Progetto Orione - razzo a propulsione nucleare

Allora ti consiglio il romanzo “Footfall” dell’acclamato duo Niven & Pournelle (edito in Italia come “Il giorno dell’invasione” da Nord) dove per far fronte all’invasione della Terra da parte di una razza di elefantini intelligenti (SIC!) gli Stati Uniti non esitano a costruire una versione da battaglia dell’Orion (pure realmente presa in considerazione da parte dell’USAF) per andare a colpire l’astronave madre aliena in orbita terrestre, il tutto distruggendo inesorabilmente il sito di lancio (dato che la fanno partire da terra).

E tanto per far contenta una certa “persona”, sapete qual’è il nome dato all’astronave nel romanzo?
Michael (adesso l’ho scritto giusto, vero? :wink:)

:wink:

Allora citiamo anche la Prometeo di Preludio allo Spazio di Arthur C.Clarke (Urania0019)

Che almeno usava la propulsione nucleare in maniera più sensata…

Hai presente che il Signore del Chaos Manor aveva lavorato nel progetto Orion, casualmente?

giustissimo, però ci sono due punti da non dimenticare:

  1. Sarebbe possibile sagomare la bomba in maniera che l’onda d’urto dell’esplosione (non l’aria ma i frammenti vaporizzati della bomba) siano per lo più diretti verso l’astronave
  2. (Soprattutto) una esplosione nucleare è qualche migliaia di volte più efficiente (in termini di massa-energia liberata) di quella chimica, quindi ti puoi permettere il lusso di perdere anche la metà dell’onda d’urto nel vuoto.

Putroppo come più volte commentato il progetto è rimasto sulla carta. Gli americani proposero una deroga al bando del '63 per permettere la propulsione spaziale, ma i russi temendo applicazioni militari si opposero.

Resta il fatto che questo è l’unico modo al momento tecnologicamente possibile per una esplorazione relativamente rapida del sistema solare e l’unico oggetto che possa vagamente avvicinarsi ad una sonda interstellare. Le versioni più efficienti potevano sempre sulla carta raggiungere il 5% della velocità della luce, consentendo di raggiungere una stella vicina in meno di un secolo (che non è molto di più di quanto ci hanno messo le voyager per raggiungere il solar wind termination shock)

Il libro di McPhee su Ted Taylor racconta di come Von Braun si convertì istantaneamente al progetto quando Taylor gli andò a parlare e - calcoli alla mano - gli mostrò come fosse possibile costruire razzi varie volte più grandi del Saturno V. Dyson, amico di Taylor, prese un anno sabbatico da Princeton per lavorare al progetto. Al tempo il lancio con bombe nucleari dalla superficie terrestre non era considerato un problema, richiedendo “solo” qualche bomba a fissione da qualche decina di chilotoni. In quel periodo andava “di moda” testare bombe a fusione di parecchi megatoni (il record è dei russi con 50 Mton). In ogni caso - come già detto - sarebbe stato più semplice e meno rischioso partire da LEO.

Mi associo, sono convinto anchì’io che - ad oggi - questo sia l’unico sistema che possa garantire risultati del genere (a meno di nuove teoria di FIsica che consentano di aggirare le ben note limitazioni in tal senso), anche se l’NTR è più efficiente richiede comunque masse di reazione significative rispetto al payload portato.

Per quanto riguarda l’impatto ambientale nulla vieterebbe, in un qualche remoto futuro, di assemblare l’astronave in orbita e di realizzare “in situ” (o sulla Luna) le testate nucleari necessarie (a questo punto sto divangano e lo so…) tantopiù che si tratta di testate “piccole” dell’ordine di decine di Kt piuttosto che i Mt normalmente rilasciati dalle testate belliche.

