A A A A Автор Тема: Субсветовая астрогация  (Прочитано 13690 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Mase

  • Гость
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #40 : 22 Сен 2005 [09:28:12] »
Я действительно ошибся 2 ГВт в течение 40 мин это 5e-5кг , т.е. 50 мг, но это не 50грамм, а именно миллиграмм, Т.е. 0.005% а не 5% массы от килограмма.
Хотя согласен, что КПД любого двигателя убогое - все равно все из массы не выжать, чтобы получить mc2. :(



Оффлайн Марина

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 702
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от Марина
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #41 : 23 Сен 2005 [04:29:16] »
>>Mase
Опять друг друга не поняли.
50 мг это если использовать антивещество,а усли уран то около 50 г, впрочем надо энергоёмкость найти.
мальчик я

Louis

  • Гость
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #42 : 24 Сен 2005 [07:51:36] »
Снова хочу обратить Ваше внимание, что при полной аккумуляции фотонов солнечного излучения (~1мг "массы" света на 1м2  в секунду на расстоянии Земли от Светила) НИКАКОЙ электростанции на звёздном корабле не понадобится. При этом для разгона до 0.3с понадобиться 25% массы корабля.

Кроме того, прав ли я, считая, что в радиусе 10 световых лет от Солнечной системы около 100 подобных Солнцу звёзд?

Mase

  • Гость
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #43 : 24 Сен 2005 [10:45:41] »
Снова хочу обратить Ваше внимание, что при полной аккумуляции фотонов солнечного излучения (~1мг "массы" света на 1м2  в секунду на расстоянии Земли от Светила) НИКАКОЙ электростанции на звёздном корабле не понадобится. При этом для разгона до 0.3с понадобиться 25% массы корабля.

Кроме того, прав ли я, считая, что в радиусе 10 световых лет от Солнечной системы около 100 подобных Солнцу звёзд?

Где-то Вы ошиблись.

У Солнце мощность порядка 1кВт на м2.
Значит за секунду это будет порядка 1 кДж энергии. Поэтому 1мг "массы" - это явно на многие порядки больше.

1мг = 10-6кг
E1мг = mc2 = 10-6*(3*108)2 ~ 1011 Дж, т.е. в 100 миллионов раз больше чем 1 кДж.
Т.е. Солнце очень слабо на таком расстоянии.

Louis

  • Гость
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #44 : 24 Сен 2005 [10:55:49] »
Где-то Вы ошиблись.

У Солнце мощность порядка 1кВт на м2.
Значит за секунду это будет порядка 1 кДж энергии. Поэтому 1мг "массы" - это явно на многие порядки больше.

1мг = 10-6кг
E1мг = mc2 = 10-6*(3*108)2 ~ 1011 Дж, т.е. в 100 миллионов раз больше чем 1 кДж.
Т.е. Солнце очень слабо на таком расстоянии.


Цифра эта (1мг "массы") есть постоянная давления солнечного света, взятая из расчётов солнечных парусов. Если даже она меньше в тысячу раз (микрограмм вместо миллиграмма), этого более чем достаточно. И именно поэтому можно говорить о накоплении массы света, как рабочего тела со скоростью истечения, равной с.

Оффлайн Зуек

  • ****
  • Сообщений: 292
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от Зуек
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #45 : 24 Сен 2005 [11:26:38] »
Mase
"У Солнце мощность порядка 1кВт на м2."
Уточню: Средняя мощность солнечного излучения в космосе на орбите Земли ≈1800 Вт/ м²

Оффлайн Марина

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 702
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от Марина
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #46 : 26 Сен 2005 [06:06:32] »
Странно, почему по моим данным 700 Вт/м2?

>>Louis
Про расчёты солнечного паруса - это интересно, нельзя ли по подробнее.
мальчик я

Оффлайн Зуек

  • ****
  • Сообщений: 292
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от Зуек
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #47 : 26 Сен 2005 [13:54:08] »
Странно, почему по моим данным 700 Вт/м2?
Скорее не странно, а закономерно, эти данные больше соответствуют наибольшей мощности солнечного излучения на поверхности Земли, где-то для средней полосы России. Считал для 45 параллели зимой ~300, летом ~900, средняя за год ~700 (с учетом рассеяния и поглощения в атмосфере).

