Delta V: n vaatimus käynnistää on noin 14 km / s matalalle kuun kiertoradalle Wikipediaa kohti. Tämä tarkoittaa, että joudut saavuttamaan nopeuden 14 km / s voidaksesi kiertää kuuta. Osa siitä on tehtävä avaruudesta, mutta suurin osa siitä voidaan teoriassa saavuttaa maasta. Joten mitä sinun on tehtävä, jotta tämä tapahtuisi?

Toisessa maailmansodassa saksalaiset kehittivät tykistön kuoren, joka voisi liikkua nopeudella 1,67 km / s. Se käytti 200 kg jauhetta ja ampui 106 kg kuoren. Oletetaan vain, että voit skaalata sitä ylöspäin loputtomasti (Ei todennäköistä, mutta oletamme vain hetken). Oletetaan lisäksi, että aluksen massa on 1000 kg (todennäköisesti olisi suurempi). Kaiken tämän vuoksi tarvitset 10 kertaa enemmän aluksen vesille laskemiseksi samalla nopeudella ja noin 72 kertaa enemmän laivan laukaisemiseksi kuun kiertoradalle. Se skaalautuu noin 14400 kg: aan jauhetta tai noin 16 tonniin jauhetta, paljon vähemmän kuin Jules Vern totesi tarvitsevasi. Joten miksi emme tee niin?

Vaikka teoriassa voisi päästä kuuhun näin, puhdas tykin työntövoima ei riittäisi laskeutumaan kuuhun, ainakin hallitusti. Laskeutuisit kuuhun kuun pakenemisnopeudella 2,4 km / s ilman rakettia pysäyttämään sinut. Lisäksi sinuun kohdistuvat painovoimat laukaisun yhteydessä olisivat valtavat, tykistön säiliöelektroniikan on oltava luokiteltu arvoon 15000 Gs. Onnea saada henkilö selviämään siitä. Ja fysiikka ei ole aivan mittakaavassa, kuten ilmoitin täällä, mutta numerot tarjoavat hyvän ensimmäisen kertaluvun likiarvon.

Raketin laukaisuprofiili on melkein paras tapa saada astronautit avaruuteen painovoiman määrästä. Sinun täytyy todella olla jatkuvasti työntävä jonkin aikaa. Kiskotykki voi kuitenkin tarjota osan kiertoradalle tarvittavasta nopeudesta, jos aiot huolellisesti tehdä tämän.

Sikäli kuin tiedän, räjähteiden räjähtävät iskut eivät mene nopeammin kuin noin 2,5 km / s, joten luotia ei ajeta yli tämän nopeuden, vaikka kuinka monta tynnyriä ruutia sinulla onkin. Iskuaalto voi nopeutua, jos toimenpide tapahtuu kuitenkin korkean paineen ympäristössä, mutta riittävän nopeuden saavuttaminen kiertoradalle (noin 8 km / s) näyttää vaikealta, puhumattakaan Kuuhun menemisestä.

Voit kuitenkin tehdä monivaiheisen järjestelmän: yksi tykki, joka ampuu toisen tykin, joka ampuu kolmannen tykin, ja niin edelleen. Viime kädessä päädyt rakettiin, ei tykkiin. Kyse on vähän määritelmäkysymyksestä ...

(Vaihtoehtoa, jossa räjähde on hieman iskevämpi kuin ruuti, tutkitaan vakavasti, mutta epäilen, että sitä tapahtuu pian.)

Kiihtyvyys tasoittuisi myös kirjaimellisesti kaikki selkärankaiset, jotka ovat epäonnisia valituksi tälle matkalle. Avaruustykit ovat enemmän kuin käyttämättömiä keinotteluja, mutta ne on tarkoitettu irtotavaran, ei ihmisten, laukaisemiseen.

