NASA:studio per astronave a propulsione nucleare

[Teox82]

Plan for Nuclear Space Ships

Daily Post - August 9, 2004

NASA is spending pounds 4m on developing futuristic electric propulsion systems that may one day carry people to Mars.

The three-year programme, part of the American space agency's Prometheus project, will involve designing new kinds of nuclear power plant for spacecraft.

Last week, an agreement to support nuclear power in space was signed by Nasa and the joint civilian and military government organisation Naval Reactors.

The goal is to develop a high-power electric propulsion system that could significantly reduce the fuel payload needed for long- distance space travel, The Engineer magazine reported.

One idea is for a nuclear-powered engine that magnetically accelerates plasma-gas with molecules which are electrically charged.

The plasma would shoot out of the thruster to push the spacecraft forward.

"This could result in higher exhaust velocities than is possible from thrusters that rely on chemical reactions, " said The Engineer.

The Pulsed Inductive Thruster (PIT) would operate at efficiencies of just above 70%. It would be far more efficient than the main engines of the space shuttle, for example.

[ChristinaAemiliana]

Originariamente inviato da Teox82
One idea is for a nuclear-powered engine that magnetically accelerates plasma-gas with molecules which are electrically charged.

Non ho capito bene questo punto...

Cmq mi piacerebbe vedere qualche schemino di questo progetto...sembra interessante!

[Teox82]

[ChristinaAemiliana]

Mi sono letta il link dopo averlo rintracciato (dai soli disegni capivo poco...)...bello!

http://www.islandone.org/APC/Electric/16.html

Anche questo...

http://www.islandone.org/APC/Electric/15.html

[Zebiwe]

Io voglio il motore a curvatura...il resto non mi interessa... il 4 aprile 2063 si sta avvicinando....(e nel 2030 dovrebbe nascere Zefram Cochrane.)

[mizam]

Originariamente inviato da Zebiwe
Io voglio il motore a curvatura...il resto non mi interessa... il 4 aprile 2063 si sta avvicinando....(e nel 2030 dovrebbe nascere Zefram Cochrane.)

Motore a curvatura?

Potresti spiegarti meglio...sarei interessato!!

[gor]

per favore puoi fare un sunto in italiano per chi come me lo mastica molto poco l'inglese?grazie.

[dsx2586]

Originariamente inviato da mizam
Motore a curvatura?

Potresti spiegarti meglio...sarei interessato!!

Mai visto Star Trek?

[Zebiwe]

PRINCIPI TEORICI DELLA PROPULSIONE A CURVATURA

Secondo la Teoria della Relativita' Generale , nessun corpo in movimento puo' raggiungere una velocita' maggiore di quella della luce ( circa 300.000 Km al secondo ) Il motore a curvatura , pur consentendo di raggiungere destinazioni lontane innumerevoli anni-luce in periodi molto brevi , non contravviene di fatto a tale teoria in quanto appartenente alla classe dei propulsori "non newtoniani ". In pratica , il motore a curvatura non opera seguendo i normali schemi " azione-reazione " e , quindi , non da' luogo ad emissioni energetiche atte a sospingere un vascello fluttuante nello spazio ; cio' che invece sta alla base del funzionamento di questo tipo di motore e' , come dice il nome stesso , la Curvatura Spaziale : si provi a pensare all'universo come se questo fosse soltanto di un semplice foglio di carta ; si immagini poi di prendere una matita e di segnare con essa due punti sul foglio , uno in prossimita' del margine inferiore ( punto di partenza ) e l'altro nelle vicinanze del margine superiore ( punto d'arrivo ) ; si uniscano i due punti con una linea che sia piu' corta possibile ( vale a dire una retta ) e si sara' arrivati a creare la rappresentazione del percorso piu'breve che un vascello potrebbe compiere viaggiando " su di un foglio piano " , vale a dire in cio' che si definisce "Spazio Normale " .Tenendo presente il fatto che , per le ragioni relativistiche citate in precedenza , un corpo viaggiante nello spazio normale non puo' mai superare la velocita' della luce , si capisce facilmente che un vascello spaziale che tentasse di raggiungere il famoso "Punto d' Arrivo " seguendo un percorso rettilineo all' interno dello spazio normale non potrebbe , per forza di cose , compiere piu' di un anno-luce per anno di viaggio . Ora , dato che una galassia ha un diametro medio di alcune decine di migliaia di anni-luce , risulta subito chiaro che raggiungere una stella muovendosi nello spazio normale e' un impresa a dir poco ardua . Torniamo ora al nostro foglio di carta , pieghiamolo a meta' in senso trasversale e misuriamo , adesso , la distanza tra il punto di partenza e il punto d'arrivo : essendo in questo caso coincidenti , i due punti sono separati da una distanza pari a zero , e quindi pari a zero risulta essere anche il tempo necessario per compiere il tragitto fra i due punti stessi . Il motore a curvatura agisce esattamente in modo analogo , curvando lo spazio attorno al vascello spaziale in modo da diminuire la distanza esistente fra questo e il punto d'arrivo . Durante i viaggi a curvatura , la nave abbandona lo spazio normale e si trasferisce in una sorta di "spazio curvo " , denominato Subspazio , riconiscibile perche' le stelle al suo interno non appaiono piu' come dei punti luminosi , bensi' assumono la caratteristica forma di "striscia luminosa " Di fatto , il grado di curvatura dello spazio e' direttamente proporzionale al livello di potenza che l'Induttore del campo di curvatura puo' sviluppare : cio' significa che , a differenza di quanto spiegato usando l'esempio del foglio piegato , nella realta' il punto di partenza e quello d'arrivo non giungono mai a toccarsi , ma ci si limita a ridurre la distanza fra di essi realizzando curvature spaziali piu' o meno accentuate . I diversi gradi di curvatura , in pratica assimilabili a diverse velocita', vengono indicati utilizzando una "Scala di Curvatura " che va da 1 a 10 . Il valore 1 e' in pratica uguale alla velocita' della luce , mentre il valore 10 ( punti di partenza e d'arrivo coincidenti ) e' solo teorico, in quanto il suo raggiungimento richiederebbe una dose infinita di potenza , oltre a portare ad occupare contemporaneamente TUTTI i punti dello spazio ! L'unita' di misura della curvatura e' , in onore del suo scopritore , detta COCHRANE ; il valore di 1 COCHRANE corrisponde alla costante c , cioe' e' pari alla velocita' della luce ; i valori successivi non sono proporzionali , ma aumentano invece in maniera esponenziale secondo il modello di seguito riportato . Le velocita' sono da intendersi come "apparenti", nel senso che rappresentano la velocita' teorica che un corpo immerso nello spazio normale dovrebbe poter sviluppare per compiere quel determinato tragitto nel tempo x .

SCALA DI CURVATURA ( c = velocita' luce )

Fattore di curvatura 1 = c

Fattore di curvatura 2 = 10 c

Fattore di curvatura 3 = 39 c

Fattore di curvatura 4 = 102 c

Fattore di curvatura 5 = 214 c

Fattore di curvatura 6 = 392 c

Fattore di curvatura 7 = 656 c

Fattore di curvatura 8 = 1024 c

Fattore di curvatura 9 = 1516 c

Fattore di curvatura 9.6 = 1910 c

Fattore di curvatura 9.9 = 3053 c

Fattore di curvatura 9.99= 7912 c

Fattore di curvatura 9.9999 = 199516 c

Fattore di curvatura 10 = velocita' infinita



NOTA :

Curvatura 6 rappresenta la velocita' "di crociera".

Curvatura 9.6 rappresenta la massima velocita' raggiungibile e sostenibile fino all'esaurimento del propellente .

Curvatura 9.9 rappresenta la massima velocita' raggiungibile , ma sostenibile solo per poche ore onde evitare danni ai motori .

Curvatura 9.9999 e' la "soglia di transcurvatura" , raggiungibile solo da alcune razze aliene quali i Borg o i Kelvan .



