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Visualizza la versione completa : Propulsione nel vuoto(spazio) a fusione calda



Solarfranco
05-04-2017, 22:25
fusione_nucleare_spazio (http://fusione.altervista.org/fusione_nucleare_spazio.htm)


Se si sfruttasse il vuoto si potrebbe far collidere deuterio e trizio,
o deuterio e deuterio, senza interferenze, in un punto a distanza di sicurezza.
Se non bastassero gli urti ad attivare la reazione si potrebbe pensare ad un infinitesimale
reazione di fissione.
Per cui è molto più facile realizzare una propulsione a fusione pensata nel vuoto!
Geometricamente un astronave avente la forma di una pallina da badminton ha la possibilità
di sfruttare a pieno le microesplosioni, con possibilità di virare in ogni direzione, ed ha anche
la possibilità di ospitare i ciclotroni.
Ecco una pallina di Badminton
60180


Convinto che la fusione sia l'unico modo per fare andata e ritorno
oltre Marte, spero che in qualche modo riescano a farcela.
Ma ci riusciranno?

Solarfranco
09-04-2017, 09:46
Ovviamente simili astronavi specializzate a viaggiare nel vuoto non potrebbero nè essere testate sulla Terra nè uscire dal pianeta Terra, per cui andrebbero testate ed assemblate su una base lunare.

experimentator
10-04-2017, 05:28
La propulsione dei razzi per viaggi spaziali di lunga gittata del futuro non potrà che essere o fusione o a fissione nucleare .
La propulsione chimica è riservata solo a viaggi di breve distanza .

Avevo letto che esistono già dei progetti di razzi a fusione che funzionano con delle microesplosioni .
La reazione di fusione che moverà i propulsori della nave spaziale consisterà di molte microesplosioni, che si susseguiranno regolarmente e dove una piccola quantità di energia verrà rilasciata per ogni esplosione.

Solarfranco
12-04-2017, 00:38
Più che di propulsione chimica parlerei di propulsione fotovoltaica/elettrica.
A proposito di questa, una cosa che mi chiedo è: producendo onde elettromagnetiche dovrei creare una pressione
di radiazione sulla superfice generante. Se fosse così potrei produrre un moto del tutto simile a quello
delle vele solari, in ogni direzione.

Solarfranco
13-04-2017, 14:00
Toh pensa, la Nasa ha già in teoria un sistema di propulsione basato
sull'emissione delle onde elettromagnetiche(EmDrive).
Allora è certo...
Le onde emesse nello spazio hanno una quantità di moto che si concretizza
con la pressione di radiazione(x scettici).
Per la conservazione della quantità di moto l'astronave riceve
una spinta in avanti. Ma si tratta di una spinta debolissima e non
so come facciano a dire online che questa spinta prodotta dai fotoni
sia considerevole...

BrightingEyes
13-04-2017, 19:15
... non
so come facciano a dire online che questa spinta prodotta dai fotoni
sia considerevole...Non è considerevole in assoluto, ma come i motori ionici determina una spinta piccola, ma continua che può durare molto, ma mooolto, più a lungo dei razzi chimici.
I propulsori ionici sono quelli che al momento possono garantire il raggiungimento delle velocità più elevate, da spazio profondo, per raggiungere in futuro i pianeti più lontani. Certo hanno un'accelerazione molto tranquilla, ma anche una necessità di carburante enormemente inferiore a quella di altre soluzioni.
Sono anche molto maturi come tecnologia ed infatti sono usati da anni su satelliti e sonde per i movimenti di precisione.
L'ideale sarebbe trovare un motore in grado di accelerare ad 1g per anni in modo da raggiungere una velocità elevatissima e mantenere una gravità artificiale. A metà strada l'astronave si ribalta e comincia a decelerare per lo stesso periodo di tempo.
E' una ipotesi per le cosiddette "astronavi generazionali" che dovrebbero viaggiare per centinaia di anni fino a raggiungere i pianeti delle stelle più vicine.
Ma è piena fantascienza.

Solarfranco
13-04-2017, 20:07
Stai parlando della propulsione ionica.
Tornando alla pressione di radiazione
sarei perplesso su quanto dici perchè
la quantità di moto delle onde elettromagnetiche
emesse dal Sole rappresenta solo una parte infinitesima
dell'energia prodotta. Voglio dire,
quanto combustibile ci vorrà per produrre un pò
di quantità di moto!!!
Sarebbe invece un idea quella di portare nello spazio
le scorie radiattive ed usarle per questo scopo...

