A A A A Автор Тема: Большой солнечный лазер (астросооружение)  (Прочитано 8890 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 18 803
  • Благодарностей: 681
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Думается мне, слой с инверсным распределением возбуждённых атомов следует искать в хромосфере, а не в короне. И комета не понадобится.
Идея - шикарна, но развернутые комментарии будут позже, сейчас нет времени.

Рабочая среда лазера между зеркалами резонатора должна быть прозрачна. Хромосфера непрозрачна.  Более того. Она и холдней (на поверхности). Всего каких-то 6 000 К. А корона раскалена до миллионов.
:)
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 18 803
  • Благодарностей: 681
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Насколько я знаю, возбужденный атом может поглащать достаточно широкий спектр, и излучать другой фотон с такими же характеристиками. Сонце же излучает в очень широком спектре, а мощность его не сравнима с любым источником индуцированого излучения.
Ну широкий - вряд ли. Но такой как надо - точно.
Что же касается мощности.
Гм…
А вы сравнивали? АЧТ раскаленное до 6000 К и лазерный луч-затравка который ярче раз в 1000 (количество фотонов на м2).
При этом он ярче строго на этой полосе спектра. А  Солнце, размазывающее всю свою мощность по всему спектру АЧТ,  явно будет проигрывать конкуренцию за инверсно заселенные атомы.
Солнце тут мощно своей массой. Размерами. Но для инверсных электронов общая мощность не важна. Важна плотность (или яркость) на м2. Ведь, скажем, в рубиновом лазере тоже накачка производится "солнцем" - лампой-вспышкой, которая дает широкий спектр и во много раз мощней самого лазерного луча (кпд порядка 1%).
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн Foma

  • *****
  • Сообщений: 953
  • Благодарностей: 433
    • Сообщения от Foma
Вопрос лишь в том, с какой скоростью будет выметаться холодный хвост (фронт)?Скажем, так.Пускай скорость диффузии холодных паров из хвоста кометы будет порядка 10 км/с. Тогда каждая частичка удаляясь от кометы улетит от нее на расстояние 60 000 км (10 радиусов Земли) за 6000 секунд или за полтора часа. Это время сравнимое с 3-х часовым оборотом самой кометы вокруг Солнца. То есть, есть все основания считать что слой, сформированный "кометной вспышкой" в нужной части орбиты все еще будет хранить рабочие параметры к тому моменту, когда комета опять пройдет под слоем и опять вбросит поток конденсирующей материи.
Скорость, с которой будет выметаться холодный хвост, довольно очевидна - это скорость солнечного ветра в короне, то есть 200-600 км/с. Никакого кольца там не будет.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 18 803
  • Благодарностей: 681
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Скорость, с которой будет выметаться холодный хвост, довольно очевидна - это скорость солнечного ветра в короне, то есть 200-600 км/с. Никакого кольца там не будет.
Cолнечный ветер состоит из водорода в основном? Атомная масса 1. А хвост из воды. Атомная масса 2+16 = 18. Почти в 20 раз тяжелее. Теперь включаем закон сохранения импульса. Легкие протоны, сталкиваясь с тяжеленными атомами водяного пара будут отлетать от них как горох от стенки. Нет они их разумеется будут ускорять, но скорость  водяной молекулы будет в 18 раз медленнее от одного столкновения  (а плюс там будут эффектов типа разложение воды на кислород и водород, ионизация и т.д.).
Еще одна тонкость, которую тут надо, видимо учесть: плотность потока протонов и плотность пара  в хвосте. Пока плотность водяных паров в хвосте не менее чем в 10 раз  плотнее протонного ветра (а у него эта плотность просто ужасно низкая, я как-то считал для орбиты земли. Энергия потока протонов намного порядков ниже энергии солнечного потока), то динамику пара в основном и будет определять собственное расширение газа в вакууме. То есть собственной энергией пара которая невелика и пар на самом деле работает тут как холодильник для среды. А только  через час, другой (когда плотность выровняется), я дума, ветер таки сдует этот хвост в космос.
Хотя это все - моя интуиция. И она может быть очень ошибочна.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн Foma

