La propulsión de pulso nuclear o la propulsión de plasma pulsado externo , es un método hipotético de propulsión de naves espaciales que utiliza explosiones nucleares para el empuje.
Los explosivos nucleares serían arrojados detrás de una placa de empuje montada en el fondo de una nave espacial y explotarían. La onda de choque y la radiación de la detonación impactarían contra la parte inferior de la placa de empuje, dándole un poderoso empujón. La placa de empuje se montaría en grandes amortiguadores de dos etapas que transmitieran suavemente la aceleración al resto de la nave espacial. Estos amortiguadores son necesarios para proporcionar empuje sin sacudir la carga útil con cada explosión.
En la imagen de arriba puede expulsar los cargadores propulsores debajo del empujador y luego detonar.
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NPP tiene un alto impulso específico, lo que significa que proporciona más velocidad por cada libra de combustible.
Los empujes estaban en millones de toneladas, lo que permitió construir naves espaciales de más de 8 * 10 ^ 6 toneladas con materiales de 1958.
Se produjo un diseño preliminar para una unidad de pulso nuclear. Propuso el uso de un explosivo de fisión impulsado por fusión con carga en forma. El explosivo estaba envuelto en un relleno de canal de óxido de berilio, que estaba rodeado por un espejo de radiación de uranio. El espejo y el relleno del canal estaban abiertos, y en este extremo abierto se colocó una placa plana de propulsor de tungsteno. Todo se construyó en una lata con un diámetro no mayor de 6 pulgadas (15 cm) y pesaba poco más de 300 libras (140 kg).
Detalles de una cápsula de bomba.
Un complejo mecanismo de alimentación y eyector toma una cápsula de bomba de su estante y la dispara desde una rampa en la parte trasera de la nave espacial. Sesenta metros detrás del barco, la bomba detona, en una explosión equivalente a miles de toneladas de TNT.
A 1 microsegundo después del encendido, el plasma de la bomba gamma y los neutrones calentarían el relleno del canal y estarían algo contenidos por la capa de uranio. A 2–3 microsegundos, el relleno del canal transmitiría parte de la energía al propelente, que se vaporizó. La placa plana de propulsor formó una explosión en forma de cigarro dirigida a la placa de empuje.
La bomba se transforma a sí misma y al plástico circundante en plasma radiactivo al rojo vivo que se expande hacia afuera a 100 000 m / s. Parte de esta ola de escombros es atrapada por la gruesa placa de empuje de acero que forma la base de la nave espacial, golpeando el vehículo hacia adelante a 12 metros por segundo. Segundos después, la próxima cápsula de combustible detona y el barco avanza nuevamente, se expulsa otra bomba y se repite el proceso. Cada detonación agrega 12 m / s adicionales a la velocidad del barco y este ciclo continúa hasta que Orion alcanza su velocidad de crucero. Muy por encima de este infierno radiactivo, a medida que cada bomba explota, la tripulación no experimenta una serie de golpes demoledores, sino un empuje constante y tolerable. Muelles amortiguados gigantescos, los amortiguadores, detrás de la placa de empuje suavizan la aceleración instantánea a niveles que los humanos pueden soportar, digamos 1-3 g.
Un despegue de Orión sería la vista más espectacular jamás creada por humanos. La nave habría dejado un rastro más brillante que el Sol detrás y sería notablemente ruidosa. Alrededor de 800 de tales explosiones llevarían la nave a la órbita terrestre, la parte más difícil de cualquier misión espacial. A medida que la nave se alejaba de la Tierra, sería visible en todo un hemisferio.
El proyecto orion fue diseñado para elevar una locura de 2 millones de toneladas a la órbita terrestre baja
Sin embargo, hubo muchos problemas técnicos y políticos asociados con este modelo.
- La placa de empuje no resistiría todas las explosiones sin erosión, esto luego se resolvió agregando un aceite a base de grafito.
- El costo de construirlo fue astronómico.
- El mecanismo de expulsión de la bomba tuvo que ser completamente infalible, ya que una bomba atascada en el conducto sería desastrosa.
- La nave espacial habría dejado un rastro de escape radiactivo extremadamente desagradable detrás de ella. La forma obvia de evitar esta contaminación era usar cohetes ordinarios para lanzar la nave al espacio para que la central nuclear de la bomba nuclear solo se activara lejos de la Tierra. Sin embargo, los diseños químicos comunes eran extremadamente ineficientes para lanzar grandes cargas al espacio.
- Durante el despegue, hubo preocupaciones de peligro debido a que la metralla fluídica se reflejaba desde el suelo. Una solución propuesta fue usar una placa plana de explosivos convencionales esparcidos sobre la placa de empuje, y detonar esto para levantar la nave del suelo antes de volverse nuclear. Esto elevaría la nave lo suficientemente lejos en el aire que la primera explosión nuclear enfocada no crearía escombros capaces de dañar la nave.
- El tratado de prohibición parcial de pruebas en ese momento hizo que todo el proyecto fuera ilegal ya que incluía la detonación de dispositivos nucleares sobre el suelo y, por lo tanto, se canceló.
Fuente de la imagen: google, NASA