다이달로스 프로젝트

Project Daedalus
다른 용도는 다이달로스 프로젝트(동음이의)를 참조한다.
다이달로스 우주선 개념

프로젝트 다이달로스(Project Daidalus, 인간 비행을 위해 날개를 조작한 그리스 신화 설계자 Daidalus의 이름을 딴 것)는 영국 행성 협회가 1973년부터 1978년 사이에 그럴싸하게 나사 없는 성간 탐사선을 설계하기 위해 실시한 연구였다.[1]주로 과학탐사로 의도된 설계기준은 우주선이 기존 또는 가까운 미래 기술을 사용해야 하며 인간의 수명 내에 목적지에 도달할 수 있어야 한다고 명시했다.앨런 본드는 융합 로켓을 이용해 5.9광년 떨어진 바르나드 별에 도달하자고 제안한 과학자와 엔지니어 팀을 이끌었다.그 여행은 50년이 걸릴 것으로 추정되었지만, 그 디자인은 그것이 다른 목표 별에게 보내질 수 있을 만큼 충분히 유연해야 했다.

개념

다이달로스는 지구 궤도에 건설될 것이며 초기 질량은 5만 톤의 연료와 500 톤의 과학적 탑재량을 포함하여 54,000 톤이다.다이달로스는 2단 우주선이 될 예정이었다.1단계는 2년 동안 작동하여 우주선을 광속 (0.071 c)의 7.1%까지 가져갔다가, 2단계는 1.8년간 발사하여 우주선을 광속 (0.12 c)의 약 12%까지 끌어올린 후 46년의 크루즈 기간 동안 정지시켰다.엔진 벨과 지지 구조는 절대 0에서 1600K까지 필요한 극한의 온도 범위 때문에 극저온에서도 강도를 유지하는 티타늄, 지르코늄, 탄소를 합금한 몰리브덴으로 제작될 것이다.이 프로젝트의 주요 자극제는 프리드워트 윈터버그의 관성 구속 퓨전 드라이브 컨셉으로,[1][2] 헤르만 오베르스 금메달을 수상했다.[3]

이 속도는 화학 로켓의 능력이나 심지어 오리온 프로젝트 동안 연구된 핵 펄스 추진의 유형을 훨씬 능가한다.박사에 의하면.Tony Martin, 제어식 핵융합 엔진과 핵-전기 시스템은 추진력이 매우 낮으며, 핵에너지를 전기로 변환하는 장비는 질량이 크며, 이는 원하는 속도를 달성하는데 1세기가 걸리는 작은 가속을 초래한다; NERSA 타입의 열역학적 핵 엔진은 많은 양의 연료, 광자 roc를 필요로 한다.kets는 차량 질량 kg당 3×109 W의 속도로 전력을 발생시켜야 하며 흡수율이 10분의6 1 이하인 거울을 필요로 한다. 성간 램젯의 문제는 약 1원자/cm의3 밀도와 큰 직경의 깔때기, 전기장에 필요한 높은 전력의 열성간 매체다.따라서 이 프로젝트에 적합한 추진 방법은 핵펄스 로켓뿐이었다.[4][5][6]

다이달로스는 전자빔을 이용한 관성 구속에 의해 반응실에서 점화될 중수소/헬리움-3 혼합물의 펠릿을 이용한 핵융합 로켓에 의해 추진될 것이다.전자 빔 시스템은 플라즈마 배기 스트림에서 에너지를 가두는 유도 코일 세트로 구동될 것이다.초당 250개의 펠릿이 폭발하고, 그 결과 플라즈마는 자기 노즐에 의해 유도될 것이다.핵연료의 계산된 연소율은 0.175와 0.133으로 각각 10,600 km/s와 9,210 km/s의 배기속도를 나타냈다.지구상에 헬륨-3가 희소하기 때문에, 그것은 목성의 대기에서 채굴될 예정이었다. 20년 동안 대형 열기구가 로봇 공장을 지원했고, 달과 같이 덜 떨어진 곳에서 채굴되었다.[7]

2단계는 2개의 5미터 광학 망원경과 2개의 20미터 전파 망원경이 있을 것이다.발사 후 약 25년 후에 이 망원경들은 바너드 항성 주변을 조사하기 시작할 것이다.이 정보는 직경 40미터의 2단계 엔진 벨을 통신 접시로 사용하여 지구로 다시 보내질 것이며, 관심 대상이 선택될 것이다.우주선이 감속하지 않기 때문에, 다달루스는 바르나드의 별에 도달하자마자 주 우주선이 목표 시스템에 진입하기 7.2년에서 1.8년 사이에 발사될 18개의 자동 서브프로브를 탑재했다.이 하위 프로브는 원자력 이온 드라이브에 의해 추진되며 카메라, 분광계 및 기타 감지 장비를 운반할 수 있다.서브프로브들은 목표물을 지나 비행하면서 여전히 빛의 12% 속도로 이동하며, 그들의 발견을 다이달로스의 두 번째 단계인 모선으로 보내 지구로 다시 중계할 수 있게 했다.