Оффлайн Марина

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 702
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от Марина
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #48 : 27 Сен 2005 [05:44:24] »
>>Зуек
Точно я же энергетикой занимаюсь.
мальчик я

Louis

  • Гость
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #49 : 27 Сен 2005 [09:24:15] »
>>Louis
Про расчёты солнечного паруса - это интересно, нельзя ли по подробнее.
Да убей меня Бог лаптем, если я могу дать ссылки на ресурсы интернет... Данные получены из научно-популярных книг К. Гильзина и Феоктистова (того самого космонавта). Первого читал в своё время преизрядно... Кстати, то же самое писала в своё время серия "Космонавтика и астрономия" общества "Знание". Поднимите подшивки за 1990 год.

Mase

  • Гость
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #50 : 27 Сен 2005 [09:28:46] »
>>Louis
Про расчёты солнечного паруса - это интересно, нельзя ли по подробнее.
Да убей меня Бог лаптем, если я могу дать ссылки на ресурсы интернет... Данные получены из научно-популярных книг К. Гильзина и Феоктистова (того самого космонавта). Первого читал в своё время преизрядно... Кстати, то же самое писала в своё время серия "Космонавтика и астрономия" общества "Знание". Поднимите подшивки за 1990 год.

Импульс фотона и его энергия имеют известные соотношения в релятивизме (и квантовой механике).
Дальше берем производную по времени получаем связь между силой давления и интенсивностью света в Ваттах
Уже известно, что примерно это примерно 1800 Ватт/метр.

E = pc, где E - энергия фотона, p - импульс (Правильность формулы была показана опытами Лебедева по давлению света - его данные совпали с релятивистскими предсказаниями)

p = E/c

тогда

F = N/c, F - сила, N - мощность излучения

Тогда имеем силу на один квадратный метр:

F = 1800 Ватт/3e8 = 6*10-6 =  6 микроНьютон = 0.6 миллиграм,

Если парус отражает фотоны а не поглощает, что справедливей, иначе будет греться, то сила в два раза больше, т.е.

F ~ 1.2 мг на метр в квадрате, при плотности мощности света (интенсивности) в 1800 Ватт на метр2


« Последнее редактирование: 27 Сен 2005 [09:52:52] от Mase »

Mase

  • Гость
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #51 : 27 Сен 2005 [10:36:40] »
Все-таки дорогу в космосе построить можно на принципе солнечных парусов, должны быть лишь станции с фонариками, разделенные расстояниями диффракционной расходимости.

Расходимость луча полядка l/D,
где D - диаметр фонарика.
l - длина волны.

Возьмем парус площадью в квадратный километр, интенсивность света пусть будет солнечной, тогда сила давления будет порядка килограмма.
Диаметр паруса километр,

Угол расходимости луча фонарика: a = l/D ~ 5*10-10 радиан.
Значит луч удвоит диаметр изза расходимости на расстоянии примерно в L = D/a = D2/l ~ 103/5*10-10 = 2*1012метров = 2 млрд километров.

Если же сделать гигантский легкий пленочный объектив (фрешнелевые линзы), скажем диаметром раз в 300 больше (300 километров), то можно сфокусировать часть энергии солнца в параллельный луч и этим гигантским прожеектором светить на парус. При такой апертуре дальность при которой этот луч в теории останется нерасфокусированным вырастет в 3002 раз, т.е 1.8*1017 метров. Это в пределе примерно 19 световых лет.

Т.е. нашим Солнцем теоретически можно освещать планеты ближайших звезд без потери мощности. Значит Отправляем корабль таким образом к какой-нибудь звезде, там разворачиваем еще один такой гиганский объектив. И можно сделать световые дороги между звездами. Как только объективы установлены и стационарны - пожалуйста - пользуйтесь на здоровье.
Для торможения тоже можно использовать свет, т.е. между любыми двумя парами звезд пускать две параллельные дороги в противоположном направлении.
Как только корабль решил затормозить - он перезжает на соседнюю дорогу.