REATTORE MATERIA - ANTIMATERIA

Le prime navi stellari impiegavano reattori a fusione nucleare per produrre l'energia necessaria al funzionamento del motore a curvatura , ma ai tempi della creazione della FPU , i reattori nucleari erano gia' stati sostituiti dai piu' avanzati reattori Materia - Antimateria , i quali producevano energia in seguito all'annichilimento di particelle di materia ed antimateria poste in contatto durante una reazione regolata da una sostanza cristallina inerte : il Dilitio . L'antimateria e' in pratica una sostanza uguale ed opposta alla materia ( se un atomo di materia e' formato da protoni ,neutroni ed elettroni , allo stesso modo un atomo di antimateria sara' costituito da antiprotoni , antineutroni e antielettroni , quasi a formare una sorta di "universo allo specchio " ) Se materia ed antimateria vengono poste in contatto , esse si annientano a vicenda dando luogo ad un' immane liberazione di energia . All'interno dello scafo secondario di una nave stellare , trovano quindi posto 2 serbatoi di reagenti : il primo e' il serbatoio della Materia ( riempito di Deuterio in poltiglia alla temperatura di -259 gradi Celsius ) , il secondo e' invece il serbatoio dell' Antimateria ( contenente Antidrogeno Criogenico Supercritico a temperatura prossima allo zero assoluto ) Questi due reagenti vengono iniettati ciclicamente all' interno del Nucleo di Curvatura e , giunti in contatto , si distruggono a vicenda per originare un flusso energetico, chiamato Elettroplasma , necessario ad alimentare tutti i sistemi elettronici di bordo . Essendo l'antimateria un composto altamente instabile , si e'reso necessario introdurre nella Camera di interscambio del carburante un dispositivo di controllo della reazione di annichilimento : tale dispositivo e' costituito da un semplice cristallo di Diallosilicato1:9:1 Eptoferranide , comunemente detto "DILITIO" : tale sostanza e' infatti la sola a non reagire con l'antimateria se immessa in un campo elettrico di elevata intensita' , risultando invece permeabile all' antimateria stessa: cio' permette di indirizzare e contenere il flusso di particelle di antimateria senza scatenare accidentali e disastrose reazioni di annichilimento al di fuori della camera di interscambio . La quantita' di reagenti presenti nei serbatoi di stoccaggio , anche in considerazione del fatto che la reazione energetica necessita solo di poche particelle per ciclo , e' tale da garantire alla nave stellare un periodo di autonomia della durata media di 7 anni standard .



NUCLEO DI CURVATURA

Il Nucleo di Curvatura e' una grande struttura cilindrica che occupa svariati ponti della sezione ingegneria di una nave stellare . Esso e' costituito da una serie di toroidi impilati a formare un condotto di costrizione magnetica all'interno del quale passano i reagenti . All'estremita' superiore del nucleo e' posto l' iniettore del reagente materia ,mentre all'estremita' inferiore si trova l'iniettore del reagente antimateria . Gli iniettori prelevano i reagenti dai loro rispettivi serbatoi e , dopo averli portati allo stato di particelle aeriformi , li iniettano nel condotto di costrizione magnetica . I reagenti percorrono il condotto fino a raggiungere la camera di interscambio contenente i cristalli di dilitio .Qui , materia ed antimateria vengono in contatto , liberando plasma energetico ( elettroplasma ) che , madiante i condotti del plasma , viene trasferito alle gondole di curvatura . Il plasma fornisce anche gran parte dell' energia necessaria al funzionamento di tutti i sistemi elettronici di bordo . La camera di interscambio si trova nella sala macchine della nave stellare , in modo che l'Ingegnere Capo ed il suo staff possano costantemente controllare l'andamento della reazione materia-antimateria . In caso di accidentali fuoriuscite di plasma dal nucleo di curvatura , il personale della nave e' protetto da un campo di forza che si erge automaticamente intorno al nucleo stesso ; quando invece i danni si rivelano tali da non poter piu' controllare la reazione di interscambio , il nucleo di curvatura puo'essere espulso dalla nave tramite un portello posto sulla parte inferiore della Sezione Ingegneria , in modo da detonare all'esterno del vascello . Nel XXIII secolo , il dilitio doveva essere sostituito periodicamente in quanto decristallizzato ; nel XXIV secolo , invece , la scienza ha introdotto un dispositivo di ricristallizzazione che consente un uso pressoche' illimitato di ogni singolo cristallo



