TOPlist Projekt Orion

Projekt Orion

Tomáš Petrásek, 2008

Tento text se týká zrušeného amerického jaderného kosmického projektu. Pokud hledáte informace o novém programu Constellation, zahrnujícím loď stejného jména ORION, známou též jako CEV, zkuste to jinde.)

Projekt Orion (Orion project) byl americkým projektem nukleární pulsní lodi pro průzkum Sluneční soustavy. V přísném utajení běžel od roku 1957 až do roku 1964, kdy byl ukončen kvůli mezinárodním smlouvám, zakazujícím provoz jaderných technologií v kosmu, a také nedostatku peněz. Program, který sliboval dobytí celé Sluneční soustavy, tak po sobě zanechal jen technické výkresy a studie, kromě toho také několik experimentálních modelů, z nichž některé opravdu letěly (poháněny nejadernými trhavinami). Orion dnes zůstává nostalgickou fantazií, kosmickou lodí budoucnosti, která skončila pohřbena na smetišti dějin bez vyhlídky na to, aby z něj v nejbližší době povstala.

Projekt byl zpočátku pojímán velkoryse – cílem byla obří plavidla pro desítky až stovky pasažérů, o průměru 40 m nebo větším, která by startovala z povrchu Země. Z důvodů jaderné bezpečnosti (start byl nepříliš čistou záležitostí) se nakonec přešlo k lodím odpalovaným z kosmu, kam je měly vynášet běžné rakety (jmenovitě Saturn V a jeho zdokonalené varianty).  Pro tyto menší typy byla zpracována i detailní technické dokumentace. Jak by takové lodi vypadaly, si můžete představit na základě několika mých schémat a 3d grafik.

Další údaje o Orionu a odvozených pohonech též viz Cesty ke hvězdám.

Více grafik a orionovských spekulací najdete na speciální stránce Cesta Orionu.

 

Grafiky a text: Tomáš Petrásek, 2008

 

 

 

 

Kosmická loď Orion s 10 m průměrem tlačného plátu

Minimální verze nukleárního pulsního plavidla pro 8 lidí, určená pro mise k blízkým planetám (Mars, Venuše). Tento typ lodi by byl nejpravděpodobněji dopraven na orbitu po částech raketou Saturn V (nebo obdobným těžkým nosičem) a jaderný motor by spouštěl teprve ve vesmíru. Je to totiž ekologičtější i ekonomičtější než ostatní formy startu.

 

Celkové údaje:

Průměr tlačného plátu 10 m

Délka 49 m, odletová hmotnost 741 tun (mokrá*), posádka 8 lidí.

Váha pohonného modulu (i se systémem tlumičů a tlačným plátem): 91 tun

Obytný prostor: ~200m3.

Pravděpodobný cíl: Mars

 

Při motorovém letu (krátké zážehy při opouštění orbity nebo naopak brzdění u cílové planety) by posádka musela být v únikovém modulu (= zahrocený válec zcela nahoře), který by a) umožňoval únik v případě požáru či výbuchu v lodi b) chránil před radiací c) sloužil jako hlavní řídící stanoviště.

Pokud by loď zrovna nemanévrovala, otáčela by se kolem příčné osy, což by generovalo „umělou gravitaci“, resp. odstředivou sílu (astronauté by v prostorách posádky chodili nohama ke špici lodi, hlavou k zádi).

*mokrá váha znamená vč. paliva

 

 

 

 

Schéma kosmické lodi Orion (10 m)

1 -          Navigační stanoviště s teleskopem

2 -          Zásoby na 90 dnů pro případ nouze

3 -          Letová místnost (propulsion control center) pro 4 muže, stíněná

4 -          Bunkr pro případ sluneční erupce (storm cellar), lůžka pro posádku

5 -          Přechodová komora (airlock)

6 -          Primární přístupová šachta (accessway) s kotvícím zařízení pro „space taxi“ – malý dvoumístný modul

7 -          Vzduchotěsný poklop

8 -          Sekundární přístupová šachta

9 -          Zásoby kapalného a pevného paliva pro únikový modul a další stínící materiály

10 -       Trysky nouzového pohonu

11 -       Systémy podpory života (ecology storage)

12 -       Lodní kuchyně (galley)

13 -       Laboratoře a dílny (konkrétní rozmístění místností berte prosím jako fikci, použitý zdroj jej blíže nespecifikuje)

14 -       Dvoulůžkové kajuty (staterooms)

15 -       Koupelny a hygienické zařízení

16 -       Společenská místnost

17 -       Komunikační kancelář

18 -       Kancelář velitele

19 -       Sklad nouzového vybavení

20 -       Sklady náhradních dílů a dílna pro opravy v páteři lodi (repair bay and spares storage)

21 -       Návratový modul pro vstup do atmosféry (podobný Apollu)

22 -       Pomocný modul pro návratovou konfiguraci

23 -       Pulsní jednotky (NPU) uložené ve skladech paliva (propellant magazines), 163 ks v jednom skladu

24 -       900 ks pulsních jednotek uložených přímo v pohonném modulu (propulsion module)

25 -       Nádrže s antiablačním olejem, plynem do tlumičů (shock absorbers), chladícími kapalinami ap. Pohonný modul je naspodu chráněn štítem proti plazmatu, které k němu proniká ochrannou trubicí

26 -       Hlaveň ejektoru pulsních jednotek zakončená kuželem pro deflekci plasmatu (plasma deflector cone)

27 -       Ochranná trubice – umožňuje průchod NPU skrz airbagový tlumič a chrání jej.