А что, выглядит вполне возможным, промежуточных станций не нужно.
« Последнее редактирование: 27 Сен 2005 [16:08:09] от Mase »

Louis

  • Гость
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #52 : 27 Сен 2005 [10:43:28] »


Возьмем парус площадью в квадратный километр, интенсивность света пусть будет солнечной, тогда сила давления будет порядка килограмма.
Диаметр паруса километр,


 ;) Итак, величина давления солнечного света вами признана... остаётся только найти разведчика, который выкрадет у японцев технологию фотонных аккумуляторов - и в путь! кстати, как там насчёт 100 миров в окружности 10 световых лет от нас?

Mase

  • Гость
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #53 : 27 Сен 2005 [10:47:52] »


Возьмем парус площадью в квадратный километр, интенсивность света пусть будет солнечной, тогда сила давления будет порядка килограмма.
Диаметр паруса километр,


 ;) Итак, величина давления солнечного света вами признана... остаётся только найти разведчика, который выкрадет у японцев технологию фотонных аккумуляторов - и в путь! кстати, как там насчёт 100 миров в окружности 10 световых лет от нас?

Да аккумуляторы то и не нужны, если имеются световые дороги :). Вся энергия - внешне подводима. Очень удобно, главное не поглощать сильно много и не перегреться.

Оффлайн Марина

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 702
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от Марина
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #54 : 27 Сен 2005 [11:18:43] »
>>Mase
Во первых кто вам тормозной луч на соседней звезде построит?
Во вторых проще и надёжнее своим парусом разгоняться.
В  третьих про дорогу вы в другой теме читали (Возможные движки)

>>..................
В  четвёртых может кто про конструкцию и материалы паруса расскажет в той же теме (Возможные движки)
мальчик я

Mase

  • Гость
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #55 : 27 Сен 2005 [11:37:24] »
>>Mase
Во первых кто вам тормозной луч на соседней звезде построит?
Во вторых проще и надёжнее своим парусом разгоняться.
В  третьих про дорогу вы в другой теме читали (Возможные движки)

>>..................
В  четвёртых может кто про конструкцию и материалы паруса расскажет в той же теме (Возможные движки)

Тормозной луч пока действительно проблема.

Но своим парусом это как?. Интенсивность Солнца может ослабнуть быстро с расстоянием. А свой парус не нужен, если корабль сам будет светить.

Если внешне подведена энергия на парус, то интенсивность луча надо держать с расстоянием, что выше было оценено.
А дорогу строить не надо - достаточно лишь один плоский объектив у Солнца, ведь показано выше, что его одного должно быть вполне достаточно на теоритическое расстояние до 19 св лет, т.е. свет не надо ретранслировать. Главное соответствующий размер. Один такой луч прямо от Солнца и закинет куда нужно.
Лишь только вопрос в реализуемости такого объектива.
Промежуточных станций не нужно. Звезды - промежуточные станции. У каждой на каждое направление на следующую звезду должен быть большой объектив-фокусатор.

Энергию с собой везти тоже не нужно - она поставляется Лучом и является дармовой, единственное, переработанная в тепло - ее нужно будет рассеивать тепловым излучением.

« Последнее редактирование: 27 Сен 2005 [16:09:32] от Mase »

Оффлайн Марина

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 702
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от Марина
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #56 : 28 Сен 2005 [07:38:39] »
А вот и попробуйте разогнаться на своём парусе пока свет Солнца не ослаб.
Есть идея: если парус отражающий то можно разгоняться на косом вооружении снижая орбиту вокруг Солнца, а потом отойти и перейти на прямое.

Свой парус не нужен, если светить самому но идей как сделать фотонный двигатель я ещё не слышал.

И никто не может сказать сколько весит парус.
мальчик я

Mase

  • Гость
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #57 : 28 Сен 2005 [07:44:05] »
А вот и попробуйте разогнаться на своём парусе пока свет Солнца не ослаб.
Есть идея: если парус отражающий то можно разгоняться на косом вооружении снижая орбиту вокруг Солнца, а потом отойти и перейти на прямое.