Io continuo a pensare che sia un sistema molto inefficiente. Su 360 gradi sferici, quanti di questi in effetti vanno a impattare sullo scudo e diventano quindi effettivo propellente? E per quel pochissimo propellente ancora bisogna considerare che in ogni caso quasi tutto non è parallelo al moto, e che quindi ci saranno considerevoli perdite per disallineamento. Mi sembra davvero che l’efficienza sia molto bassa…

Per curiosità, si ha idea che Isp pensavano di raggiungere?

Io non paragono questo sistema alla propulsione chimica tradizionale, ma a un Nuclear Thermal Rocket. In questo caso l’energia che si dà al propellente non è intrinsecamente limitata dall’energia chimica del propellente, ma può essere molto molto alta. E si ha comunque una reazione nucleare controllata, che credo possa avere efficienze molto più alte di un’esplosione… Nella bomba di hiroshima per esempio la percentuale di materiale fissile che effettivamente ha contribuito all’esplosione era minima.

Il limite pratico dell’NTR, come scrivevo, è dato dalla temperatura massima che possono sopportare la camera di combustione e l’ugello…

Questa mi sembra un’affermazione un po’ azzardata. Io sono un sostenitore del nucleare nello spazio, ma ci sono molti altri metodi che credo siano più efficienti, quali l’NTR o il NEP. Mi piacerebbe vedere dei numeri per l’Isp di queste bombe atomiche per paragonarlo con questi sistemi.

Sempre a proposito di Orion e derivati vi segnalo questo link a cura della Cornell University, Laboratory for Elementary-Particle Physics:

http://www.lepp.cornell.edu/~seb/celestia/orion/index.html

Invece il link successivo ci conduce nientemeno che al NASM (National Air and Space Museum come parte dello Smithsonian Museum di Washington) dove è esposto un modello in scala dell’Orion da 20 metri donato al museo:

http://www.nasm.si.edu/collections/artifact.cfm?id=A19790892000

la TSAR BOMB o sbaglio? :scream: :stuck_out_tongue_winking_eye: in effetti facevano esplodere ste robe, qualsiasi decollo di un “Orion” da terra non può essere peggiore.
sta di fatto che oggi è una strada difficile da prendere…comunque concordo che, nonostante tutto, attualmente resta l’unico tipo di propulsione che potrebbe portarci “lontano”: non è una tecnologia da fantascienza, in fondo.

sarebbe divertente se un giorno questo progetto dovesse venir rispolverato: ci siamo sempre immaginati misteriosi motori luminosi e ultra-puliti, alla fine rischiamo di viaggiare per il cosmo alla Willie Coyote, appiccicandoci delle bombe al sedere :stuck_out_tongue_winking_eye: :stuck_out_tongue_winking_eye: :stuck_out_tongue_winking_eye:

Non dirlo…io sono quasi sicuro che andrà a finire così… :face_with_head_bandage:

Per quanto riguarda il tipo di “bomba” atomica non dovete immaginare certo che Orion prendesse delle testate belliche attuali e se le sparasse dietro una dopo l’altra. Si trattava, invece, di dispositivi realizzati “ad-hoc” proprio con lo scopo di far partire Orion, un pò come le cartucce esplosive d’avviamento dei vecchi motori a pistoni per i velivoli della II Guerra Mondiale.


A proposito di NASM, lo Smithsonian custodisce anche il modello in scala utilizzato per le prove con esplosivo convenzionale (come scritto in un mio precedente post), le prove avvennero nel corso del 1959 da Punta Loma in California, il nome del prototipo era “hot rod” (anche se lo avevano affettuosamente ribattezzato “putt-putt” per ovvie ragioni).


Sorion1.jpg

Notare che in pratica non e’ una testata nucleare omnidirezionale, ma in pratica e’ una caricacava nucleare, che prima di demolirsi dirige buona parte dell’energia in una ben determinata direzione.

Da notare che vi fu un test nucleare in cui vi era una piastra metallica messa a poca distanza dalla testata, con il tutto sul fondo di un pozzo.

