משרד המלחמה
DOW-UAP-D123, AAWSAP DIRD, הנעה תעופתית-חללית באמצעות פוזיטרונים, מרץ 2010
DOW-UAP-D123_AAWSAP-DIRD-Positron-Aerospace-Propulsion-March-2-2010.pdf
תצוגות מהעמודים הראשונים של המסמך · בקובץ אין תמונה / רישום / קטע עיתונות.
// אין תצוגות מקדימות
הקובץ אינו מכיל תוכן ויזואלי שזוהה (תמונה / קליפינג / רישום). תוכן המסמך זמין דרך ה-OCR למטה ובהורדת המקור.
// הערת המראה
// מה תמצאו כאן?
// תקציר רשמי
מסמך זה הוא מסמך עזר מודיעיני ביטחוני (DIRD), פורמט עזר טכני שבו השתמשה סוכנות המודיעין הביטחוני (DIA) כדי לתעד ידע בסיסי בנושא מסוים לשימוש אנליטי עתידי. מוטב להבין מסמכי DIRD כתוצרי עזר וסינתזה ולא כמחקר מקורי. זהו אחד מ-38 מסמכי DIRD שהופקו במסגרת תוכנית יישומי מערכות נשק תעופתיות-חלליות מתקדמות (AAWSAP) בין 2009 ל-2011. מאחר שהיקפה של AAWSAP התיר מגוון רחב של נושאים תומכים, לא כל מסמך DIRD בסדרה עוסק ישירות במערכות תעופה וחלל או בהערכת איומים עתידיים. הסיכום שלהלן משקף את היקפו ואת מסגרתו של ה-DIRD בעת כתיבתו, ואין לקרוא אותו כמרמז על תיקוף עכשווי של המושגים הנדונים. DIRD זה בוחן פוזיטרונים כדלק אפשרי להנעה תעופתית-חללית מתקדמת, וטוען כי לאנטי-חומר צפיפות אנרגיה יוצאת דופן, וכי הוא יכול עקרונית לתמוך ביישומים החל מכלי טיס וטילים בעלי זמן שהייה ארוך ועד כלי שיגור חד-שלביים, מערכות אנרגיה על הכלי ומשימות מאוישות למאדים. עם זאת, הוא מבהיר כי הרעיון תלוי בפתרון בעיות מהותיות שטרם נפתרו בייצור פוזיטרונים בכמויות מספיקות ובאחסונם הבטוח לתקופות ארוכות, וחלק ניכר מהדיון במסמך במערכות טיסה ובמשימות למאדים נותר רעיוני ואינו קשור באופן הדוק לפרקטיקה הנדסית שהודגמה. מסקנתו הכוללת היא שהנעה באמצעות פוזיטרונים אטרקטיבית מבחינה תיאורטית, אך נותרה ספקולטיבית ביותר כטכנולוגיה מעשית, משום שדרישות הייצור והאחסון הבסיסיות שלה לא נפתרו. בוצעו השמטות כדי להגן על זהות עדי ראייה, מיקומי מתקנים ממשלתיים, או מידע פוטנציאלית רגיש על אתרים צבאיים שאינם קשורים ל-UAP. לא בוצעו השמטות בקבצים שפורסמו תחת הנחיית הנשיא טראמפ בנוגע למידע על טבעם או קיומם של מפגשים שדווחו כ-UAP או תופעות נלוות.
הצגת המקור באנגלית
// סיכום מורחב
"הנעה תעופתית-חללית באמצעות פוזיטרונים" (Positron Aerospace Propulsion) הוא מסמך עזר מודיעיני ביטחוני (DIRD) בן 35 עמודים, שהוכן עבור אגף התמיכה ברכש (DWO-3) של משרד ההתרעה הביטחוני בסוכנות המודיעין הביטחוני (DIA), במסגרת תוכנית יישומי מערכות נשק תעופתיות-חלליות מתקדמות (AAWSAP), ומתוארך באתר war.gov ל-2 במרץ 2010. המסמך בוחן את הפוזיטרון, האנטי-חלקיק של האלקטרון, כדלק למנועי סילון, לטילים, לכלי שיגור חד-שלביים, למערכות כוח ולמשימה מאוישת למאדים. הוא מציג חישובים מפורטים של כמויות ועלויות, אך מודה שייצור ואחסון של פוזיטרונים בכמויות הנדרשות טרם נפתרו.
