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Propulsione Nucleare ad Impulso

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Offline IK1ODO

Re:Propulsione Nucleare ad Impulso
« Risposta #20 il: Lun 08/02/2016, 14:06 »
Ancora un "piccolo" dettaglio: l'output energetico di una fissione nucleare è dato da fiotti di neutroni (scaldano i materiali con cui impattano, ma in pratical la spinta è piccolissima), raggi gamma (idem), neutrini (passano e vanno), ed emissione di fotoni meno energetici (luce e calore). Se la fai esplodere nell'atmosfera ottieni un'onda d'urto, scatenata dall'interazione di tutto quanto sopra con l'aria, che essenzialmente si scalda e si dilata esplosivamente, come il gas generato da una esplosione chimica tradizionale.
L'effetto distruttivo (in aria, acqua o suolo) è dato dall'onda d'urto, oltre alle radiazioni gamma e termiche. Ma nello spazio? L'onda d'urto praticamente non c'è, resta un'emissione particellare che dura millisecondi o meno. L'emissione riscalderebbe lo schermo, per assorbimento gamma e neutronico (che poi lo fa diventare radioattivo). Come fai a trasformare questo in spinta?
In altre parole, l'energia disponibile sarebbe inutilizzabile, in assenza di un mezzo in grado di trasformarla in lavoro.
"Lo studio e in generale l'aspirazione alla verità e alla bellezza rappresentano un ambito in cui è permesso rimanere bambini per tutta la vita" - A. Einstein
 

Offline DDD

Re:Propulsione Nucleare ad Impulso
« Risposta #21 il: Lun 08/02/2016, 14:23 »
come hai calcolato i 100g? Avevo pensato anche io di fare due conti, ma ho avuto problemi a capire che unità di tempo usare essendo i g v/s^2, in prossimità di un esplosione nucleare si può supporre la velocità della luce?  :nerd:
30 km/s in 9 esplosioni, quindi abbiamo un dv a esplosione di 3333,333 m/s. l'accelerazione è dV/dt, come dt ho stabilito in modo empirico (leggi: a naso) che l'esplosione rilasci la sua energia in 3 s, quindi l'acc è uguale a +/- 1000 m/s2, dividi per 9,81 e ti esce il numero di g, che nel mio caso è circa 113 g, ma potrebbe variare molto al variare di dt (da 67 g per t=5 s a 340 g per t intorno a 1 s) restando comunque più alto dei valori compatibili con la soppravvivenza dell'equipggio. :no: :skull:
« Ultima modifica: Lun 08/02/2016, 14:38 da DDD »
 

Offline Buzz

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Re:Propulsione Nucleare ad Impulso
« Risposta #22 il: Lun 08/02/2016, 14:33 »
Come fai a trasformare questo in spinta?
In altre parole, l'energia disponibile sarebbe inutilizzabile, in assenza di un mezzo in grado di trasformarla in lavoro.
Avevo pensato anche io alla stessa cosa in effetti, bisognerebbe incapsulare la bomba in qualche serbatoio di propellente, che viene sparato in tutte le direzioni dall'esplosione :D
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Offline Nansuchao

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Re:Propulsione Nucleare ad Impulso
« Risposta #23 il: Lun 08/02/2016, 14:39 »
Giusto per amor di discussione e per dare un'occhiata a questo affascinante ma terribile progetto, posto un video del celeberrimo Scott Manley, in cui prova una versione "kerbalizzata" del progetto Orion

Una Mercury chiude i portelli a Terra Argon, un Kestrel scompare a Seizewell
 

Offline IK1ODO

Re:Propulsione Nucleare ad Impulso
« Risposta #24 il: Lun 08/02/2016, 14:40 »
DDD, leggi il mio post sopra, il rilascio dell'energia è praticamente istantaneo, nell'ordine del millisecondo.
Ho dimenticato di tenere in conto l'energia cinetica degli atomi che si sono scissi; ma resta il problema di catturare l'energia e trasformarla in qualcosa.
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Re:Propulsione Nucleare ad Impulso
« Risposta #25 il: Lun 08/02/2016, 16:10 »
Vabbé che é kerbal, ma ha usato la propulsione nucleare in atmosfera? Folle...
<ISAA n°119> | È vero, ho scalato montagne e ho camminato in luoghi remoti. Ma come avrei potuto vedervi se non da una grande altitudine o da una grande distanza? In verità, come si può essere vicini se non si conosce la lontananza? (Khalil Gibran)
 