  • *****
  • Сообщений: 953
  • Благодарностей: 433
    • Сообщения от Foma
Cолнечный ветер состоит из водорода в основном? Атомная масса 1. А хвост из воды. Атомная масса 2+16 = 18. Почти в 20 раз тяжелее. Теперь включаем закон сохранения импульса. Легкие протоны, сталкиваясь с тяжеленными атомами водяного пара будут отлетать от них как горох от стенки. Нет они их разумеется будут ускорять, но скорость  водяной молекулы будет в 18 раз медленнее от одного столкновения  (а плюс там будут эффектов типа разложение воды на кислород и водород, ионизация и т.д.).
Никаких молекул воды там разумеется не будет. Будет диссоциация, ионизация и вливание свежей струи ионов в корональную плазму. Хороший пример, как это происходит в жизни, астрономы наблюдали во время недавнего падения на Солнце кометы C/2011 N3 (SOHO), про что читать здесь и здесь.
Схема вкратце следующая. Вещество кометы испаряется и очень быстро диссоциирует на отдельные атомы. Дальше ионизация. Жесткое излучение Солнца недостаточно мощно, чтобы сразу все ионизировать, Нагрев и ионизация хвоста идет за счет горячих электронов короны, на что требуется до 10 с времени. На выходе получается длинный хвост разномастных ионов, которые радостно светят в жестком УФ.

Оффлайн vsevolodson

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 136
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Хромосфера непрозрачна.
Да вы что :) То-то всё видно до нижнего края фотосферы.
Она и холдней (на поверхности). Всего каких-то 6 000 К.
Вы перепутали с фотосферой. Температура хромосферы меняется от 4000К до 15000К - снизу вверх.

В этом диапазоне температур ещё есть возбуждённые атомы. Что позволяет не заниматься передвиганием комет (ибо планетоидные бредни). И хромосфера именно прозрачна. Бери и пользуюй.

нижняя хромосфера — простирается примерно до 1500 км, состоит из нейтрального водорода, в её спектре содержится большое количество слабых спектральных линий;

верхняя хромосфера — сформирована из отдельных спикул, выбрасываемых из нижней хромосферы на высоту до 10 000 км и разделённых более разреженным газом. Температура её выше, чем у нижней хромосферы, водород находится преимущественно в ионизованном состоянии, в спектре видны линии водорода, гелия и кальция.
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн vsevolodson

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 136
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Основные эмиссионные линии хромосферы:
  • 656,3 нм - водород;
  • 396,8 нм - кальций;
  • 393,4 нм - кальций;
  • ?? нм - линии гелия.
Вот вам готовые возбуждённые атомы среды. Теперь нужно научиться вызывать вынужденное излучение этих атомов.

Больше информации и возбуждённых энергетических уровнях в хромосфере есть здесь.
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн Foma

  • *****
  • Сообщений: 953
  • Благодарностей: 433
    • Сообщения от Foma
Вот вам готовые возбуждённые атомы среды. Теперь нужно научиться вызывать вынужденное излучение этих атомов.
Вы не поняли.
Что толку, что есть возбужденные атомы. Ну заселены они по Больцману, ну и что, 100 атомов в основном состоянии, 2 в верхнем.  Нам же нужна инверсная заселенность, 100 атомов в возбужденном состоянии и 2 в основном. Нам нужна термодинамически неравновесная среда, которая просто так не образуется.
Я искал примеры инверсной заселенности на Солнце, нашел только один, когда во время сильных вспышек возникает слабое мазерное радиоизлучение водорода. Во всех остальных случаях излучение Солнца термодинамически равновесно.
Вывести его из равновесия - вот наша задача.

Оффлайн vsevolodson

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 136
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Что толку, что есть возбужденные атомы. Ну заселены они по Больцману, ну и что, 100 атомов в основном состоянии, 2 в верхнем.  Нам же нужна инверсная заселенность, 100 атомов в возбужденном состоянии и 2 в основном. Нам нужна термодинамически неравновесная среда, которая просто так не образуется.
Отчего же тогда хромосфера имеет аномальную/неравновесную температуру и светит эмиссионным спектром? Это разве не означает инверсной заселённости?

