを入力します）。



おっと、速すぎました。 したがって、まず、速度を落とす必要があります。



次の問題-私たちの努力にもかかわらず、木星が軌道に乗っているとき、木星は私たちの後ろにいます。 したがって、軌道を時計回りにシフトする必要があります。 これを行うには、軌道速度のベクトルに対して90度の角度の位置を占有します。手動では、オートパイロットのようなものはありません。



必要な位置を取り、エンジンをオンにします。 幸いなことに、90度のコースの船は手動で保持する必要がありますが、難しくありません。 弾道学の観点から見ると、そのような操作は野barですが、それにもかかわらず、それは機能します：


右MFDを軌道の傾斜を結合するモードに切り替え（ 右Shift-F1 、 右Shift-A ）、ターゲットとして木星を選択します（メニューで右Shift-T 、木星を選択します）。



次のノードは降順ノードなので、修正はフライトプレーンから「上」になるはずです。 ヒントを無視して、降順のノードまで時間をスクロールします。

ステージ3.軌道の修正-軌道の傾きの組み合わせ。

地球はまだ私たちを少し遅くしたことが判明しました。 したがって、軌道の結合に加えて、軌道の修正も実行します。 ヒント：船には非常に強力なオリエンテーションエンジンがあり、線形モードで小さな変位を与えることができます。



大まかな修正が行われます。 ここで正確な修正を行います。 右MFDを同期オービットモードに切り替え（ 右Shift-F1 、 右Shift-Y 、ターゲット右Shift-Tを選択、Jupiterを選択）、ドッキングポストを覚えて操作し、DTminパラメーターをゼロに近い値に減らします。



そのようなもの。 値は変動しますが、これは正常です。 木星に近づく前に加速をオンにして、長い時間待ちます。

ステージ4.木星に接近するときの軌道の修正。

適切な修正を行ったため、この手順は不要です。 しかし、DTminが100万を超えて成長した場合、または修正の必要性の他の兆候が現れた場合は、木星へのアプローチに費やすことができます。 ただし、DTminを完全にゼロにしようとしないでください。そうしないと、軌道に入るために衝突することなく、木星から逸脱する必要があります。

ステージ5。木星の周りの軌道への移行。

木星に近づいて、左MFDをオービットモードに変換します（ 左Shift-F1 、 左Shift-O 、治療体の左Shift-R 、 木星を選択 ）。 惑星に衝突するのではなく、飛行することを確認します。 木星はオービターでは非常に美しく、回転する大気の効果を示しています。 ペリセンターを待って、軌道速度のベクトルに逆らって船を回し、減速し始めます。



それだけです、到着しました！

おわりに

ロシア語マニュアル 。
ナビゲーションの場合：タグ「Orbiter」による投稿。