Экзо-Розетта, проснись (Межзвёздный вояджер-3)

[bob]

надо думать над сокращением времени полета хотя бы до 100-200 лет. На эти сроки технику еще можно спроектировать с какими-то вероятностными гарантиями. Поэтому предлагаю рассмотреть вариант с большей начальной скоростью и полет исключительно на альфу Кентавра.

Нечем разогнаться до ста лет. Воягер полвека только до гелиопаузы летел. А это, можно сказать, предбанник до земного порога. Всякие звёздные паруса с лазерными термоядрёными моторами  - вот это да, нонсенс. Не очень интересно их рассматривать. Кстати, столетний полёт не менее утопичен, чем тысячелетний. В общем-то, миссия длящаяся (с момента начала разработки до окончательного результата) дольше одного поколения, не имеет презентабельного смысла. Если она длится дольше, она не даёт профита зачинателям и застрельщикам. О самоотверженном труде ради грядущих поколений - это расхожие росказни для лохов.
(Можно постулировать формулу: если технология не позволяет достичь цели за 25 лет (а лучше намного меньше) - считайте, что её у вас не было.)
Хотя можно было бы попробовать - может быть на дурочку и проскочит: устроить пиар из самого только факта запуска и спеть песню о подвиге ради поколений. Но столь смелая и наглая инициатива может не вызвать энтузиазма у всех нужных сторон: если оппоненты (а постериори) не засчитают большой шаг ради человечества, можно и усесться за растрату.  (Чтобы впредь таким орлам было не повадно и не создавать прецедента награждений за неоконченный заказ.)

[Janto]

Нечем разогнаться до ста лет.

Мне кажется, это более осязаемая и решаемая задача, чем делать технику со сроком службы в тысячелетия.  А почему, собсно, разгон лазером рассматривается как утопия, большая, чем двухтыщлетняя экспедиция?

[bob]

Нечем разогнаться до ста лет.

Мне кажется, это более осязаемая и решаемая задача, чем делать технику со сроком службы в тысячелетия.  А почему, собсно, разгон лазером рассматривается как утопия, большая, чем двухтыщлетняя экспедиция?

Потому что разгоните что-нибудь лазером. 

[Janto]

Нечем разогнаться до ста лет.

Мне кажется, это более осязаемая и решаемая задача, чем делать технику со сроком службы в тысячелетия.  А почему, собсно, разгон лазером рассматривается как утопия, большая, чем двухтыщлетняя экспедиция?

Потому что разгоните что-нибудь лазером. 

Смотря, как разгонять. Можно ведь лазерным лучом передавать энергию на вояджер, а там уже ее преобразовать в тягу. Заодно и аппаратуру в рабочем состоянии поддерживать и обеспечить двухстороннюю связь. Вона сколько зайцев!

[bob]

Потому что разгоните что-нибудь лазером. 

Смотря, как разгонять. Можно ведь лазерным лучом передавать энергию на вояджер, а там уже ее преобразовать в тягу. Заодно и аппаратуру в рабочем состоянии поддерживать и обеспечить двухстороннюю связь. Вона сколько зайцев!

Тут уже есть одна такая "ракета":
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,105371.msg2340835.html#msg2340835
Признана нерентабельной даже в виде ускорителя РН.  Нет речи об удержании луча на цели, необходимой энергетике и поддержке полёта даже на орбиту.

[Janto]

Тут уже есть одна такая "ракета":
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,105371.msg2340835.html#msg2340835
Признана нерентабельной даже в виде ускорителя РН. 

Читал. Но там, вродь, другая задача - вывод на орбиту. Нам же можно потихохоньку разгоняться малой скоростью, шибко больших мощностей не надо. Рентабельность особенно волновать не должна, будем использовать  в качестве первичного источника солнечную энергию. Я, пожалуй, все это посчитаю чуть позже.

[bob]

Читал. Но там, вродь, другая задача - вывод на орбиту. Нам же можно потихохоньку разгоняться малой скоростью, шибко больших мощностей не надо. Рентабельность особенно волновать не должна, будем использовать  в качестве первичного источника солнечную энергию. Я, пожалуй, все это посчитаю чуть позже.

Нерасходящихся лазерных лучей и таких средств их наведения не бывает.
Солнечную энергию можете считать только если времени не жалко: в идеале это же случай солнечного паруса, только с лишним звеном преобразования энергии.
В общем, нет у нас быстрых двигателей для сокращения времени миссии. И, что самое интересное - их и не будет. Перспективы реактивного движения исчерпаны.

[Janto]

Нерасходящихся лазерных лучей и таких средств их наведения не бывает

Ну, точно также не бывает и устройств со сроком службы в тыщи лет.  Наращивать скорость надо, без этого - никуда.

"А у вас есть лазерный луч, но только нерасходящийся? Нет? Будем искать..." 
У меня навсегда засела мысль: "Вселенная слишком велика, чтобы в ней чего-то не могло быть" (кажется, из Пухова).

