Почему Project Orion не является новой космической гонкой? [закрыто]

С огромным прочным кораблем вы могли бы получить ледяной тероид. С фактически неограниченной реактивной массой точно сбалансированные траектории становятся ненужными, а окна запуска уходят в прошлое.

Импульсный ядерный пуск вызвал бы политический фурор, но военное преимущество первого обладателя прочного корабля и значительной реактивной массы неисчислимо. Это было бы чрезвычайно выгодно как с военной, так и с промышленной точки зрения. В частности, это позволит предотвратить получение этой возможности кем-либо еще .

Так почему же сверхдержавы не борются за ледяной астероид?


Вещи, которые я ошибочно считал очевидными:

  • Импульсная ядерная бомба предназначена только для вывода на орбиту большого тяжелого корабля и получения льда.
  • Когда у вас есть лед, тепло от реактора производит пар для паровых двигателей.
  • Вы не можете нести все это на одном корабле, если бы вы это сделали, вам пришлось бы использовать смехотворную сумму для перемещения. Вы размещаете запасы на орбитах планет и в точках Лагранжа.
  • Вы замораживаете его вокруг кораблей в качестве абляционной брони, защиты от радиации и тепловой массы и довольно быстро вращаете корабль, чтобы лед амортизировал как гравитацию, так и распределение температуры.
  • Для внезапного высокого ускорения вы можете использовать пар, чтобы бросить кусок льда. Это также могло бы стать хорошим оружием, когда другие пытаются стать космическими державами.
  • Не знаю, как дальше, но между Землей и Солнцем УФ-излучение с платиновыми катализаторами может расщеплять воду на водород и кислород. Имея готовые запасы свежего кислорода, вы можете просто сбрасывать излишки CO2 до тех пор, пока не возникнет промышленный спрос на его регенерацию.
Какие сверхспособности? В наши дни есть только один такой, и он не очень заинтересован в гонках. В самом деле, кажется, что большинство политиков интересуются космическими вещами только как способом принести свинину в свои районы. Кроме того, знаем ли мы, что такие вещи, как «ледяные тероиды», действительно существуют ближе, чем облако Оорта? Данные Rosetta, кажется, предполагают, что большая часть этой кометы состоит из пыли, а не летучих веществ.
У меня сложилось впечатление, что довольно много мусора в Солнечной системе состоит из водяного или метанового льда. Если это не так на самом деле или если достоверно не известно, что это так, то это объясняет явное отсутствие интереса.
Договор по космосу имеет определенное значение.
@ andy256 - часть моей точки зрения заключается в том, что договоры имеют обязательную силу только тогда, когда существует баланс сил, и, будучи первой космической державой, игровое поле настолько изменится, что вы сможете отказаться даже от притворства дипломатии.
@Питер Неправильно. Договоры имеют обязательную силу. Вот почему они у нас есть. Они не имеют ничего общего с балансом сил. Прочтите это. Речь идет о предоставлении и разрешении мирного доступа в космос для всех. Оставить земные националистические проблемы на Земле может быть непросто, но это дает некоторую надежду на то, что вид выживет.
«Быть ​​первым в космосе» ничего бы не изменило. До сих пор мы не обнаружили никаких ресурсов на астероидах или других планетах, которые стоили бы усилий по их добыче и возвращению на Землю по экономическим причинам. Лед и метан? У нас на земле этого более чем достаточно.
@ andy256 andy256 любая сторона договора может выйти из него в любое время, когда пожелает. тогда это становится нарушением указанного договора. тогда партнеры по договору должны обеспечить его соблюдение. при отсутствии их воли/способности нет иной обязывающей силы, кроме доброй воли (предполагаемого нарушителя).
@Philipp Космический корабль класса Орион позволит использовать космические стержни. Это, безусловно, резко изменит баланс сил.
@WillNess У нас уже достаточно ядерных зарядов, чтобы уничтожить мир, поэтому я сомневаюсь, что это действительно будет иметь геополитическое значение.
@Philipp - силы создают ракеты, которые раскалываются на множество боеголовок на том основании, что, хотя они оба могут сбить большую часть оружия друг друга, им нужно всего несколько попаданий. Но если вы единственная нация, которая может легко покрыть земной шар тяжелой орбитальной техникой, шансы на то, что другой парень посадит боеголовку, намного ниже. Кроме того, ты единственный, кому есть куда пойти после того, как ты наполнишь планету.