Offline Ares Cosmos

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Re:Propulsione Nucleare ad Impulso
« Risposta #26 il: Lun 08/02/2016, 17:14 »
Ciao, Matt. Come vedi hai trovato pane per i tuoi denti. Volevi commenti tecnici e li hai avuti. Sei caduto nel tranello aristotelico del considerare la propria realtà come l'unica possibile. Le possenti armi atomiche sono tali solo immerse In un atmosfera, ma nello spazio diventano poco più che delle potenti lampade (radiazioni escluse). Con il tempo ci saresti arrivato da te. Stai sereno e resta a seguire questo forum, che qui, in fatto di atronautica, c'è più arrosto che fumo. Ciao.
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Re:Propulsione Nucleare ad Impulso
« Risposta #27 il: Lun 08/02/2016, 17:46 »
     Caro Aleph, quando ho messo 10^6 ho avuto una svista, intendevo 10^15, ed infatti i calcoli erano corretti a meno di quel "1/2", che me ne ero completamente scordato.

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Citazione
Ed anche qui, la spinta dovuta all'esplosione si riduce col qudrato della distanza, quindi poi tanto lontano non possiamo mica metterla sta benedetta astronave... altro che 50%

     Caro Acris, perchè la spinta diminuisce con il quadrato della distanza?

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     Caro DDD, intanto uno si prende una spinta aggiuntiva di 30 km/s, dopodichè consideriamo 2 cose:
          a) in una nave spaziale da 3.000 t ci può stare tanto di quel carburante da poter fare tutte le correzioni che vuoi;
          b) la precisione al centesimo di grado la devi fare per minimizzare il carburante per le correzioni, altrimenti se la Luna gira a 400.000 km di distanza dalla Terra significa che puoi pure mancare il tuo pianeta obiettivo di parecchio, tanto entri lo stesso nel suo pozzo gravitazionale.

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     Caro IK1ODO, non hai letto con attenzione il mio ultimo messaggio.
     Tra gli ordigni atomici e la nave spaziale ci mettiamo qualche centinaio di tonnellate di zavorra, che con l'esplosione viene prima vaporizzata e poi scagliata contro il disco di base della nave spaziale, fornendo la spinta.

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     Caro DDD,  per quanto riguarda l'accellerazione, riflettiamo insieme su quanto segue...
Immaginiamo che la zavorra sia costituita da diversi materiali e che quindi essi impatteranno sul disco di base della nave spaziale in momenti diversi in quanto i materiali più leggeri arriveranno prima. Se immaginiamo che la nave spaziale si trovi molto distante dalla zavorra e dagli ordigni nucleari allora possiamo immaginare che la spinta della massa battente sarà "spalmata" in una decina di secondi poichè i materiali più leggeri arriveranno con molto anticipo...
     Se con questa spinta acquistiamo una velocità di 30 km/s (cioè 30.000 m/s) allora immaginando che un g sia uguale a 10 m/s^2 e considerado che l'accellerazione avvenga nell'arco di 10 s abbiamo:
     30.000 m/s in 10 s sono 3.000 m/s^2, cioe 300 g.

     Ovviamente 300 g non sono assolutamente sopportabili per gli esseri umani. Dobbiamo quindi sviluppare un sistema si ammortizzatori che rendano sopportabile tale accellerazione. La mia impressione è che non sia impossibile per i seguenti motivi:
          a) la nostra nave spaziale avrebbe un diametro di base di soli 10 m (in modo che il massiccio disco di base non sia troppo pesante) e lunga qualche centinaio di metri (ovviamente da assemblare il orbita presso la stazione spaziale internazionale), quindi ci sarebbe spazio per lunghi complessi di ammortizzatori;
          b) gli ammortizzatori dovrebbero funzionare una sola volta poichè nella mia ipotesi ci sarebbe una sola esplosione (e precisamente quando si riparte da Marte), quindi il loro solo scopo non sarebbe quello di rimanere funzionanti, ma quello di ammortizzare sufficientemente l'unica esplosione del viaggio interplanetario;
          c) possiamo immaginare che gli astronauti siano seduti su dei seggiolini che per ammortizzare la spinta possono scorrere all'indietro lungo dei binari per un centinaio di metri durante i quali un sistema di frenaggio a vapore (come quello che sulle portaerei americane permette l'atterraggio e la frenatura dei velocissimi jet militari) li rallenterebbe distribuendo progressivamente sul corpo umano la spinta.