BrightingEyes
14-04-2017, 11:59
Forse mi son spiegato male.
La propulsione EmDrive è solo un'ipotesi al momento e molti sono del tutto critici sulle sue possibilità reali (Did NASA Validate an "Impossible" Space Drive? In a Word, No. - Out There (http://blogs.discovermagazine.com/outthere/2014/08/06/nasa-validate-imposible-space-drive-word/#.WPCbUR_fWbl)).
Intendevo però dire che se pure ci fosse una spinta debole questa darebbe una continua accelerazione in grado di far raggiungere alla nave velocità altissime. Per l'ipotetico EmDrive si sono ipotizzati 70 giorni invece che diversi mesi per il viaggio fino a Marte. Senza consumare praticamente carburante!
Il problemino è che il motore viola in pieno la legge newtoniana della conservazione del moto non emettendo alcuna materia nella direzione opposta al moto che determinerebbe.
Invece il motore a ioni è reale, funzionante e viene usato spesso.
Altra cosa è un motore a fusione dove la spinta sarebbe migliaia di volte superiore a quella dei razzi chimici. Tra l'altro potrebbe funzionare con elementi molto semplici come l'idrogeno permettendo di ipotizzare anche di far "rifornimento" nello spazio.
Questo sicuramente è ancora nel campo degli studi ipotetici, ma non viola alcuna legge fisica e una volta risolti i non banali problemi di contenimento della fusione e di protezione della nave ed equipaggio potrebbe senz'altro essere lo strumento in grado di farci raggiungere i pianeti esterni del sistema solare e magari le stelle vicine.

Solarfranco
14-04-2017, 15:58
Intendevo però dire che se pure ci fosse una spinta debole questa darebbe una continua accelerazione in grado di far raggiungere alla nave velocità altissime. Per l'ipotetico EmDrive si sono ipotizzati 70 giorni invece che diversi mesi per il viaggio fino a Marte. Senza consumare praticamente carburante!


L'energia è un ostacolo invalicabile. Per una certa velocità v devi consumare almeno
un energia pari a quella cinetica...
Volendo usare le scorie nucleari ad esempio, anche se c'è sempre una pressione di radiazione
devi pensare che l'energia dell'onda(e quindi la quantità di moto) dipende sì dalla frequenza(E=h*frequenza, elevata per i raggi gamma e che ci dà l'energia fotonica) ma anche dall'intensità(numero di fotoni nell'unità di tempo). Spiegato e dimostrato con l'effetto fotoelettrico da Einstein.
Quindi almeno per le scorie l'intensità dovrebbe essere modesta considerando che l'energia complessiva presente in esse la devi dividere per la quantità di tempo che dura la radiattività.

uforobot
20-04-2017, 21:46
Il migliore modo per fare lunghi viaggi spaziali è il ciclotrone.

I metodi sono 2:

usare direttamente un ciclotrone ubicato sul veicolo, il ciclotrone spara particelle verso dietro e quindi la nave va avanti
usare il ciclotrone a Terra per produrre materiali radioattivi, mettere i materiali radioattivi sulla nave, quindi i materiali sparano particelle verso dietro e la nave va avanti.

Solarfranco
21-04-2017, 23:10
Nel vuoto la velocità più alta la darebbe un sistema che sfrutti
le microesplosioni a fusione nucleare.
La velocità è molto importante, e ci vogliono circa mille kwh/kg
per raggiungere i 300 mila km/h, una velocità quasi raggiunta dalla
sonda spaziale Juno(265E3 km/h - 3.623 tonnellate) usando la fionda
gravitazionale(senza ritorno).

Solarfranco
26-04-2017, 12:21
Il migliore modo per fare lunghi viaggi spaziali è il ciclotrone.

I metodi sono 2:

usare direttamente un ciclotrone ubicato sul veicolo, il ciclotrone spara particelle verso dietro e quindi la nave va avanti




Pensandoci bene un ciclotrone leggero sarebbe utile.
Se si espellessero tramite ciclotrone ioni a 1/10 c(100e6 km/h)
per la conservazione della quantità di moto avremmo
m(astr.)v(astr)=m(ioni)*100e6(km/h)
da cui

m(ioni)/m(ast)=v(ast)/100e6(km/h)

con la velocità dell'astronave a 100e3 km/h ci sarebbe da espellere
solo una massa ionica pari ad 1/1e3 della massa dell'astronave.
Mi pare buona, soprattutto utilizzando pannelli fotovoltaici nello spazio
compreso tra Cerere e Mercurio.

Solarfranco
01-05-2017, 23:32
Per correttezza, nella conservazione della quantità di moto alla velocità degli ioni in uscita andava
detratta la velocità dell'astronave(100e6-valore max: 100e3) comunque trascurabile. Quindi
lascio così com'è.
m(astr.)v(astr)=m(ioni)*(100e6-100e3)(km/h) ~ m(ioni)*100e6(km/h)