И, если нет, то не говорите ли вы исключительно об импульсном режиме генерации лазерного излучения?
Я искал примеры инверсной заселенности на Солнце, нашел только один
Может быть, плохо искали?
Chromosphere population inversion?
Ничто не ново под Луной :)
Non-local thermodynamic equilibrium inversions from a 3D MHD chromospheric model
« Последнее редактирование: 11 Дек 2012 [00:30:27] от vsevolodson »
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн vsevolodson

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 136
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Небольшое лирическое отступление. До сих пор я придерживался мысли, что покуда не освоен УТС, колоний за пределами снежной линии в СС не будет. Но если оседлать солнечный лазер, то можно провести энергоснабжение даже в самые отдалённые участки СС, включая пояс Койпера... Я до сих пор под впечатлением от такой возможности. Запуск парусов или, на худой конец, лазерно-абляционных звездолётов (УИ до 5000 сек и более!) теперь не проблема...
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 18 803
  • Благодарностей: 681
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Небольшое лирическое отступление. До сих пор я придерживался мысли, что покуда не освоен УТС, колоний за пределами снежной линии в СС не будет. Но если оседлать солнечный лазер, то можно провести энергоснабжение даже в самые отдалённые участки СС, включая пояс Койпера... Я до сих пор под впечатлением от такой возможности. Запуск парусов или, на худой конец, лазерно-абляционных звездолётов (УИ до 5000 сек и более!) теперь не проблема...

Тогда и я чуть-чуть лирики.
Вернее философии.
Я к вселенной ведь отношусь как некоторые к фортуен.
Как к даме с характером.
И вот исходя из ее характера могу кое-что внести в судьбу солнечного лазера.
:)
Это хорошо что вас захватила эта тема. Меня удивляет что она до сих пор мало кого заинтересовала скажем так, как всех интересует сфера Дайсона. Возможно у людей просто не хватает ВООБРАЖЕНИЯ?
У меня его хватило сразу (вообразить о каких мощностях идет речь и за какую цену!)
Хотя я что в теории солнца  плаваю (спутал хромосферу с фотосферов) что в теории лазеров. Поэтому я чувствую себя тут пионЭром (в смысле Ленинцем) в коротеньких штанишках, который что не ляпнет - то и глупость…
:(
Чем больше знающих людей втянется (или просто людей) в обсуждение - тем лучше.
Но что меня настораживает сразу в вашем оптимизме (мол и без кометы обойдемся!).

Слишком уж ОГРОМНЫЙ и СЛАДКИЙ кусок сыра в этой мышеловке.
Не кажется?
Если на секунду допустить что подобный лазер (без всяких комет) уже создали, то мы действительно получаем удивительно дешевый и крайне качественный источник энергии практически у каждой звезды.
Если сравнить этот лазер с любой иной воображаемой энергетической машиной подобной мощности, то получается что наш лазер на много порядков (я даже допускаю миллионов) ДЕШЕВЛЕ  (то есть технически проще) самой простой подобной машины.

В рамках теории межзвездных войн я прикидывал в уме очень секретный (не обсуждавшийся нигде мною) проект "звезды смерти". Не той дурацкой, что в кино для идиотов, а как раз генератор подобного луча для разгона 100 000 тонного паруса (того самого "Драккара"). Не буду раскрывать секреты (ведь проект секретный!). Но сооружение получалось КРАЙНЕ сложным и дорогим.

Солнечный лазер с помощью кометы получался бы гораздо дешевле "звезды смерти" (а в смысле невидимости источника энергии вообще идеален!). Но опустить комету к поверхности Солнца (или звезды) - не фунт изюму. Хотя для "звезды смерти" нужно было бы разобрать (буквально) планетоид, а для солнечного лазера "всего лишь" притормозить комету.
Если вы хотите вообще обойтись без подобных затрат - вы совсем хотите получить "рыбку" нашару… И тут меня мучают сомнения что это возможно. Это не похоже на вселенную. Она не раздает таких шар.
Шары в ней есть. Но не такие щедрые. Что бы у каждой звезды.
ЭТО НА НЕЕ НЕ ПОХОЖЕ.
Я вполне допускаю, что лазер в 40 000 ТВт (а скорей всего гораздо менее мощный) можно получить нашару (разместив два гигантских зеркала или лазер-затравку и зеркало где надо и все. ). Но не у любой звезды, а только у очень некоторых. Например, у какого-нибудь горячего юпитера в подходящей звездной системе, где этот юпитер очень близко к светилу. Там наверняка можно было бы найти и подходящий набор газов и состояние среды (возможно опять таки не у всякого горячего юпитера!).
Близкое светило очень сильно накачивало бы рабочую среду, а гигант поставлял бы ее.
Такую возможность я вполне допускаю.
Одно место на сотни, если не тысячи звезд. И то окажется что мороки там - больше чем выгод. Это на характер природы как раз и похоже.

Но построить лазер из хромосферы или короны типичной (а наше Солнце - типичная) звезды - это очень большое везение. Невероятный подарок природы.
Круче любого вечного двигателя.
Согласны?

В общем, бойтесь данайцев дары приносящих…
;)
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 18 803
  • Благодарностей: 681
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Вы перепутали с фотосферой. Температура хромосферы меняется от 4000К до 15000К - снизу вверх.

Да, перепутал. :(
Но меня смущает толщина хромосферы. Она сравнима с диаметром Земли. Я рассчитывал на зону раз в 10 большую (и более длиную). Хотя, как говоирться, дареному коню в зубы не глядят.
:)
Это именно хромосфера, я так понял, и светит ультрафиолетом?


Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 18 803
  • Благодарностей: 681
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Основные эмиссионные линии хромосферы:

656,3 нм - водород;
396,8 нм - кальций;
393,4 нм - кальций;
?? нм - линии гелия.
Вот вам готовые возбуждённые атомы среды. Теперь нужно научиться вызывать вынужденное излучение этих атомов.

Больше информации и возбуждённых энергетических уровнях в хромосфере есть здесь.

Кстати.
Очередной глупый вопрос.
Безотносительно того, КАК должен светить наш лазер.
Вопрос меня мучающий: ЧЕМ?
Там ничего кроме водорода и гелия (в очень малом количестве) нет.
Ни аргона, ни углекислого газа, ни кислорода, ни фтора (обычные газы в разных лазерах)

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B8%D0%B4%D1%8B_%D0%BB%D0%B0%D0%B7%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B2

Все газовые лазеры используют несколько газов из которых один - основной, который и светит. Его в газовой смеси больше всего (остальные газы служат генераторами неравновесной среды, по сути).

Так вот. Чем будет светить наш солнечный лазер? Каким газом? Какой длиной волны?
Я вроде не увидел нигде и намека на это.
Хотя возможно плохо смотрел?
Вот атмосфера Венеры или Марса - там все в этом смысле ясно. Там есть такой идеальный для этого газ - углекислый. Он хорошо "накачивается". А в атмосфере солнца один водород!
Но водород вроде не годиться для генерации индуцированного света!
Или я опять где-то туплю?
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 18 803
  • Благодарностей: 681
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Вы не поняли.
Что толку, что есть возбужденные атомы. Ну заселены они по Больцману, ну и что, 100 атомов в основном состоянии, 2 в верхнем.  Нам же нужна инверсная заселенность, 100 атомов в возбужденном состоянии и 2 в основном. Нам нужна термодинамически неравновесная среда, которая просто так не образуется.
Я искал примеры инверсной заселенности на Солнце, нашел только один, когда во время сильных вспышек возникает слабое мазерное радиоизлучение водорода. Во всех остальных случаях излучение Солнца термодинамически равновесно.
Вывести его из равновесия - вот наша задача.

Во-во!
Лазер, как бы хитро сие устройство не использовало непостижимые законы квантовой  физики, остается ТЕПЛОВОЙ МАШИНОЙ.



С точки зрения термодинамики, прежде чем через рабочую зону пройдет лавина когерентных квантов, в этой среде  должна возникнуть НЕЕСТЕСТВЕННАЯ ситуация, неравновесная, "накачанная", которая и называется "инверсной заселенностью".

Именно поэтому я чисто интуитивно и пытаюсь через перекачанную энергией (но термодинамические равновесную) плазму короны прогнать  какой-нибудт генератор неравновесности. Охлаждающий кометный хвост, например.
За одно я надеюь что она может внесет в рабочую среду и недостающий нам собственно излучающий газ? Например тот же кислород (из распавшейся воды).
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 18 803
  • Благодарностей: 681
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Никаких молекул воды там разумеется не будет. Будет диссоциация, ионизация и вливание свежей струи ионов в корональную плазму. Хороший пример, как это происходит в жизни, астрономы наблюдали во время недавнего падения на Солнце кометы C/2011 N3 (SOHO), про что читать здесь и здесь.
Ага. Спасибо. Поищу знакомые буквы…
:)

Цитата
Схема вкратце следующая. Вещество кометы испаряется и очень быстро диссоциирует на отдельные атомы. Дальше ионизация. Жесткое излучение Солнца недостаточно мощно, чтобы сразу все ионизировать, Нагрев и ионизация хвоста идет за счет горячих электронов короны, на что требуется до 10 с времени. На выходе получается длинный хвост разномастных ионов, которые радостно светят в жестком УФ.

То есть электронный газ таки очень быстро нагревает любой газ…
Гм…
>:(
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн vsevolodson

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 136
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
С точки зрения термодинамики, прежде чем через рабочую зону пройдет лавина когерентных квантов, в этой среде  должна возникнуть НЕЕСТЕСТВЕННАЯ ситуация, неравновесная, "накачанная", которая и называется "инверсной заселенностью".
Чтобы слой хромосферы был преимущественно инверсным, нужно лишь чтобы среднее время поглощения кванта из фотосферы было меньше, чем среднее время жизни атома в возбуждённом состоянии. Не вижу принципиальной невозможности иметь в хромосфере инверсный слой со смещённым в возбуждённое состояние равновесием среды. Отметать такую возможность сходу не получается.

Кометный хвост в короне будет ничем не лучше кристалла какого-нибудь рубина, болтающегося на околосолнечной орбите. Наоборот, облако газа даже хуже, потому что его время жизни будет исчисляться секундами и минутами.

http://en.wikipedia.org/wiki/Solar-pumped_laser
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 18 803
  • Благодарностей: 681
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
С точки зрения термодинамики, прежде чем через рабочую зону пройдет лавина когерентных квантов, в этой среде  должна возникнуть НЕЕСТЕСТВЕННАЯ ситуация, неравновесная, "накачанная", которая и называется "инверсной заселенностью".
Чтобы слой хромосферы был преимущественно инверсным, нужно лишь чтобы среднее время поглощения кванта из фотосферы было меньше, чем среднее время жизни атома в возбуждённом состоянии.
То есть должен быть механизм, который загоняет атомы в возбужденное состояние БЫСТРЕЙ чем они из них спонтанно спрыгивают в более естественное состояние. И этот механизм должен СУЩЕСТВОВАТЬ. Каков бы он ни был это должна ыбть специальная тепловая машина работающая против сил энтропии. Естественная, искусственная, без нее - никак.

Цитата
Не вижу принципиальной невозможности иметь в хромосфере инверсный слой со смещённым в возбуждённое состояние равновесием среды. Отметать такую возможность сходу не получается.

А мне кажется такая ситуация чересчур уникальной. Да, мы имеем пекло. Море энергии. Но в этом море помимо нагревателя нужен холодильник. Иначе никакого упорядочивания (полезной работы) неравновесности не получится.
Вот хвост кометы у меня такую роль и выполняет. Всего лишь холодильника тепловой машины (как конкретно я не понимаю пока сам. Но интуитивно понимаю, что должно быть что-то в этом духе).

Цитата
Кометный хвост в короне будет ничем не лучше кристалла какого-нибудь рубина, болтающегося на околосолнечной орбите. Наоборот, облако газа даже хуже, потому что его время жизни будет исчисляться секундами и минутами.

Вы хотите получить прозрачный рубиновый стержень объемом с 1000 Земель?
Допустим, вы нашли такой. А как его охлаждать?

