更多的反弹 – 作者:马切伊·切格沃斯基
我的目的和信念是,曾经在广岛和长崎造成死亡和伤害的炸弹,总有一天会为人类打开天空。——弗里曼·戴森,《太空旅行者的宣言》,1958年 核脉冲火箭就像是雇了一个12岁的小孩带你去木星。它的工作原理是不断地从后端释放核炸弹(每秒大约一个),并利用随之而来的冲击波在一个巨大的减震器上滑行,就像一个弹跳棒。数百或数千次的核爆炸可以让宇宙飞船加速到几乎任何你想要的速度,当需要减速时,你只需转过身去,开始在前方引爆炸弹。简单、容易、而且有趣!这种火箭的性能令人惊叹。火箭工程师们一直不得不在推力和效率之间做出选择。能够将物体送上太空的化学火箭(比如土星五号或星际飞船)效率非常低,而我们在探测器和卫星上使用的高效离子电动机只有几盎司的推力。就像永远被迫在电动三轮车和顶级燃料拖车之间选择,没有中间选择。核脉冲火箭占据了那个缺失的中间地带。核燃料的能量密度使它们能够提供不可思议的“到蘑菇云的里程”,而推力则只受限于宇宙飞船在摇晃之前能承受的轰击程度。当阿波罗火箭有六个阶段和约540:1的质量比(每公斤恢复到地球的宇航员或宇宙飞船,需要超过半吨的完全加油火箭在发射台上),核脉冲火箭的质量比更接近1.5。它可以从地球起飞,将4000吨的科学家和装备送到火星,然后再完好无损地返回来加油,次数不限。这样的质量预算被火星任务规划者称为“充足”。考虑到国际空间站,太空中组装的最大物体,重400吨。核脉冲推进意味着不再需要担心生命维持或辐射。你可以在里面囤积所有的氧气和冷冻牛排,封闭整个结构在防辐射的塑料中,用一座玻璃穹顶的旋转赌场来欣赏美景,并且仍然有空间放置你需要引爆以使其移动的数千颗裂变炸弹(像可乐罐一样分发)。搭乘这样的火箭,宇航员将舒适地前往火星,抵达时神清气爽。事实上,他们甚至可以去土星,并且到达时依然神清气爽。早在1958年,早期设计设想在三年内将20人送往恩克拉多斯并返回,这大约是使用化学火箭将宇航员往返火星所需的时间。而他们可以在地球发射一次的全可重复使用的飞行器上完成这一目标。总之,核脉冲火箭解决了困扰化学火箭的所有问题,尽管代价是用更大、更可怕的问题来取而代之。以下是一些通过核雷霆实现的其他代表性任务: 在月球上安全着陆5700吨(相比阿波罗的17吨) 在恩克拉多斯上着陆1300吨的有效载荷(是国际空间站三倍的质量!)并将其在三年的往返中返回地球。 将20人送往卡利斯托或欧罗巴进行两年的往返旅行(提供足够的屏蔽以使欧罗巴可生存) 将50人送往火星进行200天的往返旅行,表面停留30天 将10000吨送入中地球轨道。 猎户座能力。表格改编自乔治·戴森的书籍《猎户座计划》。与其他所有类型的宇宙飞船不同,核脉冲火箭的唯一规模限制是它不能太小。一个实用的核脉冲火箭——在这里打出“实用”这个形容词让我心跳加速——重约4000吨,约相当于一栋体面的公寓大楼。而如果你建造一个像游轮或城市那样大的火箭,性能将会更好。就像许多好主意一样,核脉冲推进的理念起源于生活在新墨西哥州的波兰人。20世纪40年代,数学家斯坦尼斯瓦夫·乌拉姆在洛斯阿拉莫斯工作时勾勒出了一个可以通过其背后的小型核爆炸来加速的宇宙飞船的想法。弗里曼·戴森和泰德·泰勒(美国核武器设计的伦勃朗)后来在通用原子公司进一步完善了这一想法,并在1957年斯普特尼克恐慌后获得了适度的资金支持。即使在1950年代,想要让任何有预算权力的人停下来,长时间欣赏这一设计的好处都是困难的。因此,猎户座计划的预算总是很紧张;没有人愿意承担真正让火箭实现的责任。1959年搭建并测试了该设计的玩具版本(使用常规炸药),在1964年之前,该项目就快要进行一次适当的原子测试,但运气和资金耗尽了。
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