Экзо-Розетта, проснись (Межзвёздный вояджер-3)

[Janto]

как пишут разработчики, деградируют. http://www.saturn.kuban.ru/nuclear_fep.html . Но надо разбираться, что к чему и при каких условиях

Забавная ссылка.

Хм... забавная... Один из производителей (если не основной) солнечных батарей для космоса в России!

Вот, наковырял для начала по части деградации - деградирует все: и сам полупроводник, и его покрытие.
https://app.box.com/s/inwgkzqd8l2m57s1a1cm
Ну, и следует учитывать, что 25 лет это не 250 и тем более не 2500. Не нравится мне солнечная батарея, да еще с наморозкой. А как скоро наморозка испарится в вакууме?

[Космический мусор]

Кстати, под воздействием космического излучения солнечные батареи, как пишут разработчики, деградируют. http://www.saturn.kuban.ru/nuclear_fep.html . Но надо разбираться, что к чему и при каких условиях.

http://nuclphys.sinp.msu.ru/school/s09/09_50.pdf

[Janto]

И вообще - солнечная батарея та еще штучка. Вроде бы их на спутниках специально подогревают, чтобы температура была не ниже минус 60 градусов. Про охлаждение на солнце уже и не говорю.

А не приведете ссылку на источник, где об этом говорится? Вот в первый раз слышу. Если, конечно, речь идет не о пассивных способах обеспечения температурных режимов элементов конструкции БС с помощью ТРП.

Да вот сегодня попадалось, сам удивился. Для термостабилизации применяют элемент Пелтье, можно и подогревать и охлаждать. Найду - выложу.

[Janto]

Кстати, под воздействием космического излучения солнечные батареи, как пишут разработчики, деградируют. http://www.saturn.kuban.ru/nuclear_fep.html . Но надо разбираться, что к чему и при каких условиях.

http://nuclphys.sinp.msu.ru/school/s09/09_50.pdf

Вот оно и есть, что у меня выше

[Космический мусор]

Кстати, под воздействием космического излучения солнечные батареи, как пишут разработчики, деградируют. http://www.saturn.kuban.ru/nuclear_fep.html . Но надо разбираться, что к чему и при каких условиях.

http://nuclphys.sinp.msu.ru/school/s09/09_50.pdf

Вот оно и есть, что у меня выше

Да, глянул уже.

[bob]

Прикинул:
в цилиндре 1 м² х 1 св.г. = 9.5е15 м³ при плотности 1 шт/см³ = 1е6 шт/м³ получается ~10²² атомов
меньше 0.1 моля
Фигня, можно не учитывать. Нигде не ошибся?

Думаю, что нет. Газа мало. Вот от пыли надо защищатиться. Не столько от отклонения ею, сколько от редких встреч с пылинками. Обычная пляжная песчинка на скорости 70 км/с бьёт в лоб как бронебойная зажигательная пуля. Поэтому со слоем намороженого на батареи льда экономить нельзя.

[bob]

Не нравится мне солнечная батарея, да еще с наморозкой. А как скоро наморозка испарится в вакууме?

С наморозкой как раз нравится. Надо залить каток так, чтобы не испарился. Для его чернения можно применить графит свинец - в общем создать защитный слой из льда и присадок для защиты и от космических лучей тоже.
Гладкий лёд хорошо сублимирует и плохо нагревается солнечными лучами. Поэтому лёд нужно зачернить, покрасить. Чтобы он одновременно не сублимировал в межзвёздной пустоте, и в то же время хорошо и быстро испарился около звезды на подлёте к ней.

Но всё это не столь интересно, пока нам систему связи не разработают. Я - пас. Ничего в голову не приходит.

[Janto]

Наш случай можно извлечь из работы Fridman P.A. The transmission rate of radiocommunication and the signals detection

Ну, всё и без Фридмана было ясно. С Аресибо на Аресибо сигнал с альфы поймают как с Останкино. А с вояджера уже не поймают. Кстати, у Фридмана есть ашиппка: у него аресибы висят как бы в свободном космосе без помех. Что позволяет им увеличивать дальность приёма снижением битрэйта передачи. В реальности же такой возможности нет. И целевая звезда, и планеты вокруг ея, и экзопередатчик для принимающей аресибы сливаются в один дифракционный кружок интегральной мощности, и снижение битрэйта приведёт просто к потере сигнала в собственном шуме звезды и планет. Так что все его "дальности" и "битрэйты" это идеализация, мало имеющая отношение к.

Ну, Боб..... Ни в каком свободном космосе аресибы там не висят, как раз проводится оценка приема сигнала на Земле с помощью приемного комплекса Аресибо

The transmission rate of communication between radio telescopes on Earth and extraterrestrial intelligence (ETI) is here calculated up to distances of 1000 light years.