Absoluuttinen teoreettinen enimmäispaino, jonka 1 600 000 paunaa jauhetta voisi laukaista kuuhun, on hieman alle 35 500 kg. Laskenta ei ole kovin vaikeaa (johdantolaskupohjainen fysiikka), mutta on jonkin verran pitkä ja mukana, ja se olisi melko ruma tällaisella sivustolla ilman mathjaxia. , ja kaikki jauhe palaa välittömästi siirtäen kaiken energiansa rakettiin (ei mitään visuaaliseen liekkiin, ei ketään ääniin jne.. Työskentelen edelleen näiden vaikutusten kvantitatiivisen analyysin parissa, mutta olen varma, että kirjanpito joko ilmavastuksen tai raketin lopullisen palamisnopeuden vuoksi on mahdotonta päästä kuuhun.

Suurin nopeus, jonka ponneaineella toimiva raketti voi saavuttaa, riippuu raketin massasta, ponneaineen massasta ja pakokaasun nopeus. James Jenkinsin mukaan aluksen paino oli 20000 paunaa; ponneaine on tietysti 1 600 000 paunaa. Käyttämällä tyypillistä mustan jauheen pakokaasunopeutta 800 m / s. Ilman taistelua painovoimaa vastaan ​​tämä määrä ruutia saattoi olla ajaa alus hieman yli 3: een , 500 m / s, kaukana maan pakenemisnopeudesta 11 200 m / s. Kääntämällä sitä hieman, kyseinen massasuhde vaatisi melkein 2550 m / s pakokaasunopeuden. Ja täydellisyyden vuoksi annettu 160 M paunaa ponneainetta voisi laukaista hieman alle 1,5 paunan raketin; täyden 20000 paunan raketin laukaiseminen vaatii 24 miljardia kiloa ponneainetta.

On kerrottu, että ensimmäinen ihmisen tekemä esine, joka saavutti pakenemisnopeuden, oli maanalaisen ydinpommikokeen ihmisen reikätyyppinen kansi pakokaasun yläpuolella.

He kuitenkin viittaavat tähän verkkosivustolla.

Mutta oletus, että se olisi voinut paeta maapallolta, on epätodennäköinen (tohtori Brownleen harkintavalta prioriteettivaatimuksen tekemisessä on hyvä neuvoi). Jättämällä syrjään, voisiko tällainen äärimmäisen hypersooninen unaerodynaaminen esine edes selviytyä kulkemisesta alemman ilmakehän läpi, näyttää siltä, ​​että sen on mahdotonta säilyttää suurta osaa alkuperäisestä nopeudestaan ​​kulkiessaan ilmakehän läpi. Maalla käynnistetyllä hypersonic-ammuksella on sama ongelma säilyttää nopeutensa kuin tulevalla meteorilla. American Meteor Society Fireball- ja Meteor FAQ -aloitteen mukaan alle 8 tonnia painavat meteorit eivät säilytä mitään kosmista nopeuttaan kulkiessaan ilmakehän läpi, ne päätyvät yksinkertaisesti putoavaksi kallioksi. Ainoastaan ​​kohteet, jotka painavat moninkertaisesti tätä massaa, säilyttävät merkittävän osan nopeudestaan.

Toisesta huvittavasta näkökulmasta on loistava tieteiskirjallisuus, nimeltään King Davids Spacehip Jerry Pournelle, joka postuloi maailmankaikkeuden, jossa tähtienväliset kulutusyhteiskunnat eivät puutu asiaan, ellei planeettanne pääse kiertoradalle, ja poliittisista syistä planeetta vaatii avaruuslennon mahdollisimman pian, joten he rakentavat miehitetyn aluksen, joka käyttää lähestymistapaa ampua ase alaspäin (eräänlainen Orionin kemiallinen versio) kiertoradalle pääsemiseksi.

Pournelle on hauska kirjoittaa hyvää tieteiskirjallisuutta, ja siinä käydään mielenkiintoisia keskusteluja asiasta.