GONDOLE DI CURVATURA

Le Gondole di Curvatura sono strutture tubolari a sezione circolare , ellittica , o poligonale , contenenti al proprio interno un sistema di bobine di curvatura , nonche' una sala di controllo . Le gondole sono la parte piu' pesante di una nave stellare , e la loro funzione e' quella di creare un campo di curvatura attorno al vascello , permettendo cosi' a quest'ultimo di viaggiare a velocita'di curvatura . Attraverso i condotti del plasma , l'energia di curvatura derivante dal nucleo raggiunge il sistema di bobine , determinando la creazione del campo di curvatura : maggiore sara' l'energia inviata alle bobine , piu' accentuata diverra' l'entita' della curvatura spaziale ( e quindi la "velocita'" del vascello ) . Lateralmente alle gondole sono posti alcuni propulsori di manovra , mentre nella parte anteriore trova alloggiamento un Collettore di Boussard , il cui scopo e' quello di raccogliere le scarse particelle di materia spaziale : i collettori vengono impiegati quando , per un qualsiasi motivo , ci si ritrovi a dover far fronte alla scarsita' di reagenti per alimentare la reazione di curvatura ; in simili casi , risulta allora possibile prelevare la materia ( idrogeno ) presente nello spazio interstellare onde poterla utilizzare ( come tale o convertita in antimateria mediante apposito generatore ) nella reazione di interscambio . In caso di danni o disfunzioni , le gondole possono essere distaccate dal resto della nave mediante l'ausilio di cariche esplosive.

[evelon]

Originariamente inviato da Teox82
Plan for Nuclear Space Ships
...

The Pulsed Inductive Thruster (PIT) would operate at efficiencies of just above 70%. It would be far more efficient than the main engines of the space shuttle, for example.

Avevo letto qualcosa.

E' un'applicazione interessantissima che consentirebbe (teoricamente) prestazioni notevoli alle navi spaziali per i lunghi viaggi per il peso risparmiato in combustibile + comburente.

[Goldrake_xyz]

Originariamente inviato da Zebiwe
PRINCIPI TEORICI DELLA PROPULSIONE A CURVATURA

Secondo la Teoria della Relativita' Generale , nessun corpo in movimento puo' raggiungere una velocita' maggiore di quella della luce ( circa 300.000 Km al secondo ) Il motore a curvatura , pur consentendo di raggiungere destinazioni lontane ....

Anch'io lo voglio montare sulla mia astronave !

Vabbè ho esagerato un pò....

per adesso mi accontento di 60 CV in più sulla mia
macchina ...

[ittogami17]

Originariamente inviato da Teox82
Plan for Nuclear Space Ships

Daily Post - August 9, 2004

NASA is spending pounds 4m on developing futuristic electric propulsion systems that may one day carry people to Mars.

The three-year programme, part of the American space agency's Prometheus project, will involve designing new kinds of nuclear power plant for spacecraft.

Last week, an agreement to support nuclear power in space was signed by Nasa and the joint civilian and military government organisation Naval Reactors.

The goal is to develop a high-power electric propulsion system that could significantly reduce the fuel payload needed for long- distance space travel, The Engineer magazine reported.

One idea is for a nuclear-powered engine that magnetically accelerates plasma-gas with molecules which are electrically charged.

The plasma would shoot out of the thruster to push the spacecraft forward.

"This could result in higher exhaust velocities than is possible from thrusters that rely on chemical reactions, " said The Engineer.

The Pulsed Inductive Thruster (PIT) would operate at efficiencies of just above 70%. It would be far more efficient than the main engines of the space shuttle, for example.

chiedo anch'io se ci fosse una spiegazione in italiano

[dsx2586]

Beh, negli anni '60 gli americani speravano di raggiungere Alpha Centauri, distante 4 anni luce, sfruttando propusione atomica (Progetto Orion). Viaggiando al 15% della velocità della luce, la sonda sarebbe arrivata a destinazione in 45-50 anni. Ma tutto fu abbandonato...

