Space72 핵 성형작약 60년대에 개발된 핵 장치들은 한 번쯤 볼 만한 것들이 많음. 카사바 대포는 그 시대에 개발된 핵 성형작약 장치로 원자폭탄의 에너지를 좁은 원뿔에 집중할 수 있음. 여기서는 카사바 대포의 가능성과 한계에 대해 알아보겠음. 기원 카사바 대포가 등장하기 전에 다들 잘 알고있는 오리온 계획이라는 우주선이 있었음. 오리온 계획은 핵폭탄의 충격을 이용해서 전진하는데, 이 아이디어는 이미 19세기에도 나온 적이 있음. https://en.wikipedia.org/wiki/Nikolai_Kibalchich https://en.wikipedia.org/wiki/Hermann_Ganswindt 오리온 우주선은 화학 폭발 대신 훨씬 더 강력한 핵이라는 수단을 사용한 것 뿐임. 오리온 우주선이 처음 설계될 때는 두꺼운 철판.. 2022. 2. 20. 중수소 증식 핵융합 로켓 https://arxiv.org/abs/1908.00834 Maximizing specific energy by breeding deuterium Specific energy (i.e. energy per unit mass) is one of the most fundamental and consequential properties of a fuel source. In this work, a systematic study of measured fusion cross-sections is performed to determine which reactions are potentially feasible arxiv.org 중수소-중수소 핵융합은 질량 당 에너지가 적고(97.23TJ/kg), 중수소-삼중수소 핵융.. 2022. 2. 5. 충격 점화 핵융합 핵융합 반응을 일으키려면 극단적인 조건을 만들어야 함. 항성 내부의 온도와 높은 압력, 순식간에 많은 에너지 방출 등이 필요함. 여기서는 낮은 가격, 낮은 에너지로 핵융합을 할 수 있는 방법에 대해 알아보겠음.(물론 저온 핵융합이 아님.) 핵융합 점화의 어려운 점. 핵융합은 두 개의 원자핵을 합쳐서 질량이 약간 줄어든 부산물을 만듦. 줄어든 질량은 에너지로 변환됨. 원자에 있는 원자핵과 전자는 전하를 띠기 때문에 두 원자핵을 결합하려 하면 서로 간에 반발력이 작용함. 두 원자핵의 반발력을 무시하고 결합하게 하려면 많은 에너지가 필요함. 이 힘은 원자 단위의 크기에서는 전자볼트(eV) 로 측정됨. 두 원자핵을 융합하는 데 드는 에너지는 메가 전자볼트(MeV) 단위임. 이 힘을 온도로 계산하면 중수소-삼중수.. 2022. 1. 15. 우주에서의 입자빔 part 3 -차갑고, 레이저와 같이 사용되는 입자빔 입자빔 성능 제한 요소 입자빔의 성능을 결정하는 건 입자빔의 분산, 입자 에너지, 세기임. 입자빔의 성능을 제한하는 첫 번째 요소는 이온 발생기임. 이온 발생기는 입자들을 증발시켜서 이온으로 만들어야 하기 때문에 열을 가해주고 전자와 부딫히거나 강한 자기력에 영향을 받아서 입자들의 운동 에너지가 증가함. 두 번째 요소는 중성화 단계에 있음. 이온 빔과 전자 빔이 속도와 방향이 같게 배출되는데 둘의 결합으로 에너지가 방출되면서 입자를 통제할 수 없는 무작위한 방향으로 움직임. 무거운 원소를 입자빔으로 쓰는 것도 문제가 있음. 세슘같은 원소는 끓는점이 낮고 이온화 에너지가 낮지만 무겁기 때문에 이동 속도가 느릴 수 밖에 없음. 250MeV 세슘의 경우 속도는 0.063C밖에 안됨. 비슷한 에너지의 수소는 이.. 2022. 1. 2. 우주선 라디에이터 모든 우주선에는 라디에이터가 있음. 햇빛이든 원자로든 거주 구역이든 로켓 엔진이든 무엇이든 간에 우주선은 열을 방출해야 함 이번에는 라디에이터의 디자인들과 작동 원리에 대해 알아보겠음. 슈테판-볼츠만 공식 지구에서는 열이 전도나 대류 등으로 이동하지만 진공에서는 복사로만 열을 제거할 수 있음. 우주선은 태양빛을 받아 가열되고 선체가 열을 흡수하면 우주선은 열을 어떤 방법으로든 제거해야 함. 