Инопланетный космический корабль пережил межзвездное путешествие со скоростью, близкой к скорости света. Это означает, что он должен быть хорошо защищен от радиации.

Когда предлагается ядерное противоспутниковое оружие, оно использует излучение, а не прямые попадания (см. эффект высотных ядерных взрывов , испытание Starfish Prime и программу 437 ).

Поэтому, когда люди поспешно превратили свои межконтинентальные баллистические ракеты в противоспутниковые системы, что потребовало серьезной переделки их системы управления огнем, кто-то срезал углы и использовал старое программное обеспечение управления огнем, не задумываясь, что оно делает и почему. Старые программы запускали ядерную бомбу, как только она оказывалась достаточно близко в соответствии со старыми критериями наведения.

Без атмосферы не было большой ударной волны.

Вот очень хорошая статья о том, что произойдет с Лос-Анджелесом, если в студии Уолта Диснея взорвется ядерный полигон размером с Хиросиму (вероятно, потому, что какой-то лидер ядерной державы действительно ненавидел Ханну Монтанну).

В любом случае, это хорошее чтение для того, что происходит при ядерном взрыве. Здесь вам понадобится наземный взрыв, потому что вы потеряете какой-то эффект, если не соедините его с корпусом корабля. В начальном взрыве есть два разрушительных элемента, и он в основном похож на Удар молнии... но намного хуже. Во-первых, это Вспышка, которая в точке удара будет горячее, чем поверхность солнца (на несколько секунд). Это тепло приготовит все, что находится на прямой видимости взрыва.

Затем, и почти мгновенно, наступает стрела или избыточное давление. Это в основном вытесненный воздух, отталкиваемый от взрыва. Поскольку вы находитесь в космосе, это, скорее всего, нанесет очень небольшой урон, если вы не заденете корпус. Если ваш корабль может танковать эти два элемента, то у вас есть еще одна вещь, чтобы выжить.

Во время вспышки произойдет еще один разрушительный элемент, хотя на самом деле это не разрушение с потерей жизни... ЭМИ. Вспышка — это, по сути, все виды электромагнитного излучения, и она, по сути, не позволит любому незащищенному электронному устройству когда-либо снова работать (забавный факт... если вы получаете предупреждение о ракете и хотите иметь возможность проверить себя в безопасности на Facebook после того, как что-то перестанет взрываться, бросьте свой телефон, планшет и ноутбук в микроволновую печь, закройте дверцу и, ради любви к Джобсу, не включайте микроволновую печь.Внутренние части микроволновых печей экранированы и не позволяют излучению выходить наружу и, в данном случае, внутрь). Учитывая, что это военная техника и оснащена ядерным оружием, это, вероятно, потому, что если вы собираетесь превзойти скорость света, вы, вероятно, знаете кое-что о радиации.

Итак, мой вопрос заключается в том, как космический корабль «Посетитель» (назойливые люди прозвали его «Левиафан») пережил ядерный взрыв мощностью 475 кт.

Космический корабль даже не пожимает плечами . Спецификации, которые вы цитируете, сильно превышают характеристики «толкающей плиты» движителя Ориона , которая была разработана, чтобы выдерживать взрывы мощностью в несколько сотен мегатонн. Один взрыв мощностью 475 кт (примерно боеголовка крылатой ракеты Р700 «Гранит ») не сделает ничего, кроме царапин на краске и загрязнения пары квадратных километров поверхности корабля.

В самом деле, если бы я решил атаковать такой космический корабль, я бы выбрал именно его — ракету с двигателем «Орион» со сверхплотной проникающей боеголовкой и самое большое инерциальное термоядерное устройство, которое я мог установить. После достижения скорости разъединения глубина проникновения равна$L=\frac{density_{penetrator}}{density_{armor}}$, и может быть достигнута плотность примерно в 2-3 раза больше брони звездолета.

Это означает, что наша ракета-убийца кораблей представляет собой вольфрамово-осмиевый слоистый стержень длиной около 120 метров с бронированной камерой примерно на 2/3 его длины, в которой размещается термоядерная боеголовка, приводимая в движение серией ядерных устройств и защищенная листовой алюминиевой обшивкой, заполненной лед. Он сталкивается со звездолетом со скоростью около 5000 м/с; в то время как камера замедляется примерно при 300 g, вольфрамовый стержень прожигает броню. Саму силу удара можно использовать для срабатывания инициатора деления типа длинной пушки («Маленький мальчик»). Затем сама броня усиливает взрыв, направляя его внутрь звездолета.

Подходящая защита может включать в себя реактивную броню или жертвенную пластинчатую броню, такую ​​​​как NERA, предназначенную не столько для поражения проникающего, сколько для перенаправления его пути.

Космический корабль «Посетитель» бронирован 1 км льда.

Лед обладает высокой удельной теплоемкостью, высокой энтальпией плавления и высокой энтальпией испарения. Для испарения льда при температуре 50 К требуется 3,7 МДж на килограмм.

Можно было ожидать, что ядерный заряд мощностью 475 кт с поверхностной детонацией из-за некоторого отражения отдаст менее половины своей энергии тому, во что он попал. Предположим, что он выделяет 200 кт энергии в цель. То есть$2.4\times10^{14}$Дж энергии; достаточно, чтобы испарить 65000 м$^3$льда или яму радиусом 50 метров и глубиной 4 метра.

Если корабль имеет 1-километровую ледяную преграду, то для пробивания ледяной брони в оптимальных условиях и при очень благоприятных предположениях по нему нужно будет последовательно поразить как минимум 250 475 кт ядерных зарядов в одном и том же месте.