28 -       Mezilehlá plošina (intermediate platform) spojuje airbagový tlumič (first stage shock absorbers) s pístovými tlumiči (second stage shock absorbers)

29 -       Ochranný lem na straně plošiny (meteoroid bumper). Chrání airbagy, když se po vypuštění plynu smrští, před poškozením mikrometeority

30 -       Airbagový tlumič (first stage shock absorbers), složený z prstenců naplněných plynem (gas filled tori)

31 -       Tlačný plát (pusher plate)

32 -       Konec ochranné trubice s tryskami pro rozprašování antiablačního oleje

 

 

 

 

Kosmická loď Orion s 20 m průměrem tlačného plátu

Zobrazit anaglyf

Celkové údaje:

Průměr tlačného plátu 20 m

Délka 73 m, odletová hmotnost 5 798,4 tun (mokrá), posádka 20 lidí.

Váha pohonného modulu (i se systémem tlumičů a tlačným plátem): 358 tun

Obytný prostor: ~590 m3.

Pravděpodobný cíl: Vnější planety a jejich satelity (např. Callisto).

 

 

 

 

Schéma kosmické lodi Orion (20 m)

1 -          Navigační stanoviště s teleskopem

2 -          Velitelské centrum (mission management center) – pro použití s umělou gravitací

3 -          Zásoby na 90 dnů pro případ nouze

4 -          Letová místnost (propulsion control center) pro 5 lidí, stíněná

5 -          Přechodová komora (airlock)

6 -          Bunkr pro případ sluneční erupce (storm cellar), lůžka pro 15 lidí

7 -          Vzduchotěsný poklop

8 -          Primární přístupová šachta (accessway)

9 -          Sekundární přístupová šachta

10 -       „Space taxi“ – čtyřmístný modul

11 -       Zásoby kapalného a pevného paliva pro únikový modul a další stínící materiály

12 -       Zábavní prostory, tělocvična

13 -       Dvoulůžkové kajuty (staterooms)

14 -       Jídelna

15 -       Laboratoře a dílny

16 -       Systémy podpory života (ecology storage)

17 -       Sklady náhradních dílů a dílna pro opravy v páteři lodi (repair bay and spares storage)

18 -       Nádrže s antiablačním olejem, plynem do tlumičů (shock absorbers), chladícími kapalinami ap. Pohonný modul je naspodu chráněn štítem proti plazmatu, které k němu proniká ochrannou trubicí

19 -       Pulsní jednotky (900 ks) pro okamžitou spotřebu, uložené přímo v pohonném modulu (propulsion module)

20 -       Hlaveň ejektoru pulsních jednotek zakončená kuželem pro deflekci plasmatu (plasma deflector cone)

21 -       Mezilehlá plošina (intermediate platform) s ochranným lemem

22 -       Airbagový tlumič (first stage shock absorbers), složený z prstenců naplněných plynem (gas filled tori)

23 -       Ochranná trubice – umožňuje průchod NPU skrz airbagový tlumič a chrání jej

24 -       Tlačný plát (pusher plate)

25 -       Konec ochranné trubice s tryskami pro rozprašování antiablačního oleje

 

 

 

 

Odkazy:

 

Historie projektu:

http://www.islandone.org/Propulsion/ProjectOrion.html

 

Helios:

http://en.wikipedia.org/wiki/Helios_%28propulsion_system%29

 

Všeobecně o Orionu:

http://www.islandone.org/Propulsion/

http://www.daviddarling.info/encyclopedia/O/OrionProj.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Project_Orion_(nuclear_propulsion)

http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_pulse_propulsion

http://www.astronautix.com/lvs/orietary.htm

http://technet.idnes.cz/grun-k-planetam-jinych-slunci-poletime-az-za-stovky-let-piv-/tec_vesmir.asp?c=A070606_002935_tec_vesmir_vse

 

Testovací modely:

http://www.astronautix.com/lvs/oriticle.htm

http://www.astronautix.com/lvs/oriotrod.htm

Film ukazující úspěšný let testovacího modelu:

http://www.nuclearspace.com/hotrod.htm

http://www.nuclearspace.com/images/video/hotrod.avi

 

Menší verze Orionu:

Původní odtajněné studie pro NASA (1964):

http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19650058729_1965058729.pdf

http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19770085619_1977085619.pdf

http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19760065935_1976065935.pdf

http://orion.ttsw.com/orionpdf/pdf.html

Animace 10-m lodí:

http://www.bisbos.com/rocketscience/spacecraft/orion/index.html

Přehledně o umělé gravitaci

http://www.projectrho.com/rocket/rocket3u.html

 

Mezihvězdné a obří verze:

http://www.astronautix.com/lvs/aldbaran.htm

http://www.astronautix.com/lvs/oriative.htm

http://www.astronautix.com/lvs/oritsink.htm

http://koltick.physics.purdue.edu/Phys556/General_intro/General_infor_files/orion_SOOD.ppt

 

Negativní důsledky Orionu

Stránka zaměřená proti jaderným kosmickým lodím: (Pozor, obsahuje i faktické chyby!)

http://www.alternatehistory.com/gateway/essays/OrionProblems.html

 

Pokročilejší systémy

http://www.projectrho.com/rocket/rocket3c2.html#minimagorion

http://www.andrews-space.com/content-main.php?subsection=MTA2

http://www.andrews-space.com/images/videos/PAPERS/Pub-MiniMagOrion(200307).pdf

http://mailgate.dada.net/sci/sci.space.tech/msg14802.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Antimatter_catalyzed_nuclear_pulse_propulsion

http://www.llnl.gov/tid/lof/documents/pdf/318478.pdf

Česky psaná práce o kosmických pohonech:

http://mikos.d2.cz/Budoucnost.htm