인간들의 활동조차도 열을 만들기 때문에 열을 배출하지 않는다면 우주선의 온도는 녹을 때까지 올라갈 것임. 라디에이터는 빛을 방출해서 온도를 낮춤. 라디에이터의 온도가 높다면 그만큼 짧은 파장의 빛을 방출함. 예시를 들자면 우리 몸은 300K의 적외선으로 열을 배출하지만 태양은 5800K의 가시광선으로 열을 배출함. 라.. 2021. 12. 11. Magnetoplasamadynamic thruster Magnetoplasmadynamic thruster은 로렌츠 힘을 이용해서 추진체를 밀어내는 로켓임. 이 추진기에는 두 가지 방식이 있음 self field MPD는 엔진 스스로 자기장을 만들어서 입자를 내보낼 수 있지만 applied field MPD는 외부에서 헬름홀츠 코일이나 영구자석 등으로 자기장을 걸어줘야 됨. 외부에 자기장을 걸어주는 이유는 아래에 원리를 자세히 설명할 때 알겠지만 간단히 설명하자면 스스로 만들어내는 자기장이 입자를 빠르게 내보내는 데 충분하지 않기 때문임 MPD는 양극과 음극으로 되어 있고 그 사이에 높은 전압을 방전시키면 전자가 이동하면서 전류를 만들고 자기장이 생김(또는 외부에서 자기장을 공급해줌). 그러면 추진체 입자들이 엔진에서 전자와 부딪히면서 이온화되고 추진체가 .. 2021. 12. 5. 스핀런치 시험발사 성공 https://www.space.com/spinlaunch-first-test-flight-success Startup SpinLaunch completes first test flight with wild rocket-flinging launch system The alternative rocket system reached 'tens of thousands of feet' in altitude, the company says. www.space.com https://youtu.be/JAczd3mt3X0 소형 모델 수준이긴 한데 수천 피트 올라갔다고 언급된 걸 봐서는 공기 저항 고려 안해도 최소 250m/s는 찍었고 공기 저항 고려하면 최소 마하 1.5이상은 감 실제 모델하고 구심가속도 같은 건 크게 .. 2021. 11. 11. 레이저를 이용한 궤도 로켓 레이저 발사 방법의 장점 일반적인 로켓 엔진은 추진체를 가열해서 열원으로 가열함. 화학 로켓의 경우 추진체가 연소 가능하고 가열된 추진체가 연료이자 추진체 역할을 함. 열핵 로켓의 경우 추진체가 핵연료에 의해 가열됨. 전자기 추진 엔진의 경우 전기를 사용해서 추진체를 가속함. 로켓의 성능은 에너지가 얼마나 많이 추진체로 전달되는지에 달려 있음. 그러나 로켓 연료는 열에 버틸 수 있는 한계와 얻을 수 있는 에너지의 한계가 있음. 열핵 로켓의 경우 가열되어 녹아내리기 직전까지 온도가 올라가서 무거워지고 이온 엔진의 경우 원자로나 태양 전지판이 많은 양의 전력을 생산할 수 있을 정도로 무거워짐. 액체 연료 로켓의 경우 이미 성숙한 기술이고 그 한계까지 다다랐음. 예를 들어보자면 SSME Plus 엔진의 경우 .. 2021. 10. 31. Hall effect thruster hall effect thruster은 이온 엔진 종류 중 하나임. 전에 쓴 Gridded ion thruster과 비교해보면 비추력은 더 낮지만, 추력은 더 높음. 미국이 Gridded ion thruster에 집중했다면 소련은 이 홀 효과 추진기에 집중했음. 홀 효과 추진기의 작동 원리는 좀 복잡함. 일단 쿨롱 힘으로 이온을 가속하는 건 Gridded ion thruster과 같지만, 대전된 격자 대신 전자를 직접 사용해서 가속함. 도넛 모양 전자석이 0.01~0.03T의 자기장을 걸어주면 음극에서 나온 전자가 양극에 도달하지 못하고 잡힘. 그럼 홀 효과 때문에 전자가 엔진 내부를 돌면서 홀 전압을 발생시킴. 그리고 추진체를 공급해주면 추진체는 엔진 내부를 도는 전자들과 부딫히면서 (양)이온화되는데 .. 2021. 10. 24. 이전 1 2 3 4 5 ··· 8 다음