רקע
המסמך שייך לסדרת 38 מסמכי DIRD שהופקו במסגרת AAWSAP בשנים 2009-2011. דף ההערות המנהליות מציין שהוא אחד מסדרת דוחות טכנולוגיה מתקדמת "שהופקו בשנת הכספים 2009", ושהפצה נוספת של התצלומים בו אינה מורשית. שם המחבר מוחלף בכינוי "AAP Person 69", ואיש הקשר בתוכנית הוא "AAP Person 1", מנהל התוכנית ב-DIA. כל עמוד מסומן "בלתי מסווג - לשימוש רשמי בלבד".
לפי המבוא, מחקרים על פוזיטרונים כדלק מומנו בעבר על ידי מעבדת המחקר של חיל האוויר (AFRL) בבסיס אגלין שבפלורידה ועל ידי מכון נאס"א לרעיונות מתקדמים (NIAC) באטלנטה, והמסמך הוא "אנתולוגיה של אותה עבודה ולא סקירה כללית של הנעה באנטי-חומר". רוב האיורים מיוחסים לחברת Positronics Research LLC, ומקורות רבים בהערות השוליים הם דוחות סופיים של חוזי AFRL ו-NIAC. המסמך אינו עוסק בעב"מים או בתצפיות כלשהן.
מה כתוב במסמך
מבוא ואנטי-חומר
המבוא מזכיר שהפוזיטרון נחזה על ידי דיראק ב-1929 והתגלה על ידי אנדרסון ב-1932, ושלצד האנטי-פרוטון (שהתגלה, לפי המסמך, ב-1954) יש לו האנרגיה הסגולית הגבוהה ביותר מכל חומר מוכר. המסמך מזכיר גם את הופעת האנטי-חומר בספרות המדע הבדיוני, מסיפור משנת 1942 ב-Astounding Science Fiction ועד "מסע בין כוכבים" ו"מלאכים ושדים".
לפי המסמך, אנרגיית ההשמדה של אנטי-חומר היא 180 מגה-ג'אול למיקרוגרם, גבוהה בעשרה סדרי גודל מאנרגיה כימית. פוזיטרון הנפגש באלקטרון יוצר אטום קצר-חיים בשם פוזיטרוניום (Ps), שאורך חייו בריק הוא 125 פיקו-שניות או 142 ננו-שניות, לפי כיוון הספינים. השמדתו הופכת את כל המסה לקרני גמא בעלות אנרגיה של 511 קילו-אלקטרון-וולט. המסמך מדגיש שלושה יתרונות על פני ביקוע גרעיני ואנטי-פרוטונים: התהליך מהיר וניתן לויסות, קרני הגמא אינן יוצרות רדיואקטיביות שיורית, והאנרגיה קלה להמרה לחום ולחשמל. שני המכשולים: עד כה לא היה אפשר לייצר פוזיטרונים בכמויות הנדרשות, ושיטות האחסון אינן מחזיקות מספיק פוזיטרונים לזמן מספיק.
הנעה נושמת-אוויר
הפרק פותח בסקירה היסטורית של ניסיונות להניע מטוסים באנרגיה גרעינית: תוכנית חיל האוויר משנת 1946, שפורקה ב-1951 לטובת תוכנית משותפת עם הוועדה לאנרגיה אטומית ובוטלה ב-1961 בלי אב-טיפוס, וטיל השיוט הגרעיני SLAM מ-1957, שבמסגרתו נבדקו שני מנועים (Tory-IIA ו-Tory-IIC) באתר הניסויים בנבדה, עד ביטולו ב-1964.
במנוע הסילון/רמג'ט הפוזיטרוני המוצע (PTRE), קרני גמא מחממות קליפות טונגסטן, והחום עובר לאוויר בהסעה במקום בעירה. המסמך בוחן שלושה שימושים:
- כטב"ם במשקל 60 ק"ג, על בסיס מנוע LOCAAS של AFRL, שיכול להקיף את כדור הארץ עם 150 מיקרוגרם פוזיטרונים. נלווית רשימה ארוכה של שימושים צבאיים, אזרחיים ומסחריים, ממודיעין ואיסוף ועד מעקב אחר קרחונים בנתיבי שיט וניטור משק חי.
- טיל מסוג BOMARC, שטווחו 440 ק"מ, יכול לפי המסמך להגיע ל-2,000 ק"מ עם מיליגרם אחד של פוזיטרונים. עוד נאמר שפוזיטרונים יכולים לשמש חימוש, ופיצוץ של מיקרוגרמים ספורים יפגע באלקטרוניקה של טילים או מטוסים בדופק אלקטרומגנטי (EMP) ממרחק של עד מאות מטרים.
- כלי רב-פעמי חד-שלבי (SSRV), שמשקל ההמראה הכולל שלו נמוך ב-43 אחוז מזה של כלי כימי מקביל, בזכות חיסכון בדלק. הכלי ממריא אופקית מבסיס אדוארדס, מאיץ למאך 1.8 כמנוע סילון, עובר למצב רמג'ט, ובמאך 8 מצית מנוע רקטי ועולה למסלול נמוך. לכלי במסה יבשה של 60,500 ק"ג נדרשים 86.9 מיליגרם פוזיטרונים.
רקטות פוזיטרוניות
לפי המסמך, רקטה פוזיטרונית "נקייה לחלוטין מרדיואקטיביות", ובמקרה של פיצוץ תאונתי אפשר למגן את הצוות: מגן עופרת בעובי 13 ס"מ מקטין את שטף קרני הגמא בפקטור של 8.3x10 בחזקת מינוס 11, ואדם שמאחוריו, 10 מטרים ממקור של 100 מיליגרם, יספוג 2 רם, בגבול המותר לעובדי קרינה בארה"ב בשנה. נבחנים שלושה סוגים:
- ליבה מוצקה: בדומה לתוכנית NERVA הגרעינית, קרני גמא מחממות מטריצת טונגסטן שדרכה זורם מימן. החישובים נותנים דחף סגולי של 920 שניות בטמפרטורה של 3,000 קלווין; חללית עם שלושה מנועים של 72 קילו-ניוטון תצרוך 6-9 מיליגרם למשימה למאדים. טבלה משווה בין מערכת ביקוע למערכת פוזיטרונית: האחרונה "מעולם לא נוסתה בטיסה" ו"רעיונית", אך אינה מקור קרינה, אינה דורשת קירור לאחר כיבוי, וניתנת לשימוש חוזר ולתדלוק.
- ליבת גז: קרני גמא מחממות ישירות נוזל בלחץ. סימולציות זרימה הראו שמעל 300 מגה-ואט הנוזל מתרחק ממקור הגמא; שתי תצורות נמצאו מבטיחות. החיזוי: דחף של 130 קילו-ניוטון במנוע יחיד, זמן בעירה של 30 דקות וצריכה של 25 מיליגרם לחללית במסת כיבוי של 50,000 ק"ג.
- רקטת הפוטונים של זנגר: המהנדס הגרמני אויגן זנגר הציע ב-1953 לשקף קרני גמא במראה פרבולית, אך אין חומר שמחזיר גמא בזוויות גדולות. בגרסה המתוקנת "גלולות" של פוזיטרוניום בתוך קליפת עופרת מושמדות מול לוח לחץ מצופה סיליקון קרביד, והחומר הנשחק מספק את הדחף. הדחף הסגולי 1,200-3,000 שניות, הדחף 40-145 קילו-ניוטון, והצריכה לנסיעה בכיוון אחד למאדים 15-40 מיליגרם. המסמך מציין שחומר השחיקה אומץ מרעיון של הנעה אנטי-פרוטונית שפותח באוניברסיטת פן סטייט "על ידי המחבר ועמיתיו".
