Термоглиссер

[Максим КР]

лететь он будет с далеко не с теми скоростями

Провел моделирование в... Kerbal Space, да антинаучно, но для любопытства сойдёт.
Задача получить максимум прибавки скорости на гравитационном маневре, без откровенных читов.
Первая сложность, на химических движках получить низкий перицентр солнечной орбиты, гораздо сложнее чем кажется. Второе, достигнута даром почти треть скорости света, это на совести авторов движка игры, но тенденция обнадёживающая.
И третье... перегрузки астрономического масштаба, не совместимые с реальной прочностью материалов.

[mbrane]

А у вас есть радиатор с мощностью теплоотвода в несколько МВт на м2?

ну вот взял и такой фееричный поток сознания  прервал...

[mbrane]

Ну если верить закону о зависимости излучаемости от температуры в 4ой степени  - то можно придти к выводу, что рост температуры будет существенно улучшать теплоотдачу.

теперь осталосб найти материал из которого можно сдедать радиатор шоб он выдеживал 3-4 тысячи градусов... смелее барон (с)... предлагаю анобтаниум использовать? как думаете подойдет?

[Змей Петров]

Ладно. Вернёмся к теме.

Вопрос устойчивости материалов при ~6000 К конечно важен.
Но, гораздо важнее - скорость набегающего потока 600 км/c при погружении в фотосферу.

[neolopus]

Так как моё сообщение уехало в другую тему - вкратце попробую воспроизвести его здесь:

Материалы, способные выдержать тысячи градусов, существуют. У вольфрама температура плавления в районе 3 тыс, некоторые карбиды металлов могут выдерживать и больше. Более того, возможно что не придётся подлетать к Солнцу настолько близко. Может быть, удастся использовать энергию Солнца не за 10 минут перигелия, а на протяжении часов или дней с большого расстояния, просто развернув большую поверхность. Разогретый до тысяч градусов материал испаряется, тем самым не давая температуре расти ещё больше и ионы направляются в ионник-ускоритель - тем самым получаем скорость истечения всё-таки выше обычного химического топлива. Может быть удастся продержаться у солнечной орбиты чуть больше и получить бОльшую скорость, направляя струю двигателя чуть в сторону от Солнца, до тех пор, пока ускорение не станет уже неприемлемым для астронавтов или аппаратуры. Может быть удастся использовать ещё какие-нибудь электрические или магнитные взаимодействия (о которых уже писали) между звездолётом и солнечным ветром чтобы получить ещё небольшую прибавку к скорости...

Просто нам нужен термоядерный реактор - он у нас есть. Это Солнце. Ничего близкого по мощности мы в течении ближайших столетий точно не построим.

[дерево]

Какая возможна максимальная скорость при разгоне около звезды нагретым её же светом водородом?
Самым тугоплавким веществом является карбид тантала-гафния Ta4HfC5 с температурой плавления 4263 K, при этом TaC и HfC производятся в среде водорода при высоких температурах из чего можно предположить, что Ta4HfC5 не будет реагировать с атомарным водородом.

Зачернитель не разогреется до температуры фотосферы Солнца. Он получает энергию с одной стороны и перизлучает её тут же с другой. Т.е. падающую на него мощность надо делить на 2. Максимальная температура будет (5778⁴/2)^1/4, т.е. примерно 4800К. Так что смысла нет изголяться с радиационным нагревом, всё равно не получить сильно больше, чем теплопередачей (4000К).

Зеркала, направляющие свет в сопло, дополнительно нагревающие центральную часть потока на несколько сотен градусов не только увеличат энергию частиц, но и почти полностью диссоциируют водород, уменьшив массу частиц, доведя скорость истечения до предельно возможных 14 км/с
\[u = \sqrt {\left( {i + 2} \right)\frac{{R \cdot T}}{\mu }} \]где \(i\) — число степеней свободы (3 для атомарного и 5 для двухатомного газа).
Приращение скорости таким двигателем будет 40…50 км/с при допустимых массах топлива. Подлетая к звезде с высоких эллиптических орбит скорость в перигелии будет почти равна 2-ой космической, которая у многих звёзд на расстоянии половины радиуса (чтобы не пролетать через основную часть короны) от поверхности составляет ~500 км/с. Следовательно с таким двигателем максимальная скорость будет 200…230 км/с ≈ 0,0007·c для Солнца и жёлтых звёзд.

Есть работа, показывающая, что даже при всего 3000К можно получить 14,36 км/с

При 3000 K такой большой импульс не может быть, там наверное сложные схемы с дополнительным прогревом средней части струи электрическим способом до более 5000 K, что не подходит для быстрого разгона в перигелии, где требуется удельную мощность сотни кВт/кг.