"Resolution" новый корабль Дедал-типа.

[VimanaPro]

Тем же, чем и 75 тыс. лет.

Вы так и не хотите..поделиться с нами своими страхами. Чем же вас пугает 75 тысяч лет?

Технически меня даже 200 лет полёта в межзвёздной среде пугает стандартной интенсивности космическим излучением, не поминая про 10¹⁹ ev частицы, которых немного, но есть

[alex_semenov]

Технически меня даже 200 лет полёта в межзвёздной среде пугает стандартной интенсивности космическим излучением, не поминая про 1019 ev частицы, которых немного, но есть

VimanaPro, я уже знаю куда вы клоните. Вы фрик от физики. Вы хотите в червоточину нырнуть, поговорить ни о чем. О гипердрайве. Нет? 
Это обычные уловки всех фриков. Рассказать как все невыносимо плохо при прямых перелетах и как бы привести дурака-слушателя к неизбежности новой физики...
НЕ ВЫЙДЕТ!

[alex_semenov]

"Ну что, хохлы? Прищурились?" (с)
Матчасть новую читаете?
Или просто разбежались?

[Грехов Михаил]

Смысл судачить? Если вам говорят про уровень радиационного фона, а вы человека обзываете "фриком от физики". Сейчас между прочим проблема до Марса то долететь... а это только 3 года.  Всего 12 человек летали на Луну... и там радиация сильнее, ибо нас не защищает магнитный зонтик Земли и атмосфера. 

[alex_semenov]

Смысл судачить? Если вам говорят про уровень радиационного фона, а вы человека обзываете "фриком от физики". Сейчас между прочим проблема до Марса то долететь... а это только 3 года.  Всего 12 человек летали на Луну... и там радиация сильнее, ибо нас не защищает магнитный зонтик Земли и атмосфера. 

Речь шла о роботе. При этом вроде как определились что 2000 лет это много. А вот лет 300 можно еще.
Идем дальше!

[AlexAV]

Качественный смысл в чем?
Обычно осколки деления после распада ядра урана разлетаются в разные стороны с чудовищной скорость 3-5% от света. Но они быстро вязнут в теле реактора и в результате вся эта энергия оказывается превращена в простое тепло.

Это да. Но чтобы обеспечить протекание цепной реакции вам потребуется достаточно большая зона, которая будет содержать очень много таких пылинок. Ион вылетевшей из одной может быть захвачен другой.

http://www.rbsp.info/rbs/RbS/PDF/aiaa05.pdf

Интересно. Вот только если внимательно прочитать приводимые там данные просто противоречат названию.

Вот смотрите на странице 3 они приводят критические параметры для своего пылевого реактора. При этом рассматривают активную зону длинной 5 метров и диаметром 1 метр. Причём при заявленной плотности в 10^-4г/см3 критичность достигается при такой геометрии только для одного изотопа – америриция-242m, для плутония нужно в 10, а урана - 20 раз больше.

А вот когда они рассматривают выход осколка – моделируется уже активная зона 40 см диаметром и 40 см толщины. И вероятность выхода получается 65%.

Но 40x40 это как-то сильно меньше 100x500.

Т.е. попросту говоря – рассматривают выход осколка из заведомо подкритической зоны. Если же её геометрию довести до той которая рассчитана для критического реактора, то длину придётся взять практически в 10 раз больше, и соответственно где-то на туже величину упадёт вероятность выхода, процентов до 7. И то только для достаточно экзотического топлива типа Am-242m.

Из таких данных кажется выводы должны быть очевидны и противоположны названию статьи.

P.S. Вот радиоизотопная система на альфа-активном изотопе на таком принципе может и получится, там критичность не нужна, зону можно делать тонкой.

[Грехов Михаил]

А у робота нет наверное элементов микросхем, памяти и какой-то системы хранения информации, чтобы совсем быть неуязвимым? Даже спутники выходят из строя.  И смысл в роботе? чего он сможет? Зачем? Любая техника деградирует со временем.  Межпланетные миссии прошлого века-все канули в лету... Луноходы, Сорджоннер...

[Проходящий Кот]

Об неуязвимости никто и не заикается. Просто обеспечить самоподдержание системы роботов в таком полете несколько проще, чем в случае живого экипажа......