Да и вдругих работах по SETI, включая нашего Кондрашева, все это давно просчитано. Другое дело, что у Фридмана мощность передатчика иносов 10 в 12 степени ватт, но при этом круговая диаграмма излучения и 1000 с.л. В нашем случае, естественно, надо использовать направленную антенну, плюс расстояние в 100 раз меньше (а это в квадрат раз больше плотность энергии). Так что все реализуемо.

[bob]

Ну, Боб..... Ни в каком свободном космосе аресибы там не висят, как раз проводится оценка приема сигнала на Земле с помощью приемного комплекса Аресибо

Вы не поняли юмора. У него проводится оценка разрешаемости сигнала, пришедшего с ровного места, а не из дифракционного кружка другой звезды. Идеализированный случай приёма рассматривается у него. Передатчик в открытом космосе висит. Вот длиннобазным интерферометром в стиле радиоастрона, можно было бы что-то пытаться поймать. Главное, чтобы точка передачи зонда разрешалась отдельно, не проецируясь на другие источники шума.

[Janto]

Не нравится мне солнечная батарея, да еще с наморозкой. А как скоро наморозка испарится в вакууме?

С наморозкой как раз нравится. Надо залить каток так, чтобы не испарился. Для его чернения можно применить графит свинец - в общем создать защитный слой из льда и присадок для защиты и от космических лучей тоже.
Гладкий лёд хорошо сублимирует и плохо нагревается солнечными лучами. Поэтому лёд нужно зачернить, покрасить. Чтобы он одновременно не сублимировал в межзвёздной пустоте, и в то же время хорошо и быстро испарился около звезды на подлёте к ней.

Да лед сам по себе будет испаряться, и без особого нагрева, куда ему деться то? Все испаряется в этом мире. Надо оценивать, за какое время какой слой.

[Janto]

Ну, Боб..... Ни в каком свободном космосе аресибы там не висят, как раз проводится оценка приема сигнала на Земле с помощью приемного комплекса Аресибо

Вы не поняли юмора. У него проводится оценка разрешаемости сигнала, пришедшего с ровного места, а не из дифракционного кружка другой звезды. Идеализированный случай приёма рассматривается у него. Передатчик в открытом космосе висит.

Ну, вот это уже лучше, одну Аресибу, сталоть, уже на Землю посадили?  . Вторую сажать не надо - SNR (коэффициент сигнал/шум с учетом всех составляющих) для Аресибо там учтен. А шум для всего небосвода приблизительно одинаков, хоть с кружка, хоть не из кружка.

[bob]

Да лед сам по себе будет испаряться, и без особого нагрева, куда ему деться то? Все испаряется в этом мире. Надо оценивать, за какое время какой слой.

Про сублимацию в вакууме интересно (она может заметно убивать просветляющие покрытия):
http://www.krivda.net/books/i.t.belyakov_yu.d._borisov-osnovy_kosmicheskoi_tehnologii_-_2.1._vliyanie_kosmicheskogo_vakuuma_9
Но не забывайте, что я предложил покрасить. Думаете, сублимирует сама краска, или через краску что-то сублимирует? Зело сумнительно. Чёрная краска на поверхности льда как раз нужна, чтобы лёд не сублимировал. И чтобы легко нагрелся при сильном освещении. То есть тогда, когда нужно.

[bob]

А шум для всего небосвода приблизительно одинаков, хоть с кружка, хоть не из кружка.

Сильный тезис.  Видимо, вся радиоастрономия была напрасна.

[Janto]

Но не забывайте, что я предложил покрасить. Думаете, сублимирует сама краска, или через краску что-то сублимирует? Зело сумнительно. Чёрная краска как раз нужна, чтобы лёд не сублимировал. И чтобы легко нагрелся при сильном освещении.

Да краска сама испарится, оглянуться не успеем.  Тем более, что все бомбардируется межзвездной средой и космическим излучением.

[Janto]

А шум для всего небосвода приблизительно одинаков, хоть с кружка, хоть не из кружка.

Сильный тезис.  Видимо, вся радиоастрономия была напрасна.

Не надо. Речь идет о шуме. Радиоизлучение объектов, которое изучает радиоастрономия - полезный сигнал.

[bob]

Да краска сама испарится, оглянуться не успеем. 

Давайте её углём замажем. Углерод сублимирует не быстрее титана:
http://www.krivda.net/books/i.t.belyakov_yu.d._borisov-osnovy_kosmicheskoi_tehnologii_-_2.1._vliyanie_kosmicheskogo_vakuuma_9
Ну или краской из тёртого вольфрама, чтобы сразу денег поболе распилить на проекте.  Это надёжно. Он и сам вообще не сублимирует, и подложке не даёт. Зато греется - аж жуть как хорошо. То, что надо.

[Janto]

Да краска сама испарится, оглянуться не успеем. 

Давайте её углём замажем. Углерод сублимирует не быстрее титана:
Ну или краской из тёртого вольфрама, чтобы сразу денег поболе распилить на проекте.  Это надёжно. Он и сам вообще не сублимирует, и подложке не даёт.

Можно много фантазировать. У нас впереди еще такой замечательный повод, как технология напыления чего-то на что-то намороженное. Только начнем распылять, как все и растает 

[bob]

Можно много фантазировать. У нас впереди еще такой замечательный повод, как технология напыления чего-то на что-то намороженное. Только начнем распылять, как все и растает 

Как бы там ни таял лёд от покраски валиком - но это явно решаемо. Пока у нас посеръёзнее проблема: как всё-таки сигнал передать. Возьмут, например, Спектр-Р в паре с РТ-60 сигнал вояджера-2 с расстояния в парсек или не возьмут?
И ещё одна проблема: без гиродина всё-тки не обойтись. Надо как-то нацеливать телескоп межзвёздного модуля на планеты. Так что совсем без механических вращающихся соединений не обойтись. А это очень дурственно. Любой мыслимый подшипник через тыщу лет уже хороший крепёж - намертво. 
Ну а потом, если мы это решим, то на закуску можно будет обсудить, так сказать, социально-мировоззренческие аспекты, а именно: на черта и кому нужны фотографии планет альфацентавры через тысячи лет после отправки зонда. Сейчас они бы пригодились - похвастаться в instagram'ме. А человечеству, между которым и нами разница как между нами и Хеопсом - ...  Наверняка у них не будет инстаграмма.

[bob]

Насчёт гиродина и подшипников на самом деле всё решаемо. Нельзя посылать только уже вращающиеся соединения. Можно послать соединение исходно неразъёмное, но которое будет вращаться у цели. Только люфта и потери точности не избежать. Нужна любая химическая прокладка внутри подшипника. Если бы конденсатор она быстро убила (из-за этого пришлось делать вакуумные с большим зазором между пластинами), то подшипник она же нам и спасёт. Делаем прокладку из горючего или легко испаряющегося материала и зажигаем или испаряем у цели. Или тот же лёд. Минус - чтобы нивелировать получившийся после удаления защитной прокладки люфт, подшипники потребуются большого диаметра. Или расчитать их так, чтобы расширение металла при нагреве выбрало весь люфт, образовавшийся после удаления защитной прокладки, которая нужна только в замороженном состоянии.

[Janto]

Как бы там ни таял лёд от покраски валиком - но это явно решаемо. Пока у нас посеръёзнее проблема: как всё-таки сигнал передать. Возьмут, например, Спектр-Р в паре с РТ-60 сигнал вояджера-2 с расстояния в парсек или не возьмут?
И ещё одна проблема: без гиродина всё-тки не обойтись. Надо как-то нацеливать телескоп межзвёздного модуля на планеты. Так что совсем без механических вращающихся соединений не обойтись. А это очень дурственно.
Ну а потом, если мы это решим, то на закуску можно будет обсудить, так сказать, социально-мировоззренческие аспекты, а именно: на черта и кому нужны фотографии планет альфацентавры через тысячи лет после отправки зонда. Сейчас они бы пригодились - похвастаться в instagram'ме. А человечеству, между которым и нами разница как между нами и Хеопсом - ...  Наверняка у них не будет инстаграмма.

Интерферометры позволяют только повысить угловое разрешение при определении координат источника, но не решают проблему приема слабого сигнала. Но это к слову.
С точки зрения связи основная задача - антенна на скитальце. Чем больше, тем лучше. В этом смысле гораздо предпочтительнее другая идея - совместить антенну с парусом для разгона этой штуки лазерным лучом. Заодно от луча и энергию можно накапливать для периодического кратковременного включения аппаратуры, ее тестирования и передачи назад телеметрии - социальный аспект требует контроля исполнения бюджета, и регулярные доклады, что все ОК, или что программисты успешно справились с очередным глюком, будут бальзамом для всего населения планеты. Но это уже другая тема.
Возвращаясь к антенне. Размер имеет значение, и надо метров 30-50-100 в диаметре. Если она будет стационарная, то это одни проблемы: пушка, парусность, износ. Если складная - вопрос с конструкцией и активацией. Гироскоп не нужен, нужна система ориентации, причем очень высокой точности. А вот на нашем конце гироскоп пригодится, т.к. телескоп должен быть непрерывно ориентирован на вояджер, наземными средствами этого не добиться и придется что-то городить на орбите.