Ответы (2)

Начнем с заблуждений в вашем вопросе:

  • «Неограниченная реактивная масса» — в импульсном ядерном двигателе нет неограниченной реактивной массы — вы можете двигаться так далеко, как хватит запаса бомб, но не дальше. В частности, вы не можете производить ядерные устройства на борту.
  • «Военное преимущество получения ледохода» — нет никакого преимущества, которое можно получить, захватив воду за пределами планеты, военную или коммерческую. Единственное, что можно сделать с ледяными астероидами, — это разведка/извлечение на месте воды для жизнеобеспечения или водорода/кислорода для движения. Если вы хотите взорвать кого-то астероидом, вы можете сделать это лучше и дешевле с помощью ядерного оружия. Вы также не можете использовать корабль «Орион» для борьбы с террористами/повстанцами/с кем бы то ни было.
  • «Не позволять другим развивать способность» — верно как раз обратное. Когда чертежи доступны, их легче украсть, чем разрабатывать заново.
  • "Сверхспособности" - как отмечают в комментариях, старомодный и немного некорректный термин.

В противном случае вопрос состоит из двух частей:

  • почему никто не участвует в гонке за очень тяжелой пусковой установкой,
  • и почему проект Орион законсервирован.

На сайте есть хорошие ответы на первую часть, и вам указали на Договоры о запрещении ядерных испытаний и о космосе. Я лишь резюмирую два основных возражения:

  • очень тяжелая пусковая установка неэкономична из-за чрезвычайно высоких фиксированных затрат на НИОКР и обслуживание инфраструктуры и очень нечастых запусков (нет коммерческих или военных полезных нагрузок, которые нужно запускать на НОО);

  • существуют технологии двигателей с высоким удельным импульсом, не требующие огромного собственного веса толкающей плиты (например, ядерные тепловые ракеты).

Что касается запуска с большой тягой, мы по-прежнему должны думать об оценке воздействия на окружающую среду, и хотя химические ракеты не являются пушистыми милыми животными из-за разрушения озонового слоя и (для твердых тел) больших шлейфов не совсем полезных твердых частиц, они лучше, чем выброс радиоактивных осадков и несгоревшего плутония в стратосферу для (не)своевременной доставки миллионам гражданских лиц по всему миру реактивными потоками.

Обязательная ссылка на сайт Винчелла Чанга: Project Rho .

Несколько неверных интерпретаций в вашем ответе. Сама по себе импульсная ядерная двигательная установка не может обеспечить неограниченную реактивную массу. Однако если бы он мог вернуть ледяные астероиды, то в нашем распоряжении действительно было бы много реакционной массы. Вы также, кажется, думаете, что единственным военным применением ледяных астероидов будет кинетическое оружие поражения. Возможно использование водородно-кислородного топлива в военных целях.
@HopDavid Нравится...? Не то чтобы вода была редкостью.
@cpast На дне гравитационного колодца со скоростью 11,2 км/с и под примерно 100-километровым слоем воздуха много воды. Вы не слышали уравнение ракеты Циолковского? Дельта В?
Твердотопливные ядерные тепловые ракеты я бы действительно не назвал "высоким удельным импульсом", особенно с учетом их плохой тяговооруженности. Они в лучшем случае «посредственные» по сравнению с «ужасными» химическими веществами. Разница в производительности между ядерным импульсным двигателем и NTR подобна ночи и дню.

Доставить астероиды, богатые топливом, в окрестности Земли и Луны — интересная идея. Есть ряд организаций, занимающихся этим.

Однако большинство предложений предлагают ионные ракетные двигатели на солнечной энергии для поиска астероидов, а не транспортное средство, приводимое в движение серией ядерных взрывов по толкающей пластине.

США думают о разработке аппарата для поиска астероидов на солнечной энергии. Это будет частью миссии по перенаправлению астероидов (ARM). Ожидается, что автомобиль ARM будет смоделирован по образцу автомобиля, описанного в отчете Кека .

Однако ARM не продается как инструмент для использования ресурсов астероидов. Миссия позиционируется как промежуточный шаг к Марсу (на мой взгляд, глупая рекламная уловка).

Критики скажут, что политики принимают ARM, потому что это выполнимо SLS, и они хотят оправдать программу SLS для свиных бочек, которая позволяет людям работать в определенных избирательных округах Конгресса. Они также утверждают, что миссии SLS к астероиду на лунной орбите мало что делают для того, чтобы приблизить нас к Марсу. Я считаю, что критики правы. Но что упускают из виду политики и критики, так это потенциальную полезность машины ARM SEP.

Planetary Resources сделал хорошее видео , в котором непрофессионально объясняет уравнение ракеты Циолковского и бюджеты дельта-V:

Асероиды — не единственный возможный источник внеземного топлива. Пол Спудис является сторонником использования лунной воды в качестве источника топлива. На лунных полюсах могут быть большие залежи льда. Еще одним сторонником лунного топлива является Билл Стоун из Shackleton Energy Company .