     Cosa ne pensate?

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    Lo ripeto: l'originario "Project Orion" prevedeva esplosioni in atmosfera, mentre la mia ipotesi assolutamente no!!!

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Citazione
Ciao, Matt. Come vedi hai trovato pane per i tuoi denti. Volevi commenti tecnici e li hai avuti.

Finalmente ho trovato qualcosa da mangiare  :happy:, sono venuto su questo forum proprio perchè non trovavo il pane...  ;)

Citazione
Sei caduto nel tranello aristotelico del considerare la propria realtà come l'unica possibile.

Al prodotto finale ci si arriva partendo dalla materia prima grezza e passando poi per successive trasformazioni...

Citazione
Le possenti armi atomiche sono tali solo immerse In un atmosfera, ma nello spazio diventano poco più che delle potenti lampade (radiazioni escluse).

E tu sei caduto nel "tranello aristotelico" di non leggere con attenzione il mio messaggio iniziale (cioè il cosiddetto "topic") dove affermavo:

Citazione
Come nel "Project Orion" poichè nello spazio c'è il vuoto, bisognerebbe porre tra l'ordigno atomico e il disco di base della navicella delle sacche di gas (oppure della zavorra). Queste verrebbero disintegrate dall'esplosione e proiettate violentemente sul disco di acciaio fornendo la spinta supplementare.

Sono perfettamente a conoscienza del fatto che nello spazio non c'è aria... :yes:

Citazione
Con il tempo ci saresti arrivato da te.

Veramente io c'ero già arrivato...  :clap: tu, invece, ci hai messo un po' di tempo...  :oops:

Citazione
Stai sereno e resta a seguire questo forum, che qui, in fatto di atronautica, c'è più arrosto che fumo. Ciao.

E in questo tuo "post" l'arrosto dov'è?  :vomit:

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Un saluto a tutti e grazie della partecipazione a questa discussione.  :happy:
« Ultima modifica: Lun 08/02/2016, 17:53 da Matt 76 »
 

Offline IK1ODO

Re:Propulsione Nucleare ad Impulso
« Risposta #28 il: Lun 08/02/2016, 18:01 »
" Caro IK1ODO, non hai letto con attenzione il mio ultimo messaggio.
     Tra gli ordigni atomici e la nave spaziale ci mettiamo qualche centinaio di tonnellate di zavorra, che con l'esplosione viene prima vaporizzata e poi scagliata contro il disco di base della nave spaziale, fornendo la spinta."

Mi vengono in mente un paio di dozzine di sistemi più semplici per usare dell'energia :)
Dài, non ha senso. Nemmeno come esercizio mentale, IMVHO. Probabilmente il semplice costo di portare in orbita migliaia di tonnellate di materiale fra nave, zavorra e schermi supererebbe il costo di sviluppo di un sistema nucleare termico affidabile, semplice, modulabile, eccetera.
"Lo studio e in generale l'aspirazione alla verità e alla bellezza rappresentano un ambito in cui è permesso rimanere bambini per tutta la vita" - A. Einstein
 

Offline Acris

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Re:Propulsione Nucleare ad Impulso
« Risposta #29 il: Lun 08/02/2016, 19:01 »
DFTT io mi chiamo fuori...
Solo due cose sono infinite, l'universo e la stupidità umana, e non sono sicuro della prima