[alex_semenov]

Я вот что хочу сказать для начала.
Разгоняться и тут же тормозится - я понимаю, это вынужденная мера.
Но это очень плохая мера.
Овчинка не очень то и стоит выделки.
Все расчеты Алекса как раз и сводились к тому, что даже если выжать все - получается очень хреново.
Ну посудите сами. Даже если у нас не ракета (там картина сложней).
У вас некий привод и вы разгоняетесь половину дистанции (равномерно) достигаете скорости v. И тут же начинаете тормозить. Опять половину дистанции.
В итоге вы всю дистанцию пролетите за некое время t
(постройте график v=f(t) Получаете равнобедренный треугольник. Его площадь L - дистанция полета)
Но за это же время, мгновенно разгоняющийся и тормозящий звездолет (назовем его идеальным) мог бы эту дистанцию L преодолеть на скорости всего в v/2.
Что такое половина скорости?
Это в 4 раза МЕНЬШЕ энергии.
То есть, можно сказать так. Траектория с самым медленным разгоном и торможением имеет энергетическую эффективность в 25% от идеальной.
Разумеется, никто не может позволить себе мгновенный разгон и торможение. Но, скажем, если бы разгон и торможение занимали бы только 1/3 времени, а 2/3 корабль летел по инерции, это можно было бы еще считать приемлемым.
Можно оценить затраты по сравнению с идеальной траекторией.
То есть 100 лет двигатель должен работать (на разгон и на торможение) и 200 лет корабль должен находиться в состоянии спячки.
По-моему все очень приемлемо.
Из этого можно посчитать приемлемую удельную мощность, если крейсерская скорость, скажем, 0,033с.
Такая скорость значило бы что идеальный  корабль доберется за 300 лет на 10 св. лет, реальный - несколько ближе.

Далее. Давайте определимся с массой ПН и пустой массой корабля. Примерно, разумеется. На глаз.  Пока все на глаз. А потом будем смотреть срастается это при расчетах или нет.
Какая масса нужна разведывательному зонду с продвинутой автоматикой (скажем лет через 300 в будущем?). 300 тонн хватит?
Тогда какая масса конструкции собственн корабля (двигатель, баки, силовая конструкция)?
Я просто умножаю ПН на 3 (за незнанием деталей конструкции) и получаю 900 тонн и того масса пустого корабля 1200 тонн.
Примемлимо?

То есть заправленным, этот корабль будет иметь массу в 4 раза большую (это - идеальное отношение). 4 800 тонн, Из них  3 600 тонн - топливо. Забегая наперед, назовем его. Уран. При этом я надеюсь что не 235…   Очень хотелось бы обойтись U238. Во всех отношениях он удобней.
Но смотрите. Задача вывести на орбиту по частям, собрать и запустить для такого корабля вполне смотрится. Верно?

Далее. Дельта-V для такого корабля будет 0.067с. Удвоенная крейсерская. Значит идеальная скорость истечения 0.04с. Это как раз усредненная скорость разлета осколков ядерного деления.

Считаем секундный расход осколков деления. За 100 лет мы должны превратить в осколки 3 600 тонн урана. Значит за секунду в осколки должно превращаться 0,00114 кг.
1.2 грамма.
Берем калорийность урана. 8,49E+13 Дж/кг и получаем тепловую мощность реактора корабля 9,69E+10 Вт.
Делим на массу корабля 80 790 Вт/кг

Кстати. Если прикинуть чистую энергию осколков (как mv^2/2) на секундный расход, то получаем чистую энергию 8,22E+10 Вт. Отсюда прикинем (это все прикидки) КПД реактора (нам необходимую). Получаем 0.85
Не важно насколько это круто и можно ли это получить (это - отдельный разговор).
Но получается что 25 15% энергии распада все же остается в рабочей зоне и превращается в тепло.
Это 1,48E+10 Ватт.
И эту мощность пылевой реактор должен как-то слить.
Я тут же прикинул.
Если реактор их пыли будет иметь форму стержня в виде трубы диметром 310 м и длиной 250 м то что бы слить в окружающий космос эту паразитную мощность, пыль должна раскалиться до температуры 2600 С.
То есть нам нужна, разумеется конструкция, "внешнего сгорания".

Кстати, если в эту "трубу" закачать ВСЕ топливо (на разгон и торможение. Бак нам не потребуется) то пылинки будут занимать 0.01 часть объема (остальное - пустое пространство между ними).

В чем качественная идея? Разумеется такой реактор подкритический. То есть сам себя поддерживать он не может и не должен. Осколки распада вылетают с равной вероятностью во все стороны. 1/3  в направлении X, 1/3  в Y и Z. Пускай ость стержня совпадает с Z. Тогда все осколки, которые вылетели в этом направлении гарантировано будут поглощены. Но осколки вылетевшие в двух остальных направлениях почти гарантировано покинут зону реактора. Конечно 66% это не те нужные нам 7585% (и термические показатели выше были только первой прикидкой). Но качественно идея такая.
Разумеется, разлетающиеся осколки надо как-то колимировать. То есть нужно видимо магнитное сопло. Очень большое (порядка 0.5 км в диаметре).
Еще проблема как реактор заставить работать. Идея ясна - по оси "трубы" надо запускать поток нейтронов. Где их взять - я пока не подумал. Но надежда на то, что, скажем 4 ядра дейтерия дают 1 нейтрон нужной энергии (для деления U238). То есть мы можем рассчитывать потратить 8 нуклонов на производство 1 нейтрона, который (в идеале разумеется) разделит одно ядро состоящее из 238 нуклонов.
Итого на деление 1 кг урана надо спалить (возможно даже с затратами энергии)  34 грамма дейтерия. При этом для сжигания всего урана понадобится 120 тонн дейтерия (небольшой дополнительный бачек).