Внеземное топливо, будь то астероидное или лунное происхождение, потребует значительной инфраструктуры для добычи и переработки. Это очень дорогой барьер. Это может быть достаточно большим препятствием для того, чтобы мы никогда не использовали внеземную воду.

Есть те, кто утверждает, что захваченные скалы не дают военного преимущества. Настоящее кинетическое оружие для убийства было бы ужасно дорогим. Ядерные бомбы могут стереть с лица земли целый город за небольшую долю стоимости. Но те, кто использует этот очень очевидный аргумент, застряли в научной фантастике 1970-х годов. Есть и другие возможные военные способы использования космических ресурсов, помимо бросания камней.

То, что может предложить внеземное топливо, — это обычный доступ к орбитальным активам в окололунном пространстве. Сюда входят спутники наблюдения, GPS, спутники связи и метеорологические спутники. Легкий доступ к ним действительно имел бы неоценимую военную ценность.

Как было предложено, я уточню, что я имею в виду под обычным доступом. В настоящее время корабль, направляющийся с поверхности земли на НОО, имеет запас дельты V 9 км/с. Возвращение на поверхность земли влечет за собой экстремальные условия входа в атмосферу со скоростью 8 км/с. До сих пор экономичные многоразовые автомобили не реализованы.

Напротив, транспортные средства между околоземными орбитами будут иметь бюджет дельта V от 3 до 4 км / с. Большинству не пришлось бы терпеть высокие температуры и динамическое давление при входе в атмосферу. Те суда, которые направляются на НОО, могут использовать аэродинамическое торможение для кругового движения на НОО, но аэродинамическое торможение будет гораздо менее экстремальным, чем повторный вход со скоростью 8 км/с.

С существующей парадигмой рутиной является запуск, использование и отбрасывание. С более дешевой транспортировкой между орбитами можно было бы модернизировать и поддерживать существующие активы, а не позволять им умирать и пополнять орбитальный мусор. Также можно было бы спасти мертвые спутники.

Небольшая поправка: художественная литература восходит к 1980-м, а не 1970-м годам. Пока не понимаю военного значения окололунного пространства, этот раздел можно было бы расширить.
@DeerHunter Вы не понимаете военного значения спутников наблюдения, GPS, спутников связи и метеорологических спутников?
Что они могут извлечь из криотоплива с астероидов?
Обычный доступ. В это время мы запускаем сат, ждем, пока он не умрет, а затем, возможно, запускаем новый сат. При обычном доступе можно было бы обслуживать и модернизировать спутники. Также можно было бы спасти детали от мертвых спутников, такие как параболические антенны с высоким коэффициентом усиления.
Проголосовал. Комментарии должны быть включены в ответ, ИМХО.
@HopDavid: Было бы намного эффективнее использовать ионные двигатели (то есть с высоким удельным импульсом / низкой реакционной массой), чем импортировать химическое топливо из пояса астероидов или за его пределами. Также, казалось бы, реактивная масса - это наименьшая из ваших проблем: потребуется ремонтная база на орбите, запчасти и многое другое.
Путешествие ионного двигателя с низкой околоземной орбиты на ГСО заняло бы месяцы, по медленной спирали через пояса Ван Аллена. Бюджет дельты V для этих медленных спиралей выше, чем у эллипса Хомана — обычно из-за разницы в орбитальных скоростях отправления и назначения. Для LEO на GEO около 4,6 км/с вверх, а также 4,6 км/с обратно на LEO. А как насчет танкера, доставляющего ксеноновое топливо? 9 км/с при подъеме и 8 км/с при входе в атмосферу при спуске.
@HopDavid: Ионные двигатели не должны использовать ксенон, они могут (по крайней мере теоретически) использовать практически все. Точно так же тяга больше зависит от доступной мощности. Миссия DAWN (которую вы, кажется, имеете в виду?) работает на солнечной энергии, которая, конечно, примерно в 1/6 интенсивнее на Церере, чем на околоземной орбите.
@jamesqf Нет, я не имею в виду миссию DAWN. Я имею в виду отчет Кека (проверьте мой ответ). Если вам интересно, вы можете перейти по гиперссылке, указанной в моем ответе.
С высоким ISP приходит низкая тяга. Так что, если вам нужна скорость выхлопа 30 км/с в секунду, вы застряли на медленной спирали. Ксенон, вода, что угодно, если топливо поступает с земной поверхности, транспортное средство для доставки топлива будет очень трудно использовать повторно.
"Тяга - вопрос мощности" А источники питания берут массу. Франклин Чанг Диаз представляет себе источник энергии, который вырабатывает 2 киловатта на каждый килограмм. Это все, что ему нужно для 39-дневной поездки VASIMR на Марс. К сожалению, этот магический источник силы — вымысел. См. forum.nasaspaceflight.com/…