Какой скорости мы можем достичь, используя в качестве топлива царь-бомбу?

Идея использования атомной бомбы в качестве топлива была заложена в проекте «Орион», но не сработала из-за запрета на использование атомных бомб. Вот я и решил рассчитать скорость, которой может достичь бомба с помощью царь-бомбы, и кто из вас меня поправит, если у меня есть какие-то ошибки.

С использованием Е знак равно м с 2 , м знак равно 27 т о н , с знак равно 300000000 м с , Е знак равно 27000 ⋅ 300000000 2 знак равно 2430000000000000 знак равно 2,43 ⋅ 10 21 Дж .

Но теперь я застрял, как рассчитать скорость?

Нет достаточной информации, чтобы решить проблему — насколько большой объект вы ускоряете с помощью бомбы? -- но вы уже на ложном пути. Вы используете формулу эквивалентности массы и энергии, но водородные бомбы не имеют ничего близкого к полному преобразованию массы в энергию. (У вас также неправильные единицы измерения - вам нужно использовать метры вместо км, поэтому цифра e = mc ^ 2 будет равна 2,43x10 ^ 21 джоулей). Реальная мощность «Царь-бомбы» составляла около 210 петаджоулей, или 2,1x10^17 Дж. en.wikipedia.org/wiki/Царь_Бомба
Это зависит от массы космического корабля, что вы хотите с его помощью ускорить, и от эффективности его привода.
Я также предполагаю, что если вам удастся заполнить все переменные, вы получите гораздо меньше дельта-v, чем вы ожидаете. Орион использовал магазины, полные бомб, и запускал бомбу за бомбой, чтобы набрать скорость. На одной бомбе далеко не уедешь. Чем больше бомба, тем сложнее будет не взорвать себя.
@RussellBorogove да, это 210 петаджоулей, потому что не вся бомба будет преобразована в энергию, спасибо;)
@Saiboogu да, и есть большая проблема и опасность для космического корабля из-за тепла, излучаемого бомбой, и может быть другая проблема с излучением ..

Ответы (1)

Во-первых, в вашем расчете допущена серьезная ошибка: не вся царь-бомба стала энергией, а лишь очень малая часть ее ядра. Его энергетический выход известен: 2.1 ⋅ 10 17 Дж . Что касается эквивалентности массы и энергии, это означает преобразование 22 г общей массы в энергию из 27 тонн бомбы.

Не существует технологии, позволяющей использовать Царь-бомбу в качестве двигателя космического корабля. Есть планы по ядерной силовой установке с использованием расщепляющихся микрогранул.

В вопросе отсутствуют входные данные: масса этого воображаемого космического корабля. Другим недостающим входом является эффективность привода.

Однако, поскольку лишь очень небольшая часть всего делящегося материала превращается в энергию в любой ядерной реакции, мы можем использовать ньютоновскую механику для ее расчета.

Если мы представим типичную эффективность термодинамического преобразования энергии около 30%, то в случае 1000-тонного космического корабля результирующая скорость составит

Е знак равно 1 2 м в 2 ⇒ в знак равно 2 Е м знак равно 2 ⋅ 0,3 ⋅ 2.1 ⋅ 10 17 Дж 10 6 к грамм ≈ 355 к м с _ _ .

спасибо за ваш ответ, но если вы видите здесь en.wikipedia.org/wiki/… здесь говорится, что мы можем достичь 12% скорости света, можете ли вы объяснить это мне?
@Taher Проект Орион теоретически возможен, с инженерной точки зрения он на грани невозможности: вложив несколько миллиардов, может что-то получиться . С точки зрения того, что в картине присутствует антиматерия, проект становится сказкой. Не существует эффективного способа производства антивещества. Миллиарды долларов , вложенные в производство антивещества, до сих пор создавали меньшее количество антивещества, которое могло бы зажечь лампочку на минуту.
@Taher, я знаю, что проект Orion совершенно невозможен ... но я хотел знать, нашли ли мы решение для этого и использовали ли мы бомбу? Действительно ли возможно достичь 12% скорости света, как написано в Википедии? страницу, можете ли вы дать мне, какую формулу они использовали, чтобы узнать, какую скорость он может развить?
@Тахер 0,1 с достижимо с помощью космического корабля поколения, использующего термоядерное топливо, если около 80% начальной общей массы корабля составляет топливо. Кстати, 0,1 с около предела, с которого межзвездная среда, то есть около 1 атома водорода на кубический сантиметр, становится проблемой (работает как излучение, испаряющее стенку космического корабля). Кроме того, если полезная нагрузка корабля примерно равна массе МКС, необходимая общая мощность термоядерного двигателя будет примерно в 1000 раз выше, чем общая мощность, вырабатываемая нынешней Землей.
@Taher Невозможно достичь 0,12c с расщепляющимися материалами. Реалистично то, что показал этот расчет: порядка нескольких сотен км/с.
Значит, вы думаете, что единственное решение для межзвездного путешествия — это использование антиматерии, что слишком сложно и слишком дорого?
@Taher Сначала нужно построить ИТЭР ( ≈ 2020 г.), то должно получить распространение коммерческое производство термоядерной энергии ( ≈ 2040 г.), то должны быть разработаны миниатюрные термоядерные реакторы ( ≈ 2060 г.), то у нас будут космические корабли, способные развивать скорость до нескольких сотен км/с.
@Taher Невозможно эффективно создать антивещество! В уравнении это выглядит неплохо, вы инвестируете 9 ⋅ 10 18 Дж , и вы получите полкилограмма водорода и полкило антиводорода. Но реальность такова, что вы выстрелили в цель электронами или протонами, вложите 9 ⋅ 10 18 Дж в него вы получаете массу частиц, распадающихся за наносекунды на что угодно, в основном на фотоны и нейтрино, и ≈ 0,001% его составляет антипротон.
Вы слышали о ПВРД Bussard? может быть это решение
@Taher 1) Вы можете голосовать за правительства, которым нравятся ядерные технологии, это особенно полезно, если вы находитесь в США 2) Вы можете попытаться распространять науку (и особенно ядерные технологии) в Интернете 3) Вы можете подумать об этом , никто не знает, откуда когда-то возьмутся действительно удивительные разработки 4) На физика можно пойти, если ты достаточно молод для этого. | Этот мир не должен быть всегда одинаковым, может нам повезет и ваши внуки поселятся здесь .
Мне всего 17 лет, и я планирую создать компанию, подобную Spacex, но цель - достичь проксимы Центавра, хахахаха.
@Taher Тот же самый «хахахахах» из уст профессиональных астрономов и физиков сделал ваш вопрос закрытым и удаленным, если я не сохраню его своими голосами и не отвечу. Теперь миру нужны ваши голоса. Никогда не забывай, что я сказал здесь ! Никогда в жизни не забывай! Стань физиком или инженером!
@Taher Прямоточный воздушно-реактивный двигатель Bussard может работать, но это очень сложно. Не забывайте: межзвездная среда имеет ≈ 1 атом водорода на кубический сантиметр.
В проекте Орион не использовались микрогранулы. Он использовал бомбы в диапазоне 0,1-0,3 кт.
ПВРД Bussard, вероятно, не будут работать space.stackexchange.com/questions/22107/…
Какой скорости мы можем достичь, используя в качестве топлива царь-бомбу?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v