서브프로브, 망원경 및 기타 장비가 포함된 배의 탑재 만은 두께 7mm, 무게 50톤에 이르는 베릴륨 디스크에 의해 항성간 매개체로부터 보호될 것이다.이 침식 방패는 그것의 가벼움과 높은 증발열 때문에 베릴륨으로 만들어질 것이다.목표 시스템을 통과하는 동안 부딪힐 수 있는 더 큰 장애물은 차량 전방 약 200km의 먼지 버그라고 불리는 지지 차량에 의해 분출되는 인공적으로 생성된 입자 구름에 의해 분산될 것이다.이 우주선은 손상이나 오작동을 자율적으로 수리할 수 있는 다수의 로봇 보호대를 운반할 것이다.

사양

전체 길이: 190m

적재 중량: 450톤

첫 번째 단계: 두 번째 단계:
빈 질량: 1,690톤(준비 중) 980톤(순항 속도)
추진제 질량: 46,000톤 4000톤
엔진 연소 시간: 2.05년 1.76년
스러스트: 7,540,000 뉴턴 66만 3천 뉴턴
엔진 배기 속도: 1060,000 m/s 9,197,000 m/s

변형

대달로스 프로젝트에 대한 자기복제 변동의 정량적 공학적 분석은 1980년에 로버트 프리타스에 의해 발표되었다.[8]비복제 설계는 자가복제에 필요한 모든 서브시스템을 포함하도록 수정되었다.탐사선을 이용해 약 443톤의 질량을 가진 종자 공장을 먼 곳에 인도한다.종자 공장이 현장에 많은 복제본을 복제하여 총 생산 능력을 높인 다음, 결과적인 자동화 공단을 사용하여 1,000년에 걸쳐 종자 공장이 탑재된 탐침을 구축하도록 하십시오.각 RUP는 광속의 12%에서 감속하는데 필요한 여분의 연료로 인해 1,000만톤 이상의 무게가 나갈 것이다.

또 다른 가능성은 버스사드 램젯에 달린 자기 주걱과 유사한 자기 돛을 장착하여 목적지 항성 헬리오스피어를 브레이크로 사용함으로써 감속 연료를 불필요하게 만들어 선택된 항성계에 대한 훨씬 더 심도 있는 연구를 가능하게 하는 것이다.

참고 항목

추가 읽기

  • K. F. Long (2012). "Project Daedalus". Deep Space Propulsion: A Roadmap to Interstellar Flight. Springer. pp. 190–197. ISBN 9781461406075.

참조

  1. ^ a b 프로젝트 다이달로스 연구단 : A본드 외, 프로젝트 다이달로스 – BIS 우주선 연구 최종 보고서, JBIS 인터스텔라 연구, 부록 1978
  2. ^ F. 윈터버그, "강력한 상대론적 전자빔으로 점화된 열핵 마이크로폭탄에 의한 로켓 추진" 라움파흐르트포르스충 15, 208-217 (1971)
  3. ^ 윈터버그는 1979년 12월 오늘 물리학과 헤르만 오베르스 금메달리스트다.
  4. ^ 프로젝트 다이달러스: 추진 시스템 제1부; 이론적 고려사항과 계산. 2. 웨이백 기계에 보관된 2013-06-28 첨단 추진 시스템 검토
  5. ^ 제목 : 프로젝트 다이달로스.저자: 본드, A.; 마틴, A. R. 출판: 영국간행성학회 부록 저널, 페이지 S5–S7 출판일: 00/1978 오리진: ARI 키워드:미셀라네아, 철학적 측면, 외계 생명체 논평:A&AA ID.AAA021.015.025 서지학 코드: 1978JBIS...31S...5B
  6. ^ 프로젝트 다이달로스 - 기원
  7. ^ 헬륨-3#외계적 풍요
  8. ^ Freitas, Robert A. Jr. (July 1980). "A Self-Reproducing Interstellar Probe". J. Br. Interplanet. Soc. 33: 251–264. Bibcode:1980JBIS...33..251F.

외부 링크