Свой парус не нужен, если светить самому но идей как сделать фотонный двигатель я ещё не слышал.

И никто не может сказать сколько весит парус.
Видимо идею я непонятно объяснил.
То что было предложено с объективом - это как раз вариант, когда свет от Солнца НЕ ОСЛАБНЕТ НА РАССТОЯНИИ ~ 19 св лет (я ведь написал как это оценить).
Если диаметр луча ~ 300 км. Что можно попробовать сделать тонким пленочным фрешнелевым объективом. Можно сделать многослойный или голографический объектив, если будут проблемы с формированием луча. Объектив, конечно техническая проблема, но не такая сверхсерьезная.

А корабль - состоит лишь из пассивного паруса и все! Больше никаких проблем - дармовая энергия Солнца без потерь на всем расстоянии от звезды до звезды.
Четкий широкий параллельный луч - засовываете свой парус туда и ускоряйтесь наздоровье.
Никаких лишних источников энергии с собой брать не надо.

Если бы можно было и на противоположной звезде сделать такой же объектив для создания луча торможения,
тогда бы были два луча в противоположных направлениях - своеобразная двунаправленная световая трасса.
Сначала по одному лучу ускоряемся, летим, а в середине пути переходим на соседний луч для торможения.
И межзвездная световая трасса создана, причем без промежуточных станций - очень удобно - ничего в космосе строить тоже не надо.

Скорость корабля регулируется переключением между тормозящей и ускоряющей дорогами.
Если угол наклона паруса управляемый, то можно и поперечные скорости развивать.

* * *

По поводу фотонного двигателя - если сделать ЛЮБОЙ фонарик со световой можностью эквивалентной
1..2 полной мощности Солнца , падающей на площадь паруса, то эффект тяги будет абсолютно такой же, не надо парус.

Просто нужно много энергии с собой везти - это плохо. Но зато можно достичь релятивистских скоростей, поскольку эффект допплера не будет мешать
« Последнее редактирование: 28 Сен 2005 [08:19:03] от Mase »

Оффлайн Марина

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 702
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от Марина
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #58 : 28 Сен 2005 [10:39:50] »
>>Mase
Ваша идея проста и понятна (и раньше тоже была понятна). А потому вполне работоспособна.

Проблемма в том что это для рейсового транспорта, а не для первопроходцев.

Представляете плотность излучения собранного с многокилометрового паруса и излучаемого, стометровым отражателем.
Во первых как создать такой мощный источник? Самый мощный из существующих - дуга просто ничтожен по сравнению с требуемым.
Во вторых излучение очень опасно может спалить поверхность планеты или другой корабль.
В третьих он же и устройство связи. Включение тяги будет заметно с расстояния в сотни световых лет.

А релятивистских скоростей на своём топливе всё равно не достичь.
мальчик я

Mase

  • Гость
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #59 : 28 Сен 2005 [16:18:29] »
>>Mase
Ваша идея проста и понятна (и раньше тоже была понятна). А потому вполне работоспособна.

Проблемма в том что это для рейсового транспорта, а не для первопроходцев.

Представляете плотность излучения собранного с многокилометрового паруса и излучаемого, стометровым отражателем.
Во первых как создать такой мощный источник? Самый мощный из существующих - дуга просто ничтожен по сравнению с требуемым.
Во вторых излучение очень опасно может спалить поверхность планеты или другой корабль.
В третьих он же и устройство связи. Включение тяги будет заметно с расстояния в сотни световых лет.

А релятивистских скоростей на своём топливе всё равно не достичь.

Я соглашусь с Вами, что у первопроходцев будут проблемы. Это так и нерешено.
Конечно, с этим надо разбираться, хотябы для того чтобы доставить объектив на другую звезду и развернуть его там.
И с топливом я согласен и во всем остальном :)

« Последнее редактирование: 28 Сен 2005 [16:26:38] от Mase »