כוח על הסיפון
מנוע במחזור ברייטון סגור בהספק 100 קילו-ואט, בהתאם למפרט משימת הייחוס של נאס"א למאדים, הראה יעילות של 25-30 אחוז וצריכה של 7 מיקרוגרם לשעה. בנוסף תוכנן גנרטור קטן של 110 ואט, על בסיס מחולל הסטירלינג הרדיואיזוטופי של מרכז המחקר גלן של נאס"א.
משימה מאוישת למאדים
המסמך מאמץ מסקנות של צוות חקר מאדים של נאס"א משנים 1997-1998: שיגור מטענים נפרדים, מטען בלתי מאויש במסלול איטי, צוות במעבר מהיר של 180 יום, ורכב חזרה הממתין במסלול סביב מאדים. לפי המסמך, פוזיטרונים יאפשרו לוותר על חלק מהדלק והמיגון, לקצר את זמני המעבר ולהחליף את מנוע החמצן-מתאן של רכב החזרה.
התרחיש: שיגורים כל 778 ימים, ב-2029 משימת מטען, ב-2031 נחתת מאוישת, וב-2033 חזרה לכדור הארץ, עם שינוי מהירות של 3.7 ק"מ לשנייה ומעבר של 180 יום. כל משימה כוללת שני מטענים של 45,000 ק"ג שישוגרו ב"סטורן 5 או רקטה כימית שקולה" וירכבו במסלול נמוך. הצוות יגיע למאדים בסוף 2033, יחקור במשך שנה ויחזור. בגרסה שאפתנית יותר, SSRV פוזיטרוני מאויש עם צוות של חמישה או שישה אסטרונאוטים טס מתחנת חלל בכדור הארץ אל תחנה במאדים.
ייצור ועלויות
המסמך סוקר את שיטות הייצור הקיימות, מאיזוטופ הנתרן-22 (עד מיליון פוזיטרונים איטיים בשנייה) ועד אלומות אלקטרונים וכורים (עד 10 בחזקת 11 בשנייה), ואת ההצעות לעתיד: מאיץ בטטרון של מעבדת המחקר של הצי (1996), מקורות לייזר בתוך מתקן ההצתה הלאומי (NIF), מעבדת רתרפורד-אפלטון ומכון מקס פלנק, ובעיקר מקור מבוסס אונדולטור למאיץ ILC (עד 10 בחזקת 14-16 בשנייה). בהנחה ש-10 בחזקת 16 פוזיטרונים בשנייה יושגו בתוך עשר שנים, 150 מיקרוגרם ייוצרו בתוך שישה חודשים.
לפי מחקר עלויות שמובא במסמך, פוזיטרונים זולים מאנטי-פרוטונים בפקטור של 1,000-100,000 לג'אול של אנרגיית השמדה, משום שסף הייצור שלהם נמוך פי 6,000. העלות החזויה: 720 אלף דולר למיקרוגרם, כלומר 0.72 טריליון דולר לגרם, 5 אחוזים מהתמ"ג האמריקאי של 2008, לעומת הערכה של נאס"א משנת 2000 של 64 טריליון דולר לגרם אנטי-פרוטונים. הטיסה סביב העולם, שהמסמך משווה לטיסת "רוח סנט לואיס" של לינדברג ב-1927, תעלה לפי פרק העלויות 96 מיליון דולר.