Цитата
http://en.wikipedia.org/wiki/Solar-pumped_laser

Насколько я понимаю это кислородно-фторовый лазер. Тот самый, который "использовал" Форвард в своем романе. У него там на орбите  Меркурия было развернуто 1000 зонтиков по 32 км каждый… Примерно такого вида:



Взято здесь: http://www.nss.org/settlement/nasa/spaceresvol2/thermalmanagement.html

Вот еще о том же чуть-чуть.

http://www.laserfocusworld.com/articles/print/volume-37/issue-9/features/high-energy-optics/high-energy-lasers-may-put-power-in-space.html

Но это все не совсем то, что нам нужно.
Мы замахнулись на куда большее!
:)
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн Foma

  • *****
  • Сообщений: 953
  • Благодарностей: 433
    • Сообщения от Foma
Чтобы слой хромосферы был преимущественно инверсным, нужно лишь чтобы среднее время поглощения кванта из фотосферы было меньше, чем среднее время жизни атома в возбуждённом состоянии. Не вижу принципиальной невозможности иметь в хромосфере инверсный слой со смещённым в возбуждённое состояние равновесием среды.
Ну так найдите подходящий атом для перевода в возбужденное состояние, придумайте эффективный механизм возбуждения, оцените время жизни в метастабильном состоянии, найдите время столкновительной релаксации и покажите, что эти возбужденные атомы смогут выжить в условиях хромосферной плазмы. Потом продемонстрируйте, что мощность накачки превышает порог лазерной генерации и оно там не затухнет прямо в хромосфере и тд и тп. Много чего 'в принципе' возможно, да не все встречается в жизни, особенно самопроизвольная лазерная генерация на Солнце.
Природные лазеры оптического диапазона вообще штука очень капризная. Если космические мазеры известны больше полувека, то космические лазеры открыли сравнительно недавно и с превеликим трудом (основные особенности и причины см здесь). Полагаться на естественное стечение обстоятельств здесь нельзя, если нам нужен лазер, придется делать его самим. Методы и подходы для этого обозначены в первых постах темы, пройдитесь там по ссылкам, там многое написано. Например есть работа, в которой рассматривается образование инверсной населенности в плазме звездной атмосферы при ее быстром охлаждении. Показано, что эффект существует, есть конкретные цифры, ссылки на другие работы. Все это можно осмыслить, пересчитать на наш мегалазер и сделать какие-то выводы.

Оффлайн vsevolodson

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 136
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
А мне кажется такая ситуация чересчур уникальной. Да, мы имеем пекло. Море энергии. Но в этом море помимо нагревателя нужен холодильник. Иначе никакого упорядочивания (полезной работы) неравновесности не получится.
Однако мазерное излучение имеет место быть у некоторых красных гигантов. Чем ситуация принципиально отличается от хромосферы Солнца - мне так пока никто пояснить не смог.
Вы хотите получить прозрачный рубиновый стержень объемом с 1000 Земель?
Рубин здесь условный. Просто активный материал. Пусть он будет твердотельный, на порядки меньшего размера, чем кометный хвост, но он и плотнее и не растрачивается в миг. Причём для вашей идеи придётся двигать планетоиды, чтобы получить на считанные минуты возможность сделать мощный пыщьпыщь.
Допустим, вы нашли такой. А как его охлаждать?
Либо тепловым излучением, либо радиатором. На бОльшем расстоянии от Солнца можно применять коллектор, полезная площадь которого одновременно служит радиатором. Тут прелесть в том, что для запитки лазера не потребуется дорогое электричество. Использование хромосферы в качестве активного материала ещё больше увеличивает профит из-за того, что активный материал не надо нарабатывать/тащить к Солнцу. Комета же качественно не лучше рубина, болтающегося на околосолнечной орбите, лучше комета лишь количественно. Преобладающее излучение её испарений - это будет OH-мазер, кстати.



