[AR] Re: Nuclear Hydrogen Thruster

  • From: Craig Fink <webegood@xxxxxxxxx>
  • To: arocket@xxxxxxxxxxxxx
  • Date: Mon, 11 Jun 2018 22:20:17 -0500

On Mon, Jun 11, 2018 at 1:59 PM Henry Spencer <hspencer@xxxxxxxxxxxxx>
wrote:

On Sat, 9 Jun 2018, Craig Fink wrote:
You missed the part about powering this arcjet with a nuclear battery
with 300 watts tops and some of that used elsewhere. The month long burn
is really to gather and store the energy in the superconducting magnet
storage ring.  The engine runs in only short bursts.

You want some numbers, ok. Lifetime of a nuclear battery 50 years with
40 of those a thrusting from object to object in the Kepler Belt...

Hold it.  Are you proposing this for *New Horizons*, or for a fantasy
Kuiper Belt Tour mission?  They're not the same thing.  New Horizons is a
Pluto mission, and that was key to getting it funded; everything else NH
can do is a bonus, and bonuses don't get to drive the spacecraft design.

Both, neither and entirely something else. Don't forget Dawn and Curiosity
all rolled into one.

How to build that fantasy engine for driving around the Kepler and Asteroid
Belts.

So far using Nuclear Hydrogen Thruster with the following attributes

Propellant is shelf stable solid tankless Hydrogen at 3K possibly.

Hydrogen is the most studied element, the only one having three names used
today. Half the weight of all other elements in that it has no Neutron
giving it some unique properties. Just found this one, it's a reasonable
reference.
https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/Legacy/MONO/nbsmonograph168.pdf

The 3K physical properties Tensile Strength, Shear Modulus, Relative
Elongation

A bunch of superconductor wire and hydrogen annealed iron. Location
unknown,  use To Be Determined.

An Ion engine, TBD

An Hydrogen Arc Thruster, TBD



That's 40 years averaging at half the power 150 watts... Energy budge is
50 Megawatt-hours added to 100 kg of propellant, ah gees I don't have a
feel for that. How about metric, 1.8 gigajoule per kilogram of
propellant? Sure sounds like a lot.

Kinetic energy is 0.5*m*Ve^2, and actually forget the 0.5 because you're
lucky if the propulsion system is 50% efficient at turning electricity
into jet kinetic energy.  So Ve is about 45_km/s, i.e. Isp circa 4500_s,
which is ion-engine territory.  So forget the hydrogen; you need xenon or
mercury.


I don't think that it's reasonable to scavenge xenon or mercury from
asteroids, comets or Kepler bodies. Water might be plentiful and is also
shelf stable, and can resupply the Hydrogen for the Ion Thruster. I would
think an Oxygen Ion Thruster might have erosion problems.



For a 400_kg dry mass, that's a total delta-V of just under 10_km/s.
Which may sound like a lot, but actually isn't all that impressive for a
Kuiper Belt Tour -- the distances are really long out there.  NH went
screaming past Pluto at just under 14_km/s, and even so needed nearly a
decade to get there.

      Actually, none at all, because you can't. :-)  There are no
      commercial [Pu-238] suppliers, period.  The only organizations
      which have any are the US and Russian governments...

Russians? Ah, those Russians use a different kind of paperwork, Rubles!

Rubles?  Ho ho.  Hard currency is what's wanted.  And alas, even that
doesn't hypnotize them the way it used to.  Trying to bribe...


Govern by Bribe? No, maybe a Russian word like Krysha or Oligarkhiya? But,
it sure resembled capitalism, as they were selling all kinds of stuff
Rocket Engines, Rides to Space, didn't they even sell some plutonium. They
even had dangerous Nuclear Batteries lost in the countryside. Probably
would have paid someone to get rid of them. Maybe a contest, like that
recent Student Rocket Challenge, but this one for Law Students. To be first
to correctly fill out all the paperwork to import Russian plutonium for a
space mission, winner gets the first Americas Law Cup Trophy.

-- 
Craig Fink
WeBeGood@xxxxxxxxx

Other related posts: