КВС в космосе

[alex_semenov]

Экий волшебный радиатор-то. Как будете выравнивать температуру по всей его площади? Даже если теплоноситель будет бегать

Нормальный радиатор.
Поймите, это СООРУЖЕНИЕ. Оно по массе не ограничено. Значит и теплоноситель может годами (буквально!) путешествовать туда-сюда.
Такому старту огромная масса даже ПОЛЕЗНА. Меньше отдачей луча будет сносить с орбиты. Так что тут проблемы совсем другие чем у корабля-мира.
Тут главная проблема - как из исходного куска всякого дерьма непотребного, сделать "пулю"Ю то что на чертеже. И как водится  с минимумом затрат.
Это не столько машина, сколько сооружение.
Поэтому я и собирался использовать лед в качестве внешней оболочки (в основном). Ибо на исходном теле (где-нибудь в Койпере) этого льда будет ешь- не хочу (а еще он источник основного топлива). Лед, кстати, имеет очень хороший коэффициент черноты (хотя и белый на вид). То есть как поверхность радиатора - почти идеален.
При этом. Обратите внимание.
Вы можете себе представить радиатор при -23 градуса С? 
Как и сколько тепла он сбрасывает с м2?
Да, если заложить большую температуру радиатору, то  можно снизить размер и значительно, но во-первых я не смогу использовать воду в качестве твердого строительного материала, а во вторых я хочу тепловой кпд сисемы иметь по 85%. Только глупцы думают что паравоз - это допотопно.
Разумеется многие узлы и подсистемы не ясны. Я думаю что вложенных сфер будет больше. Вообще для того чтобы обеспечить съем тепла от 1500 K до -23С нужен целый каскад контуров с разными теплоносителями. И самый внешний - самый холодный и самый, разумеется медленный.
Все это будет покупаться массой, массой и массой. Но все равно это будет "мыльный пузырь". В основном там будет пустота.
Как? Я пока до конца не знаю.

Но поймите. Тут астросооружение. Оно сотается там где и была вся эта масса изначально осавлена природой (ну что-то чего тут нет прилетит  издалека). Единственное, что меня беспокоит - ориентация и стабилизация этого объекта. Он же должен в любую точку неба целится своим излучателем (если мы его многократно хотим использовать) и прицелившись ее твердо удерживать.
С одной стороны он будет очень далеко от Солнца (не ближе койпера) где почти никаких возмущений. Но с другой... Поэтому слишком тяжелым его делать тоже нельзя.
Я прикинул  силовые гироскопы для этого... (кольцевые туннели с массой в нем). За одно и накопители энергии. Но нет расчета - нет идеи.

Вообще то это машина, что называется на предел мечтаний. Понимаете? Гравицапа запускает пепелац  на 100 000 тонн со скоростью  0.5с - это что называется предел мечтаний! Исполнение самой смелой блажи!
Вот мы границы этой блажи и очертили. И они оказываются не такие уж и большие. Всего с Луну.

Еще раз - размеры тут не самая большая проблема...

[alex_semenov]

Александр, так что там с вашими резиновыми радиаторами? Как тепло размазывать будем по всей площади?

Да очень просто. Возмем побольше теплоносителя. Это на ракете лишний теплоноситель - лишняя масса системы охлаждения. А тут это не проблема.

[Андрей Курилов]

Да очень просто. Возмем побольше теплоносителя. Это на ракете лишний теплоноситель - лишняя масса системы охлаждения. А тут это не проблема.

А рассчётик радиатора такого можно? С какой скоростью должен будет двигаться теплоноситель, какова пропускная способность труб должна быть - ? Сколько энергии будут кушать насосы?

Я не верю в радиатор размером больше 1 км.

[Кремальера]

Вообще то это машина, что называется на предел мечтаний. Понимаете? Гравицапа запускает пепелац  на 100 000 тонн со скоростью  0.5с - это что называется предел мечтаний! Исполнение самой смелой блажи!

Тэкс..Очень интересная блажь.Значит если хомо захочет самолично курсировать между системами,он всего лишь должен сделать искусственую луну?Делов-то.Но для этого технологии должны быть таковы,что полет в Койпер должен быть сродни летней практике на жабодаве.Хотя с другой стороны необходимостьЗвезды смерти,всмысле космодрома для конкисты,также хорошо объясняет вариант "щука".

какова пропускная способность труб должна быть

На панамаксе длина  топливной арматуры только в самой "яме" больше полутора километров.И это не считая самих танков и их обвязки.Касательно движения самих жидкостей(теплоносителей),еще лет двадцать назад джаповская Sanso внедряла на суда насосы с магнитной муфтой,со ступенями подвешенными на газоопорных подшипниках,то бишь практически с нулевыми потерями на трение.Кроме того,у Тайваньского филиала Dupont,не так давно появился новый тефлоновый продукт,предназначенный именно для магистралей с рабочей температурой до 500 гр.Наш фторопласт отдыхает.Ну а чтобы попусту не жечь мегаваты на привод циркуляции,можно наверное как-нибудь по хитрому закрутить "космодром".

[Андрей Курилов]

Значит и теплоноситель может годами (буквально!) путешествовать туда-сюда.

Не факт, ибо это зависит от того, сколько тепла надо успевать разносить по всему радиатору. Когда покажете пропускную способность, тогда может и поверю.

Поэтому я и собирался использовать лед в качестве внешней оболочки (в основном). Ибо на исходном теле (где-нибудь в Койпере) этого льда будет ешь- не хочу (а еще он источник основного топлива). Лед, кстати, имеет очень хороший коэффициент черноты (хотя и белый на вид). То есть как поверхность радиатора - почти идеален.
При этом. Обратите внимание.
Вы можете себе представить радиатор при -23 градуса С?
Как и сколько тепла он сбрасывает с м2?

При -23Ц лёд в космосе будет быстро сбрасывать тепло вместе с собой, если что.

Гравицапа запускает пепелац  на 100 000 тонн со скоростью  0.5с - это что называется предел мечтаний!

Чё-то много. Если со скоростью С/2, то хватит и 1000 тонн для корабля с кое-каким экипажем. Правда на скорости С/2 будет уйма проблем с эрозией встречным потоком и радиацией. И ещё - тормозить как? Или это камикадзе какой-то?

И вообще я не понял, зачем все эти астросооружения, когда можно понатыкать лазеров с солнечной накачкой вблизи Солнышка. Чисто для того, чтобы было что-то большое и толстое? Вы уверены что вы не хотите об этом поговорить? 

[Инопланетянин]

когда можно понатыкать лазеров с солнечной накачкой вблизи Солнышка.

Они, кстати, термояда не потребуют. Если их расположить ближе орбиты Меркурия, то можно будет дёшево собирать эту самую низкокачественную световую энергию. Правда, они потребуют саморепликаторов ибо в ручную обслуживать миллиарды установок...

[Андрей Курилов]

Они, кстати, термояда не потребуют. Если их расположить ближе орбиты Меркурия, то можно будет дёшево собирать эту самую низкокачественную световую энергию. Правда, они потребуют саморепликаторов ибо в ручную обслуживать миллиарды установок...

А зачем миллиарды? Вот, например, существующая установка, собирающая до 1МВт солнечного света:



Утверждается, что рабочее тело греется до 3000^oЦ, состав весьма хитрый - иттриево-алюминиевый гранат с примесями неодима и хрома.
Есть варианты, например - "perfluoret-butyl iodide" (какой-то йодид фторбутила). Вот, например, рассчёт использования в космосе таких лазерных энергоустановок: http://www.webcitation.org/5zeqsH099
Прикрепил иллюстрацию из этой статьи ниже ещё.

[Инопланетянин]

А зачем миллиарды?

Чтобы разгонять 100 000 тонный линкор до 0.5 св. Эквивалентным заявленному Семёновым числом установкок.

[Андрей Курилов]

разгонять 100 000 тонный линкор до 0.5 св.

Блажь. Линкор сотрётся о межзвёздную среду ещё до того, как достигнет С/10.
А. Семёнов ПОЧТИ убедил в теме про паруса, что собственно парус нанометровой толщины может выжить, ибо разрушительный пик Брэгга оказывается за пределами толщины паруса при достаточно маленькой толщине. Я говорю "почти" - потому что он недостаточно это обосновал ещё. Всё что толще этих нанометров, будет беспощадно уничтожаться набегающей средой на скоростях ещё до С/10.

На самом деле, как нет смысла лететь медленнее С/1000, так и нет смысла лететь быстрее С/10.

[alex_semenov]

Значит и теплоноситель может годами (буквально!) путешествовать туда-сюда.

Не факт, ибо это зависит от того, сколько тепла надо успевать разносить по всему радиатору. Когда покажете пропускную способность, тогда может и поверю.

Хорошо. Радиатором вы меня озадачили…  Сегодня утром стоял под душем и все изобретал… 
И самая неприятная новость после этих моих рассуждений. Мне нужна еще более низкая температура радиатора. 216 К (-57 С). И это значит, что диаметр сферы ЕЩЕ увеличивается!
 
Теперь гравицапа стала явно больше Луны и ее диаметр составит 4 490 км! На тысячу больше чем у Луны!
 
Но таковы технические требования!
 

Вы можете себе представить радиатор при -23 градуса С?
Как и сколько тепла он сбрасывает с м2?

А как сбрасывает внутренне тепло спутник Юпитера Европа?



Там, кстати похожая температура: -160 С.
Да. Отсюда и надо считать. Сколько он сбрасывает и как... Я буду думать.

При -23Ц лёд в космосе будет быстро сбрасывать тепло вместе с собой, если что.

Теперь при -57 С (Почему я пошел на такие жертвы? Это температура кипения углекислого газа. На самом деле надо еще меньше, наверное. -60 С где-то)

Гм… Вы имеет в виду сублимацию (испарение из твердого состояния)? Допустим. А насколько это опасно? Например на той же Европе как быстро сублимирует  водяной лед?
Возможно, там метр за миллион лет улетучивается?
Где бы это узнать?
Тогда нам на миллион лет 2 метровой толщины льда хватит .
При поверхности радиатора 7,8E+15 м2, это 1,56E+16 т водяного льда ( счатаю1 м3 - тонна, хотя реально меньше). Если этот лед собрать в сферу, то поучаем… 310 км в диаметре…
 
Гм… да, солидный кусочек льда… Уже планетоид... Но все равно. Достать можно! В Кйопере водятся такие!…

Кстати, и масса ядра реактора на фоне этого просто теряется.
Что и хорошо.
Другое решение (давно напращивающееся) - сделать поверхность радиатора тонкопленочной структурой.  Если использовать какой-нибудь пластик с плотностью воды, толщиной в 1 мм, то потребуется… 7.8 тератонн (тут уже точно 10^12 тонн) этого материала. Это всего сфера диаметром 25 км… Возможно сферу льда в 310 км найти проще?

Гравицапа запускает пепелац  на 100 000 тонн со скоростью  0.5с - это что называется предел мечтаний!

Чё-то много. Если со скоростью С/2, то хватит и 1000 тонн для корабля с кое-каким экипажем.

Во-первых парус в 1000 км в димаетре составляет 2/3 массы.
Но самое главное. Во-вторых, я считал "Драккар". Это вообще боевой звездолет для  межзвездной войнушки, что мы тут как-то считали. Там вся разогнанная масса идет в дело - разрушение соседней цивилизации. Так что много ее в любом случае не будет.
Но вообще говоря, это не важные детали сколько нам надо. Мы вот взяли предельный случай. Ешь - не хочу. И пытаемся оценить его возможности. Посчитать свой потолок. Понимаете?
Если он сойдется, что-то попроще тем более получится!

И вообще я не понял, зачем все эти астросооружения, когда можно понатыкать лазеров с солнечной накачкой вблизи Солнышка.

Можно. Тот же Форвард так и сделал. Но вообще говоря, не факт что его решение лучше.
Вы знаете за счет чего у Фрварда проект "Прометей" сросся? Там использовалось 1000 чудестных солнечных коллектора диаметром 32 км, которые вырезали (фокусировали на лазер) нужные полосы излучения, а все остальное пропускали насквозь. В этом - термическая изюминка его системы!
Как это сделать?  Есть наметки (оптический фильтр Брагге) но сдается мне это нанотехнология, растянутая на 1000 "зонтиков" по 32 км димаетром. И сколько это чудо будет стоить, если его можно реально реализовать?

Кроме того.
Если честно, то изначально это задумывалось именно как военный проект.
Как все у нас в стране, (Кстати,   знаете,  что ракету носитель Ур-500,  "Протон", Чаломею  был заказан Никитой как носитель "кузькиной матери"? Я только недавно узнал!).
Так вот.
Любой объект такой мощности на близкой к солнцу орбите, вражеский "Глаз Ра" обнаружит очень быстро. А вот в Койпере…  Там ему пространство сеять и сеять… Попробуйте такой тусклый инфракрасный карлик как наша гравицапа в этом безмерном океане пустоты найти!
И вообще возле Солнца возникает масса проблем технического характера. Всякие гравитационные возмущения, например. Короткие периоды вращения создают дополнительный гемморой для оптики... 

Чисто для того, чтобы было что-то большое и толстое? Вы уверены что вы не хотите об этом поговорить? 

Даже если и хочу, то разве с вами?!!!
 
Нет!!!
 
Мне хочется построить рассчитать действительно полезное астросооружение вменяемых (по сравнению с глобус кассус, например) размеров.
Я, например, не вижу нужды в терроформировании Марса. Ну не заводит меня эта тема! Тухлая она (как по мне). Как вообще идея колонизации Марса. А вот построить мощный межзвездный космодром… да еще двойного назначения…
 

О радиаторе. Еще раз. Я услышал вас. Не повторяйтесь...  Согласен. Есть проблема. Нужен расчет. Нет расчета- нет идеи. Я думаю как к этому подойти. И кажется нашел бок, где этот вопрос можно "укусить"... Не торопите. Я ведь не просто тут выделываюсь. Я еще думаю и считаю... прикидываю, рассматриваю варианты.

[alex_semenov]

По ходу я посчитал и вот что. Кто-нибудь тепловую мощность гравицапы прикинул?
Я ее не назвал, но ее и высчитать не сложно из сказанного выше: единичный взрыв - 22 миллиарда тонн тнт. Переведите в джоули и разделите на час, 3600 с (у нас же тут не литература, а урок физики, я полагаю?).
Получается, кстати, 24 800  теваватт. Тут недавно напомнили, что все мы на этой планете потребляем 22 тераватта. То есть там вырабатывается в 1000 раз больше чем вся наша цивилизация потребляет (правда только тепла…).

И  вот что еще я прикинул. А какого димаетра должен быть СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКТОР на орбите Земли, что бы собрать эту же энергию?



Солнечная  постоянна у Земли известна 1367 Вт/м2
Получается диск-астросооружение повернутое к солнцу диаметром... 4 800 км.
 
На 300 км больше чем НОВЫЙ диаметр моей гравицапы (ее радиатора).
 

Но коллектор это только коллектор. Не факт что он тепловую мощность превратит в электричество так же эффективно как и моя гравицапа. Ибо в гравицапе тепловой КПД с новой температурой радиатора получается аж 0.856. Кстати, площадь радиатора посчитана и с учетом сброса тепла с лазеров (общий кпд которых заложен в 0.8,  0.5 - излучение в лазерах на свободных электронов в режиме сверхсвечения и отработанный поток электронов еще рекуперируетс с КПД 0.5, … и здесь у меня ошибочка. Должно рекуперироваться больше… Ну да ладно, ошибка в нужную сторону. Запас дает).
Таким образом, если считать солнечный коллектор как следует, не только по тепловой мощности, со всеми потерями (и радиаторами) то я думаю его размеры сильно возрастут.
По сути, мы сравнили солнечный коллектор диаметром почти в 5 000 км с нашим тольок реактором-ядром в 170-180 км (всего!) без радиатора. Вот вам и "паровоз"!

Главное - цена. Цена конструкции. Я НАДЕЮСЬ построить "брутальную" ледяную сферу в 4 500 км будет ДЕШЕВЛЕ (проще) чем "утонченный" плоский солнечный коллектор в 5000 км. Разумеется, солнечными батареям такую площадь "оклеить" будет "несколько" накладно. Нужны гигантские концентраторы и тысячи- миллионы солнечных котлов в центре (с радиаторами, заметьте!). В общем тонкое технологическое изделие планетарных размеров!

Еще немаловажная тонкость. Гравицапу можно построить где угодно, а такой солнечный коллектор только на орбите Земли. Разумеется, приблизив к солнцу, вы его резко уменьшите. И наверняка снизите цену энергии (насколько- другой вопрос). Но получите массу других инженерных проблем для системы запуска. Поэтому я и зацепился за гравицапу.
Главная моя надежда тут - приемлимо низкая цена энергии. Это - главное.

[alex_semenov]

Вот, например, рассчёт использования в космосе таких лазерных энергоустановок: http://www.webcitation.org/5zeqsH099
Прикрепил иллюстрацию из этой статьи ниже ещё.

Спасибо. Это, как я понял, на орбите Земли?
Тогда найдите КПД этого лазера и поделите на него площадь расчитанного выше коллектора в 4 800 км.

Хорошая идея но тут есть проблемы уже связанные с излучением. Если вы построите такой коллектор как фасетку в центре каждой поместите по лазеру, то у вас возникает проблема синхронизации фаз каждого отдельного излучателя для синтеза монолитной апертуры (иначе вы не сфокусируете этот луч на световые годы). Еще проблема - вам нужно иметь апертуру лазеров с коллектор, иначе у вас будет разряженная антенная структура со всеми вытекающими (проклятье антенной решетки). Если все это победите - получите дополнительные дивиденды. У вас будет аппретура под 4000-5000 км. При такой синтезированной апертуре можно запускать маленькие паруса (500-100 км в диаметре) и значит гораздо меньшей массы.

Спора нет. Именно для парусников возникает масса интересных решений. В том то и дело что активные системы межзвездного привода МНОГО БОГАЧЕ чем полные ракеты. Поэтому тут вопрос не в том "КАК СДЕЛАТЬ?", а вопрос в том "КАК СДЕЛАТЬ ПОДЕШЕВЛЕ?". Какая схема привода окажется проще и лучше для воплощения "в металл"?
В любом случае вам потребуется астросооружение. Но какое соорудить проще?
Я пытаюсь построить почти эскимосскую "иглу". Круглую и простую как все что создано богом под этими звездами!
 

[Проходящий Кот]

Создана тема на АИ:
http://fai.org.ru/forum/index.php/topic/32396-%d0%b7%d0%b2%d0%b5%d0%b7%d0%b4%d0%be%d0%bb%d0%b5%d1%82-%d0%bd%d0%b0-%d0%ba%d0%b2%d1%81/

[alex_semenov]

Еще одна идея, чисто техническая и совершенно сумасшедшая связанная с ядром КВС.
Если окажется что за час предыдущая зона взрыва успевает затянуться теплоносителем (надо как-то научиться считать динамику этого чудовищного ядра), то каждый взрыв будет испарять некоторую часть попавшего туда теплоносителя…  Это нехорошо…
Как с этим эффектом бороться?
И знаете что сразу пришло в голову?
Перед тем как взорвать основной заряд, надо за пару секунд (все надо считать, не знаю пока как!) подорвать вспомогательный термоядерный заряд, поменьше, который расчистит зону горения основного взрыва…
Круто?
Тоже будут потери. Но все меньше. Потери в такой системе в любом случае будут. Но тут мы оперируем тератоннами межпланетного материала так что…

[alex_semenov]

Создана тема на АИ:
http://fai.org.ru/forum/index.php/topic/32396-%d0%b7%d0%b2%d0%b5%d0%b7%d0%b4%d0%be%d0%bb%d0%b5%d1%82-%d0%bd%d0%b0-%d0%ba%d0%b2%d1%81/

Вы как всегда спешите...

Там я не могу спорить. Меня там на вечную предмодерацию поставили (кстати, я так и не понял за что так сурово?!). Там фактически убили мой аккаунт.  А новый заводить из принципа не стану.
И не думаю что там что-то умное получилось бы. Там власть захватила (как везде) своя клика. А все остальные… как везде и даже хуже. Надо же понимать, что  сырые идеи до людей просто не доходят. Если у вас один собеседник худо-бедно нашелся - уже считай тебе повезло в коллективном штурме идеи!
Как говорится, дураку и неспециалисту недоделанную работу не показывают. Дураков там много, как везде, а специалистов по астросооружениям, сами понимаете... тут и то больше. Профиль этого форума все же обязывает школьную физику знать. Астросооружения всегда по теме SETI проходили. А там - не тот профиль.

[Проходящий Кот]

Там они уже вовсю кинетическим оружием пользуются. Так что постепенно и там эти идеи пробираются. Хотя нуль-звездолетчиков там хватает. Голосу свыше понравится....

[alex_semenov]

Ну и бог с ними!

Люди! Подскажите вот что. Теплота парообразования углекислого газа какая? Никак не могу найти!
Нашел для двуокиси серы... 
Очень понравилась температура кипения двуокиси серы при н.у. -10 С (а у нас будут ненормальные).
Но понадобятся тератонны этой двуокиси серы (в качестве теплоносителя). А где ее взять?
Углекислый газ водится в ледяных телах Койпера. А сера хотя бы там встречается?

[vika vorobyeva]

Я правильно понимаю, что "гравицапа" - это тяжелый космический корабль размером с Луну (плюс/минус лапоть), разгоняющийся за счет термоядерного сжигания дейтерия супер-пупер-ионным двигателем?

Прикинула, как эта штука может выглядеть со стороны, для постороннего наблюдателя.
Значит, у нас имеется межзвездный планетоид размером с Луну и температурой ~200K, летящий со скоростью, явно превышающую пекулярную в диске, так? В спектре которого при этом еще будут линии рабочего тела (ксенона, ртути, натрия? какое у нас рабочее тело?)
То есть совсем издалека мы сначала увидим горячее газовое облачко, излучающее в линиях. Потом, измерив его параллакс и собственное движение, обнаружим, что оно очень быстро движется. И уж совсем потом обнаружим ядро этой "суперкометы", температура которого на порядок будет превышать равновесную (20К).
То есть "гравицапа" явно будет выделяться своей искусственностью необычностью на фоне других свободно плавающих планетоидов.

[Okub62]

Люди! Подскажите вот что. Теплота парообразования углекислого газа какая? Никак не могу найти!

http://dic.academic.ru/dic.nsf/brokgauz_efron/141994/%D0%A3%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0
http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_dioxide_data

... То есть "гравицапа" явно будет выделяться своей искусственностью необычностью на фоне других свободно плавающих планетоидов.

... и будет подлежать безоговорочной и срочной ксеноцидации. 

[vika vorobyeva]

При температуре минус 78,9° С и давлении 1 кГ/см² (9,8МН/м²) теплота сублимации сухого льда составляет 136,89 ккал/кг (573,57 кдж/кг).
http://www.comodity.ru/nonsoftalco/carbondioxide/22.html