אחסון
מלכודות פנינג אחסנו עד 10 בחזקת 9 פוזיטרונים במשך שעה, ומגבלות מטען מרחבי ושדה מגנטי מגבילות אותן לעשרות פיקוגרמים, 7-8 סדרי גודל פחות מ-100 המיקרוגרם שבהם, לפי המסמך, מתחילים שימושים מעשיים. הגישה החלופית היא אחסון אטומי פוזיטרוניום ניטרליים בחללים של חומר נקבובי, בעיקר אירוג'ל סיליקה שפותח בנאס"א, בתוך שדות מגנטיים וחשמליים מוצלבים המפרידים בין האלקטרון לפוזיטרון. לפי המסמך, ניסויים "קנייניים" של Positronics Research LLC הראו אורך חיים של עד 10 מיקרו-שניות בחללים של 20 ננומטר, והניסויים הבאים, בחללים של 1,000 ננומטר, צפויים להגיע ל-61 אלפיות השנייה. כדי להגיע לחודשים ושנים יידרשו שדות חשמליים מתנודדים שירחיקו את האטומים מהדפנות.
מסקנות
המסקנות חוזרות על טווח הצריכה, מ-150 מיקרוגרם לטיסה סביב העולם ועד 100 מיליגרם למשימה למאדים, ומתארות SSRV שימריא, יגיע למאדים לשנה ויחזור לנחיתה אופקית "ללא תדלוק". הטיסה סביב העולם, "כ-90 שנה אחרי לינדברג", "תצית את דמיון הציבור". המסמך מסתיים בקביעה שבעיית הייצוב בשדות מוצלבים "נפתרה", ואורך חיים ארוך "הוא רק עניין של הנדסה".
פרטים בולטים
- לפי המסמך, 150 מיקרוגרם פוזיטרונים מספיקים לכטב"ם של 60 ק"ג להקיף את כדור הארץ בלי נחיתה.
- פיצוץ של מיקרוגרמים ספורים של פוזיטרונים מוצג כנשק EMP נגד אלקטרוניקה של טילים ומטוסים.
- כלי SSRV פוזיטרוני דורש 86.9 מיליגרם כדי להגיע למסלול נמוך, ומשקל ההמראה שלו נמוך ב-43 אחוז מזה של כלי כימי.
- 720 אלף דולר למיקרוגרם: גרם פוזיטרונים יעלה, לפי המסמך, 5 אחוזים מהתמ"ג האמריקאי של 2008.
- תרחיש מאדים עם שיגורים ב-2029, 2031 ו-2033 ושהות של שנה על הכוכב.
- אורך החיים הארוך ביותר שנמדד לפוזיטרוניום מאוחסן, לפי המסמך, הוא 10 מיקרו-שניות; ההנעה דורשת חודשים עד שנים.
מה לא נמצא במסמך
- המסמך אינו עוסק בעב"מים, בתצפיות או באירוע כלשהו. "לאס וגאס, נבדה" ו-2 במרץ 2010 הם נתוני הקטלוג באתר war.gov ואינם מופיעים בטקסט; דף ההערות מייחס את הדוח לשנת הכספים 2009.
- שם המחבר מוחלף בכינוי, אף שהמסמך מתאר עבודה קודמת "של המחבר", וחלק מהמקורות קשורים לאותה חברה ששמה מופיע תחת רוב האיורים.
- הערכים המספריים בטבלאות 1-6 (תקציבי מסה, השוואת מערכות, עלויות) כמעט אינם קריאים בסריקה; רק הכותרות וחלק מהתאים שרדו. גם תוכן העניינים חלקי.
- יש סתירות פנימיות שהמסמך אינו מיישב: עלות הטיסה סביב העולם היא 96 מיליון דולר בפרק העלויות ו-69 מיליון דולר במסקנות; נתוני העלויות מיוחסים בטקסט ל"טבלה 5", אף שטבלת העלויות היא טבלה 6; וצריכת "100 מיליגרם" למאדים במסקנות גבוהה מהערכים שבגוף המסמך (6-9, 25 ו-15-40 מיליגרם).
- תוצאות הניסויים של Positronics Research LLC מוצגות כ"קנייניות", בלי נתונים מלאים.
- לא נבחנות השלכות מודיעיניות, יכולות זרות או לוחות זמנים לפיתוח צבאי.