Последний финт.
Компоновочная прикидка такого корабля, условно названного "Воланчик"
(см приложены рисунок). Почему - сами видите. Я как чукча. Что вижу то пою и тут же выдаю.
Инженерная изюминка (хотя возможно и нерабочая).
900 тонн конструкции размеров в пол километра могут быть только работающие на разрыв. Вот я и предлагаю магнитное сопло и сам реактор смонтировать внутри легкого и прозрачного сетчатой сферы, на которую подать заряд. Сфера должна раздуться и создать все усилия, которые будут формировать конструкцию корабля. Но сам сфера будет удалена от зоны реакции, будет из тонкого металла и должна быть почти прозрачной (ну там 1% на ней задержится). И это позволит ей выполнять свои фунциии… надеюсь. Даже пропускать поток радиоактивных продуктов распада через себя из задней полусферы.  В общем возможность реализации этой идеи надо еще уточнять. Но в сыром виде она такая.

Вот вам концепция в первом приближении.
Бомбите!

[alex_semenov]

Да, забыл рассказать о системе удержания рабочей зоны. На схеме она типа присутствует в виде такой сеточки... Это тоже очень сложная проблема.
Первое что пришло в голову - опять же использовать статику. Магнитное поле при такой температуре рабочего тела мне кажется работать не будет.  Но это все незрелые фантазии.
Надо понимать что концепт в общем-то детский.
Вы видите очень незрелый зародыш.
Убить его - проще пареной репы.
А вот довести до сколько-нибудь реалистичного вида...
 

[alex_semenov]

А у робота нет наверное элементов микросхем, памяти и какой-то системы хранения информации, чтобы совсем быть неуязвимым? Даже спутники выходят из строя.  И смысл в роботе? чего он сможет? Зачем? Любая техника деградирует со временем.  Межпланетные миссии прошлого века-все канули в лету... Луноходы, Сорджоннер...

Послушатйе Михаил. Конечно, критика - это здорово и полезно. Но критиками у нас тут можно заборы городить.  А вот генераторов идей... Как говорил один мой товарищь о моей фирме когда-то. Соратников Семенов у тебя много, а вот ратников...
Так и здесь. Я понимаю, что это такой СТИЛЬ общения в сети. Все так себя ведут. Но вам самому не надоел этот неконструктив уже горше пареной редьки? Что такое ТИПИЧНЫЙ форум?
Бабуин на бабуине сидит и рожи друг другу строит. Ну не скучно ли?

[Проходящий Кот]

А если  добавить в эту систему больше дейтерия?
Не увеличится ли эффективность системы?
Тоесть крейсерская скорость?

[Грехов Михаил]

Прежде всего надо быть реалистом. Очень большим реалистом.

Например вы привели скорость в 0.033с. А это значит, что каждому килограмму на борту КА надо подвести 50 ТерраДжоулей энергии. А это ядерный взрыв в 11,6 Килотонны ТНТ.  И  такую же энергию потратить на торможение (чисто для конструкции). Итого получаем 23 килотонны. Если мы говорим о массе двигателя в 10 тонн, то треба источник энергии в 230 мегатонн. А при КПД окло 50% получаем около 460 мегатонн. Это много.

[VimanaPro]

Технически меня даже 200 лет полёта в межзвёздной среде пугает стандартной интенсивности космическим излучением, не поминая про 1019 ev частицы, которых немного, но есть

VimanaPro, я уже знаю куда вы клоните. Вы фрик от физики. Вы хотите в червоточину нырнуть, поговорить ни о чем. О гипердрайве. Нет? 
Это обычные уловки всех фриков. Рассказать как все невыносимо плохо при прямых перелетах и как бы привести дурака-слушателя к неизбежности новой физики...
НЕ ВЫЙДЕТ!

Смысл судачить? Если вам говорят про уровень радиационного фона, а вы человека обзываете "фриком от физики". Сейчас между прочим проблема до Марса то долететь... а это только 3 года.  Всего 12 человек летали на Луну... и там радиация сильнее, ибо нас не защищает магнитный зонтик Земли и атмосфера. 

В данном случае сообщение было про кристаллические (или иные мозги).
Вообще-то хотел предложить вариант защиты мозгов и устройств, критичных к альфа-протонной радиации, но раз командор "уже в колее" ...
имхо. даже весьма импонирует быть "фриком от физики", ярлык от самого  Семёнова - это обязывает ко многому   

Бабуин на бабуине сидит и рожи друг другу строит. Ну не скучно ли?