A.Einstein
 

Offline DDD

Re:Propulsione Nucleare ad Impulso
« Risposta #30 il: Lun 08/02/2016, 19:35 »
Citazione
la precisione al centesimo di grado la devi fare per minimizzare il carburante per le correzioni, altrimenti se la Luna gira a 400.000 km di distanza dalla Terra significa che puoi pure mancare il tuo pianeta obiettivo di parecchio, tanto entri lo stesso nel suo pozzo gravitazionale
Prova a fare un inserimento orbitale dai limiti della SOI piuttosto che vicino al pianeta, gli ultimi sono leggermente più efficienti  :yes:
Citazione
  b) gli ammortizzatori dovrebbero funzionare una sola volta poichè nella mia ipotesi ci sarebbe una sola esplosione (e precisamente quando si riparte da Marte),
E quando si parte dalla terra no?
Citazione
          c) possiamo immaginare che gli astronauti siano seduti su dei seggiolini che per ammortizzare la spinta possono scorrere all'indietro lungo dei binari per un centinaio di metri durante i quali un sistema di frenaggio a vapore (come quello che sulle portaerei americane permette l'atterraggio e la frenatura dei velocissimi jet militari) li rallenterebbe distribuendo progressivamente sul corpo umano la spinta.
ma sai quanti sono 300 g? 300 g sono la decelerazione di un peso morto di svariate tonnellate che colpiscono la terra (se fosse senza atmosfera) in caduta libera, non sarebbero insostenibili solo per gli equipaggi, ,ma anche per apparecchiature, computer, anche per la struttura stessa del veicolo spaziale. Vorresti una rotaia di un centinaio di metri in un'astronave di un centinaio di metri...  :no:
Tanto per la cronaca, credo che ormai siamo ben al di sotto del TRL 2, quindi meglio chiuderla qua.
 

Offline Nansuchao

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Re:Propulsione Nucleare ad Impulso
« Risposta #31 il: Lun 08/02/2016, 20:28 »
Vabbé che é kerbal, ma ha usato la propulsione nucleare in atmosfera? Folle...

LOL!!!
Si, ma il progetto lo prevedeva quindi non si è preso il disturbo di iniziare dall'orbita, visto anche il tipo di manovra che si accingeva a fare, poi i Kerbal sembrano immuni alle radiazioni.  :mrgreen:
Una Mercury chiude i portelli a Terra Argon, un Kestrel scompare a Seizewell
 

Offline DDD

Re:Propulsione Nucleare ad Impulso
« Risposta #32 il: Lun 08/02/2016, 20:35 »
Kerbonauti* (scusate ma non ho resistito)
 

Re:Propulsione Nucleare ad Impulso
« Risposta #33 il: Lun 08/02/2016, 21:34 »
In base ai criteri espressi qui -> http://www.forumastronautico.it/index.php?topic=24453.0 ho spostato questo thread nel subforum "Whatiffing".
Il TRL factor e' al momento tra 1 e 2, anche se questo spostamento *non e'* in alcun modo una censura. Se credete continuate a discuterne, ma rimane vaporware nucleare, letteralmente.
Marco Zambianchi
ForumAstronautico Founder
Presidente Associazione ISAA
 

Offline Nansuchao

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Re:Propulsione Nucleare ad Impulso
« Risposta #34 il: Lun 08/02/2016, 22:27 »
Kerbonauti* (scusate ma non ho resistito)

Hai ragione, con Kerbal intendevo includere anche quelli che non sono sull'astronave o in qualche modo coinvolti in un programma spaziale.
Una Mercury chiude i portelli a Terra Argon, un Kestrel scompare a Seizewell
 

Offline Aleph

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Re:Propulsione Nucleare ad Impulso
« Risposta #35 il: Mar 09/02/2016, 16:05 »
          b) gli ammortizzatori dovrebbero funzionare una sola volta poichè nella mia ipotesi ci sarebbe una sola esplosione (e precisamente quando si riparte da Marte), quindi il loro solo scopo non sarebbe quello di rimanere funzionanti, ma quello di ammortizzare sufficientemente l'unica esplosione del viaggio interplanetario;
          c) possiamo immaginare che gli astronauti siano seduti su dei seggiolini che per ammortizzare la spinta possono scorrere all'indietro lungo dei binari per un centinaio di metri durante i quali un sistema di frenaggio a vapore (come quello che sulle portaerei americane permette l'atterraggio e la frenatura dei velocissimi jet militari) li rallenterebbe distribuendo progressivamente sul corpo umano la spinta.
Forse la più grande limitazione a questa tua idea è proprio quella che hai creato tu stesso scegliendo di far funzionare tutto con una sola esplosione...

Infatti, per raggiungere una velocità di 30.000 metri al secondo, come ben sai, si deve ovviamente subire una certa accelerazione per un certo tempo, e tutto questo determina anche un ben preciso spazio percorso durante questo tempo in cui si viene accelerati.