מונחים
- DIRD: מסמך עזר מודיעיני ביטחוני (Defense Intelligence Reference Document) של DIA.
- פוזיטרון (e+): האנטי-חלקיק של האלקטרון; פוזיטרוניום (Ps) הוא אטום קצר-חיים של פוזיטרון ואלקטרון.
- PTRE: מנוע סילון/רמג'ט פוזיטרוני (Positron Turbojet/Ramjet Engine).
- SSRV: כלי רב-פעמי חד-שלבי (Single-Stage Reusable Vehicle) המגיע למסלול בלי להשיל שלבים.
- דחף סגולי (Isp): מדד ליעילות מנוע רקטי, נמדד בשניות.
- GLOW: משקל ההמראה הכולל (Gross Liftoff Weight).
- AFRL: מעבדת המחקר של חיל האוויר האמריקאי.
// תוכן המסמך - תרגום
בלתי מסווג // לשימוש רשמי בלבד
הנעה אווירו-חללית באמצעות פוזיטרונים
הוכן על ידי:
אגף תמיכה ברכש (DWO-3)
משרד ההתרעה הביטחוני (Defense Warning Office)
המנהלה לניתוח
סוכנות הביון הביטחונית (DIA)
מחבר:
AAP Person 69
הערה מנהלית
אזהרת זכויות יוצרים: אין אישור להמשך הפצה של התצלומים שבפרסום זה.
מוצר זה הוא אחד מסדרת דוחות טכנולוגיה מתקדמת שהופקו בשנת הכספים 2009 במסגרת תוכנית Advanced Aerospace Weapon System Applications (AAWSA) של משרד ההתרעה הביטחוני בסוכנות הביון הביטחונית. הערות או שאלות בנוגע למסמך זה יש להפנות אל AAP Person 1, מנהל תוכנית AAWSA, סוכנות הביון הביטחונית, ATTN: CLAR/DWO-3, בניין 6000, וושינגטון.
תוכן עניינים (קטע)
המרת אנרגיית פוזיטרונים לאספקת חשמל על הסיפון
איורים (קטע)
איור 1. אנרגיה סגולית של חומרים כימיים, גרעיניים ואנטי-חומר
איור 8. טילי BOMARC ו-Talos בסיוע מנוע ראמג'ט
איור 10. הדמיית אמן של SSRV פוזיטרוני בעל ארבעה מנועים
איור 11. מנוע רקטי פוזיטרוני בעל ליבה מוצקה בתצורת Hot-Bleed
איור 13. תפיסת רקטת הפוטונים של זנגר, בגרסה מותאמת
איור 14. מחזור בריטון סגור המבוסס על איון פוזיטרונים
איור 15. מחולל פוזיטרונים במחזור סגור בהספק 110 ואט (תפיסתי), המבוסס על מחולל הרדיואיזוטופים מסוג סטירלינג (SRG) של מרכז המחקר גלן של NASA
איור 16. מסלולים למאדים (קואורדינטות X מוגדרות בכיוון טלה)
איור 18. מקור פוזיטרונים מוצע מבוסס-אונדולטור עבור ה-International…
טבלאות (קטע)
טבלה 3. דרישת הפוזיטרונים הכוללת עבור SSRV בעל מסה יבשה של 60,500 ק"ג
טבלה 4. השוואה בין מערכות הנעה והספק בחלל - ליבה מוצקה
טבלה 5. השוואה בין שלוש תפיסות הנעה פוזיטרונית למשימה למאדים
טבלה 6. העלויות הצפויות של פוזיטרונים ואנטי-פרוטונים בעשר השנים הבאות
הנעה אווירו-חללית באמצעות פוזיטרונים
מבוא
אנטי-חומר נחשב לדלק אטרקטיבי במיוחד להנעה אווירו-חללית בשל יתרונו העצום בצפיפות האנרגיה על פני כל מקורות האנרגיה המוכרים האחרים. אולם מאחר שאנטי-חומר אינו קיים בטבע ואינו יציב בנוכחות חומר, מעולם לא טס כלי רכב המונע בו. לאחר סקירה קצרה של יישומיו האווירו-חלליים השונים של אנטי-חומר, מאמר זה מציג ניתוח מפורט של מנועי סילון טורבו נושמי-אוויר ושל טילים בהנעת טורבו-ראמג'ט, וכן של רקטות למשימות מאוישות בין-פלנטריות. הוא דן בשיטות חדשות לייצור ולאחסון של כמויות גדולות של אנטי-אלקטרונים, או פוזיטרונים, ומשווה את עלותם לזו של אנטי-פרוטונים. לבסוף, המאמר בוחן את הסיכויים להדגמה ראשונה וצנועה של טיסה בהנעה פוזיטרונית בתוך עשר השנים הבאות. משימות בין-פלנטריות בהנעה פוזיטרו…
+ // המקור באנגלית
// Excerpt (first ~3,000 chars)
UNCLASSIFIED//POI\ OFFICIAL USE Oiltt
Positron Aerospace Propulsion
Prepared by:
Acquisition Support Division (DW0-3)
Defense Warning Office
Directorate for Analysis
Defense Intelligence Agency
Author:
AAP Person 69
Administrative Note
COPYRIGHT WARNING: Further dissemination of the photographs in this publication is not authorized.
This product is one in a series of advanced technology reports produced in FY 2009
under the Defense Intelligence Agency, Defense Warning Office's Advanced Aerospace
Weapon System Applications (AAWSA Pro ram. Comments or uestions pertaining to
this document should be addressed to AAP Person 1
, AAWSA Program
Manager, Defense Intelligence Agency, ATTN: CLAR/ DWO-3, Bldg 6000, Washington,
ii
Contents
Positron Energy Conversion for Onboard Power............................................... 18
Figures
Figure 1. Specific Energy for Chemical, Nuclear and Antimatter Materials............. 1
iii
UNCLASSIFIED/J FOR OFFICIAL USE ONLY
Figure 8. BOMARC and Talos Ramjet-Assisted Missiles........................................... 8
Figure 15. Conceptual 110 Watt Positron Closed Cycle Generator Based on the
Figure 18. Proposed Undulator-Based Positron Source for the International
Figure 10. Artist's Rendition of a Four-Engine Positron SSRV............................... 11
Figure 11. Solid-Core Positron Rocket Engine With a Hot-Bleed Configuration..... 12
Figure 13. Modified Sanger Photon Rocket Concept ............................................. 17
Figure 14. Closed Brayton Cycle Using Positron Annihilation ............................... 18
NASA Glenn Research Center Stirling Radioisotope Generator (SRG) .. 18
Figure 16. Mars Trajectories (X-Coordinates Defined in Direction of Aries) ......... 20
Tables
Table 3. Total Positron Requirement for SSRV With a Dry Mass of 60,500 kg ....... 10
Table 4. Comparison of Space Propulsion and Power Systems - Solid Core ......... 13
Table 5. Comparison of Three Positron Propulsion Concepts for Mars Mission ..... 17
Table 6. Positron and Antiproton Expected Costs in the Next 10 Years ................ 23
iv
Positron Aerospace Propulsion
Introduction
Antimatter is considered an extremely attractive fuel for aerospace propulsion
because of its enormous advantage in energy density over all other known
sources of energy. However, because antimatter does not occur naturally and
is unstable in the presence of matter, no vehicles have ever flown using it.
After a short overview of the various aerospace applications of antimatter, this
paper provides a detailed analysis of air-breathing turbojets and turbo-ramjet
missiles, as well as rockets for manned interplanetary missions. It discusses
new methods of producing and storing large numbers of antielectrons, or
positrons, and compares their costs with those of antiprotons. Finally, the
paper considers the prospects for the first, modest demonstration of positron
propulsive flight within the next 10 years. Interplanetary missions on
positron-propel…
// Full OCR
// עוד ממהדורה 06