Ancora adesso non sanno se la piastra si e’ completamente disintegrata, non ostante fosse di buon spessore, o se e’ il primo artefatto umano a raggiungere la velocita’ di fuga.

questo e’ uno dei motivi per cui il progetto resta ancora in gran parte secretato, perche’ avevano studiato a fondo il problema di produrre una bomba atomica “low cost” e non e’ il caso che quegli studi cadano nelle mani sbagliate…
comunque al di la’ dell’effettiva fattibilita’ (e penso anche alla protezione dell’equipaggio, ai problemi di trasmissione radio, a quanto sarebbe costato produrre qualche decina di migliaia di bombe per ogni volo ecc, ecc,) un progetto pazzesco che per fortuna non e’ mai andato oltre il foglio di carta.
Ho da qualche parte, e credo che si trovi facilmente sulla rete, un bellissimo documentario su Orion con le interviste a Dyson, le riprese dei test con esplosivo convenzionale…

inoltre questi studi sono stati riciclati per il progetto di nukes capaci di dirigere il potenziale distruttivo in un ben precisato punto ,ottenendo armi’‘pulite’’ e letali anche se meno potenti

avevo letto che anche i francesi ,in piena era De Gaulle , avevano pensato ad un ''orion" made in france

i rischi di contaminazione radioattiva sicuramente sarebbero stati enormi sin dall’ inizio
dell’ assemblaggio del propulsore.

Il fatto che Von Braun fosse concorde non significa che tutto quello che sia passato per la sua testa sia giusto.

Che sia stato valutato come possibilità mi pare ovvio.
Però, se spara micro cariche nello spazio, anche queste sono soggette al terzo principio della dinamica. Ovvero si trasformerebbero in mini razzi che invece di spare via Orion da una parte, schizzerebero via dall’altra.

A suo tempo su Quark fecero vederei filmati dei test di Orion. Ovviamente un modellino che decollava a scatti sopra ai botti delle esplosioni, ma i test in aria sono una cosa, ma quelli nello spazio? Non dovrebbe essere difficile realizzate un mini Orion a propulsione chimica da testare in LEO. Sulla base di questi test sono disposto a prendere seriamente in considerazione la cosa.

Ovviamente se funziona sarò un suo sostenitore, ma SOLO nello spazio. Niente decollo atomico da terra.

Ormai e’ tardi…

Conosco poco il NTR, ma mi par di capire che abbia comunque bisogno di un fluido da espellere. Il reattore nucleare scalda solo (con molta efficienza) il fluido.
Sull’Isp ti allego la figura del report originale. Arrivava a 4000 con una spinta di 40MN .
Comunque si tratta di semplici confronti sulla carta…


Clipboard02.jpg

È proprio questo il punto. Il problema dei propulsori chimici è che il limite su quanto puoi scaldare il fluido viene dall’energia chimica intrinseca al fluido stesso. È questo che limita l’Isp così tanto.
Un NTR invece scalda il fluido con una reazione nucleare, il che permette di scaldare il fluido molto molto di più.

La differenza tra il sistema con le bombe e l’NTR, è che l’NTR ha una reazione nucleare controllata (e quindi credo molto più efficiente di un’esplosione atomica) e l’accelerazione del fluido avviene in un ugello (e quindi in maniera molto più efficiente che in un’esplosione, con onde d’urto e fluido che va in tutte le direzioni). Quindi come sistema lo ritengo molto più efficiente, e credo non solo io, visto che la NASA tutt’ora manda avanti studi sull’NTR…

Appunto, il punto è che sono rimasti sulla carta. Gli NTR sono arrivati a Isp intorno a 2-3000, e il limite è dato dalle copacità dei materiali di sopportare la temperatura. Questi 4000 sec di Isp sono molto teorici, e nessuno ha mai dimostrato di essere in grado di costruire uno scudo e una struttura in grado di reggere multiple esplosioni atomiche in sequenza senza subire danni… Se allo stesso modo fantasticassimo di avere dei materiali super extra fighi oppure ugelli magnetici e cose del genere, l’NTR potrebbe arrivare a numeri anche molto più alti…