Не-а, не скучно, почти весело

[alex_semenov]

А если  добавить в эту систему больше дейтерия?
Не увеличится ли эффективность системы?
То есть крейсерская скорость?

Ничего не даст.
Перестаньте гоняться за миражами. У этого двигателя есть фиксированный показатель 0.03-0.05с разлет осколков. То есть скорость истечения. К ней и надо привязываться.
Скажите спасибо что есть это.
Поймите главное. Источник энергии тут распад. И если конструкция реально срастется, то срастется за счет использования крайне редкого и ценного химического элемента. Понимаете?
Вообще реакция распада - чудесная реакция. В том смысле что дар природы. Если и на нем не полетим, то уж не судьба ни на чем!
Я тут не выделил главный показатель (хотя и посчитал). Удельную мощность
Она аж 81 Квт/кг. Это феноменальный показатель. Если к нему получится приблизиться - уже чудо. Но скорей всего в процессе выяснения деталей все поползет вниз. И крейсерская скорость, и удельная мощность... Все... Надо быть готовым к этому.
Хотя тут есть чем платить.
Во-первых можно растягивать разгон (есть куда, за счет инерциального участка). И, как мне кажется, можно еще поднять температуру рабочей зоны. Заложенные  2600 С - это не бог весть сколько. Сколько планировалось в ЯРД?
Я знаю, были проекты до 15 - 25 000 С. Правда там был газ и полные штаны розовых надежд...

[alex_semenov]

Прежде всего надо быть реалистом. Очень большим реалистом.

Вы даже не представляете какой я  реалист!
Аж самому тошно!

Кстати, насколько я понял, за моими РАСЧЕТАМИ вы не следите?

Например вы привели скорость в 0.033с. А это значит, что каждому килограмму на борту КА надо подвести 50 ТерраДжоулей энергии.

А вы думаете я этого не понимаю?

А это ядерный взрыв в 11,6 Килотонны ТНТ.  И  такую же энергию потратить на торможение (чисто для конструкции). Итого получаем 23 килотонны. Если мы говорим о массе двигателя в 10 тонн, то треба источник энергии в 230 мегатонн. А при КПД окло 50% получаем около 460 мегатонн. Это много.

Да, это много.
Но мы это тратим в течение 100 лет. И кстати, у меня там запасается 3 600 тонн (тонн!) ядерного горючего. именно для этого. Которое все должно сгореть за эти 100 лет дотла.
И  при этом тепловая мощность предполагается 148 Гвт.

На самом деле все прелести придется срезать где-то на треть-половину, а все пакости на треть-половину увеличить, ибо многие потери в расчете выше не учтены. Но это первая итерация, так сказать.

[Кремальера]

Какая масса нужна разведывательному зонду с продвинутой автоматикой (скажем лет через 300 в будущем?). 300 тонн хватит?
Тогда какая масса конструкции собственн корабля (двигатель, баки, силовая конструкция)?
Я просто умножаю ПН на 3 (за незнанием деталей конструкции) и получаю 900 тонн и того масса пустого корабля 1200 тонн.
Примемлимо?

1200 тонн-эт многовато.Стандартный тысячетонный джаповский траулер может дотелепаться до пятидесятых антарктических и полгода там дергать клыкача.Если удасться выщить такую ПН на траекторию к другой системе,то логично лететь тушкам персонально,в экипаже такого легкого изыскателя.5-7 гавриков получат очень патетический финал жизненного пути-затмения компонетов Центавра,наложение корон и пр. ;)Поэтому для автомата,лучше тонн сто научной белебердистики(если он тормозится).А ежели флай-бай,то наверное еще сотню тонн,на сброс зондов в атмосферы,а может быть даже и на поверхность?

Очень большое (порядка 0.5 км в диаметре).

Так вроде наш межзвездный зонд не парусник,и должен быть компактным.,и здесь размеры имеют значение?

[Андрей Курилов]

Я немного не понял вашей конструкции, Александр Семёнов.
Пыль у вас магнитным полем чтоль удерживается? А чем тогда направляются осколки деления в нужное русло?

[alex_semenov]

еще тонкость. Если всю пыль собрать в компактрый слиток урана, то получим цилиндр диаметром 2.14 метров (гм..) и длиной 52м.
Вот для этого цилиндра, видимо и надо считать, скажем, длину свободного пробега нейтронов (вдоль 52 м) и вероятность затухающей цепной реакции поперек цилиндра ( 2.14 м).

[Андрей Курилов]

Нейтроны нечувствительны к магнитному полю. Поэтому можно подшаманить так, чтобы слой/облако урана был критическим, но при этом осколки деления его покидали более-менее свободно...