Ну так найдите подходящий атом для перевода в возбужденное состояние, придумайте эффективный механизм возбуждения, оцените время жизни в метастабильном состоянии, найдите время столкновительной релаксации и покажите, что эти возбужденные атомы смогут выжить в условиях хромосферной плазмы. Потом продемонстрируйте, что мощность накачки превышает порог лазерной генерации и оно там не затухнет прямо в хромосфере и тд и тп. Много чего 'в принципе' возможно, да не все встречается в жизни, особенно самопроизвольная лазерная генерация на Солнце.
:)
Я бы рад, да как видите, специалистов по лазерам здесь мало.
Природные лазеры оптического диапазона вообще штука очень капризная. Если космические мазеры известны больше полувека, то космические лазеры открыли сравнительно недавно и с превеликим трудом (основные особенности и причины см здесь).
Чёрт с ним, с оптическим диапазоном. Я был бы рад и мазер из хромосферы получить или иразер. Меня интересует только энергия.
Если космические мазеры известны больше полувека, то космические лазеры открыли сравнительно недавно и с превеликим трудом (основные особенности и причины см здесь). Полагаться на естественное стечение обстоятельств здесь нельзя, если нам нужен лазер, придется делать его самим. Методы и подходы для этого обозначены в первых постах темы, пройдитесь там по ссылкам, там многое написано. Например есть работа, в которой рассматривается образование инверсной населенности в плазме звездной атмосферы при ее быстром охлаждении. Показано, что эффект существует, есть конкретные цифры, ссылки на другие работы. Все это можно осмыслить, пересчитать на наш мегалазер и сделать какие-то выводы.
Спасибо, очень интересно.
Думается мне, здесь форумному обсуждению предел. Далее должна быть экспериментальная деятельность. Кстати, средства на проведение экспериментов в том числе и с запуском зондов к Солнцу будет очень легко выбить - ведь это по идее мегаоружие и энергетический рог изобилия ;) Кто первый сделает хотя бы петаваттный квантовый генератор у Солнца - тот овладел всей СС.
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 18 803
  • Благодарностей: 681
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Рубин здесь условный. Просто активный материал. Пусть он будет твердотельный, на порядки меньшего размера, чем кометный хвост, но он и плотнее и не растрачивается в миг. Причём для вашей идеи придётся двигать планетоиды, чтобы получить на считанные минуты возможность сделать мощный пыщьпыщь.
Я вообще то рассчитывал бы на непрерывное действие. Конема проходит периодически, но эти цикли просто должны были бы подпитывать некую постоянную ситуацию.
Такова идея в идеале.

Цитата
Допустим, вы нашли такой. А как его охлаждать?
Либо тепловым излучением, либо радиатором.

Тепловым излучением - не годится. Это больцмановская среда. Равновесная. А с радиатором я не понял. Куда вы хотите пристроить радиатор? К хромосфере?
Вот я радиатор и пытаюсь пристроить. В виде кометы. А вы как?

Цитата
На бОльшем расстоянии от Солнца можно применять коллектор, полезная площадь которого одновременно служит радиатором.
Но это уже из другой же оперы! Верно?

Цитата
Тут прелесть в том, что для запятки лазера не потребуется дорогое электричество.
  И не только. Мы пытаемся обойтись и без огромной части инженерных сооружений.

Цитата
Использование хромосферы в качестве активного материала ещё больше увеличивает профит из-за того, что активный материал не надо нарабатывать/тащить к Солнцу. Комета же качественно не лучше рубина, болтающегося на околосолнечной орбите, лучше комета лишь количественно.
 
О нет! Я так не думаю. Вы себе представляете "рубин" (фигурально выражаясь) эквивалентной мощности? 10 000 спутников с коллекторами по 30 километров в диаметре если у Меркурия.. Хозяйство оценили? А станция Кларка?



Представте сооружение больше диаметра Луны! Вы можете оценить стоимость сооружения этого сооружения?!

Цитата
Преобладающее излучение её испарений - это будет OH-мазер, кстати.

Да я понимаю, что задача подобрать компоненты  такого лазера - задача сложная.
Поэтому изначально готов заплатить за сооружение движением целых комет. Тем более что технология мне не кажется такой уж и невозможной. Я просто не верю что такое устройство можно заполучить меньщими затратами.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.