[Topomoto]

Beh, negli anni '60 gli americani speravano di raggiungere Alpha Centauri, distante 4 anni luce, sfruttando propusione atomica (Progetto Orion). Viaggiando al 15% della velocità della luce, la sonda sarebbe arrivata a destinazione in 45-50 anni. Ma tutto fu abbandonato...

Beh, se negli anni '60 pensavano di poter viaggiare a circa 45.000 km/secondo.....mica era il periodo delle canne, per caso?

[dsx2586]

Il progetto Orion, cui parteciparono i noti fisici M.Rosenbluth, F.J.Dyson e E.Taylor, immaginava un'astronave che utilizzasse una propulsione il cui concetto era tanto folle quanto semplice.
La loro idea era di muovere un'astronave utilizzando... bombe all'idrogeno (a quel tempo erano proprio fissati)!!!!! L'esplosione ritmica di svariate bombe H (chiamate "unità propulsive" ) dietro all'astronave stessa, avrebbe consentito (per il principio di azione-reazione) di raggiungere velocità molto alte (immaginate che partenza, un tantino brusca no ?).
Il progetto fu abbandonato dopo la firma da parte di USA e URSS del trattato di non proliferazione nucleare.

[ZigoZago]

[Praxys]

Zebiwe, tutto il bel discorsetto devo dire che .......... "m'acchiappa parecchio!!!"

[junkye]

tutto cio mi ricorda molto il piu bel film che abbia mai visto.....EVENT HORIZONT punto di non ritorno...

[gpc]

Originariamente inviato da junkye
tutto cio mi ricorda molto il piu bel film che abbia mai visto.....EVENT HORIZONT punto di non ritorno...

Event Horizont... L'unico film che mi ha tenuto aggrappato alla poltrona fino alla fine... Un po' troppo splatter verso la fine ma veramente un gran film.

Comunque, la missione su Plutone dovrebbe essere dotata di generatori nucleari, solo che è a rischio perchè il laboratorio dove vengono prodotte le pastiglie di combustibile nucleare è stato bloccato per motivi di sicurezza dopo che sono spariti un paio di dischetti con informazioni tecniche... e con ogni probabilità non saranno in grado di produrre il combustibile necessario per la missione. Si era pensato di ridurre la portata della missione, ma le ultime notizie che ho letto parlavano di ritardarla di un anno -con aumento dei costi e allungamento del viaggio di tre anni.

In ogni caso, per ora, per quel che so io la propulsione nucleare è "semplicemente" una propulsione che utilizza l'energia elettrica prodotta da generatori a base di combustibile nucleare...

[Zebiwe]

Originariamente inviato da Praxys
Zebiwe, tutto il bel discorsetto devo dire che .......... "m'acchiappa parecchio!!!"

Io sono un fan si Star Trek..soprattutto di TNG..per cui non c'è bisogno che ti dico quanto acchiappi me..ti indico però una notizia presa da www.hypertrek.org:

Puntata 252 - Descent - Part I

• Il Professor Stephen William Hawking è uno dei fisici teorici più brillanti del XX secolo. Hawking ha sviluppato la teoria quantistica della gravità in cui ha unito le due maggiori teorie della fisica, la meccanica quantistica e la relatività. Hawking ha anche formulato l'ipotesi dell'esistenza di wormhole e fluttuazioni quantiche che potrebbero unire differenti universi. Hawking ha anche scritto l'introduzione del libro di Krauss The Physics of Star Trek (La Fisica di Star Trek, Longanesi)
• Stephen Hawking si trovava presso gli studi della Paramount per la pubblicazione su video del libro A Brief History of Time e gli è stata fatta compiere una visita al set di The Next Generation. Quando è arrivato al set del ponte di comando, Hawking ha chiesto espressamente di essere messo a sedere sulla poltrona del capitano e questo è stato un evento davvero eccezionale in quanto non ha mai chiesto di essere tolto dalla propria sedia. Da ciò è nata l'idea dell'apparizione in questo episodio. Passando davanti al set della sezione tecnica, Stephen Hawking si è fermato vicino al motore warp, ha sorriso e ha detto «I'm working on that.»