Bene, allora ipotizzando un'accelerazione costante ragionevolmente sopportabile dalla struttura e dagli occupanti, diciamo appena sopra i 5 g, il tempo necessario per raggiungere 30.000 m/s è circa 600 secondi, e lo spazio necessario 1/2 a*t^2, ossia 2,5*600^2 che fa la bellezza di 900 chilometri!

E se anche volessimo portare l'accelerazione a 10 g il tempo necessario a raggiungere la velocità voluta sarebbe comunque 300 secondi e lo spazio 450 chilometri...

Insomma una sola esplosione andrebbe "diluita" in questi tempi e spazi spropositati, a mio avviso.
 

Re:Propulsione Nucleare ad Impulso
« Risposta #36 il: Mar 09/02/2016, 16:21 »
Bene, allora ipotizzando un'accelerazione costante ragionevolmente sopportabile dalla struttura e dagli occupanti, diciamo appena sopra i 5 g, il tempo necessario per raggiungere 30.000 m/s è circa 600 secondi, e lo spazio necessario 1/2 a*t^2, ossia 2,5*600^2 che fa la bellezza di 900 chilometri!
L'accelerazione in m/s^2, approssimando diventa 25*600^2=9000 km.
 

Re:Propulsione Nucleare ad Impulso
« Risposta #37 il: Mar 09/02/2016, 16:32 »
     Scusa marcozambi, ma perchè valuti tra TRL1 e TRL2 un progetto che è stato studiato, progettato ed in parte testato dalla NASA per 7 anni di seguito (dal 1958 fino al 1965)?

     Se cerchi su "Youtube" puoi trovare un filmato degli anni '60 desecretato nel quale un modellino in scala della navicella spaziale veniva spinto in alto con successo tramite esplosioni convenzionali... (io l'ho visto, ma parecchio tempo fa).

     Ci tengo a precisare che il vero argomento di questa discussione è il "Progect Orion" studiato dalla NASA con la variante di effettuare le esplosioni atomiche solo nello spazio interplanetario.

     L'idea di effettuare una sola brusca accellerazione e di far digerire all'equipaggio 300 g tramite quei sistemi, sono solo ipotesi frutto della mia immaginazione: da un lato ritengo che all'interno di un forum un utente abbia il diritto di immaginare qualcosa di attinente all'argomento (la realtà di oggi era l'immaginazione dei visionari di 100 anni fa e pura follia dei pazzi di 1.000 anni fa), dall'altra bisogna distinguere le ipotesi accessorie dall'argomento principale che, come ho già detto, è stato lungamente studiato dalla NASA, progettato ed è stato interrotto quando già si era avviata la sperimentazione ed era stato testato un prototipo...

     Io ho l'impressione che questo argomento valga più di TRL 2 (in base al tuo link dovremmo essere a TRL 4) e dovrebbe essere rispostato indietro...
     Tu cosa ne pensi?
« Ultima modifica: Mar 09/02/2016, 16:42 da Matt 76 »
 

Offline Aleph

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Re:Propulsione Nucleare ad Impulso
« Risposta #38 il: Mar 09/02/2016, 17:33 »
Bene, allora ipotizzando un'accelerazione costante ragionevolmente sopportabile dalla struttura e dagli occupanti, diciamo appena sopra i 5 g, il tempo necessario per raggiungere 30.000 m/s è circa 600 secondi, e lo spazio necessario 1/2 a*t^2, ossia 2,5*600^2 che fa la bellezza di 900 chilometri!
L'accelerazione in m/s^2, approssimando diventa 25*600^2=9000 km.
Hai ragione!

Grazie per la segnalazione..

p.s. peggio ancora per la strampalata ipotesi...
« Ultima modifica: Mar 09/02/2016, 17:52 da Aleph »
 

Offline Buzz

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Re:Propulsione Nucleare ad Impulso
« Risposta #39 il: Mar 09/02/2016, 17:41 »
Ci tengo a precisare che il vero argomento di questa discussione è il "Progect Orion" studiato dalla NASA con la variante di effettuare le esplosioni atomiche solo nello spazio interplanetario.
Sì, e la risposta che hai avuto da tutti è che la cosa non ha senso, e guarda caso è lo stesso che hanno pensato alla NASA.
Energia nucleare, sì; esplosioni atomiche, no.
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