[Retired]

батареей вакуумных конденсаторов

Ничтожно малая удельная емкость - для LC контуров сойдет, а как накопитель энергии - неа.

[Retired]

Ферритовые ПЗУ - то же ферритовое ОЗУ, но "прошитое" через нули (или единицы) отдельным проводом.

Да, тут Вы правы, годится - собственно это один из вариантов "архитектурного" (в электронном смысле) ПЗУ.

[bob]

батареей вакуумных конденсаторов

Ничтожно малая удельная емкость - для LC контуров сойдет, а как накопитель энергии - неа.

А размерчик пластинок нарастить?..

[Retired]

батареей вакуумных конденсаторов

Ничтожно малая удельная емкость - для LC контуров сойдет, а как накопитель энергии - неа.

А размерчик пластинок нарастить?..

А вес? Размер? Проще одноразовый химический источник тока использовать. Он в законсервированном виде точно тысячи лет проживет. Там деградировать нечему...

[Okub62]

У меня в гараже "тикает" реле с 1980 года, сейчас натиктакало около 100 млн. раз. Продолжает тикать....

2РВМ, по всей видимости. Повезло - у них ось балансира снашивается и начинает клинить - реле останавливается.

По ферритам. Если нет гарантии стойкости, нельзя ли применить что-то типа пермаллоя? Понятно, что петля не прямоугольная и т.п. Но как тупой вариант, типа как болванка вместо молотка?

[bob]

Проще одноразовый химический источник тока использовать. Он в законсервированном виде точно тысячи лет проживет.

А какой? Не разложится? Кроме того, химический источник не очень долговечен. Прореагирует весь бак - и всё. При разумных размерах батареи или топливного бака - несколько дней, ну недель. А нам всё-таки нужно несколько месяцев аппаратуру питать.

[AlexOrex]

Можно ведь лазерным лучом передавать энергию на вояджер, а там уже ее преобразовать в тягу.

Самому было интересно прикинуть.
(bob, закройте уши )
Возьмем гипотетический оптимистичный ионник-ректену-радиатор в виде фотоприемника или микроволновой сетки диаметром в километр с рассеянными по нему двигателями и с удельной мощностью 10кВт/кг (у современных и перспективных ЭРД хорошо если 1 кВт/кг), причем вместе со средним для дистанции разгона количеством рабочего тела (!). Пусть время перелета (без торможения) 200 лет, скорость 6500 км/с, оптимальная скорость истечения рабочего тела 4000 км/с. Тогда тяга составит 2W/u= 2*10⁴ / 4*10⁶ = 5 мН/кг, среднее ускорение 5 мм/с² (158 км/с за год), время разгона 41,2 года, дистанция разгона 0,446 светового года (4,225*10¹⁵ м). Если в начале дистанции стоит излучатель с синтезированной апертурой d=1 км (!), то диаметр дифракционного пятна рассеивания D на таком расстоянии L составит:
D=d+(2,44L*l)/d
Для лазера длиной волны l=500 нм: D=1000+(2,44*4,225*10¹⁵*5*10^-7)/1000 = 5150 км.
Для мазера длиной волны l=1 см: D=1000+(2,44*4,225*10¹⁵*10^-2)/1000 = 103 млн км .
Чтобы уменьшить пятно рассеивания, нужно пропорционально увеличить апертуру излучателя.
Плюс все прелести наведения с точностью 4*10^-12 рад, допплеровской аберрации и т.д.

[Janto]

По ферритам. Если нет гарантии стойкости, нельзя ли применить что-то типа пермаллоя? Понятно, что петля не прямоугольная и т.п.

Почему не прямоугольная? У 50НП близка к ней. Это 79НМ - с узкой петлей.
Но у пермаллоя потери гораздо выше, максимум, что с него можно выжать по частоте - 5-10, ну 20 кГц. Хотя вопрос с быстродействием в нашем случае не особо волнуюший, можно часами обрабатывать информацию, т.к. скорость передачи на Землю должна быть очень низкой, доли герц (см. ссылку на работу Фридмана выше).

[Okub62]

Проще одноразовый химический источник тока использовать. Он в законсервированном виде точно тысячи лет проживет.

А какой? Не разложится? ...

Напомню:

... "Размороженная" солнечная батарея может лишь запустить пиропатрон. А он уже запустит сухую химическую батарею (например, подогреет и разорвёт колбу с электролитом, как в старых морских или в замедленных минах) или термобатарею. ...

[Janto]

Можно ведь лазерным лучом передавать энергию на вояджер, а там уже ее преобразовать в тягу.

Возьмем гипотетический оптимистичный ионник-ректену-радиатор в виде фотоприемника или микроволновой сетки диаметром в километр с рассеянными по нему двигателями и с удельной мощностью 10кВт/кг (у современных и перспективных ЭРД хорошо если 1 кВт/кг), причем

Спасибо, это уже инженерный подход! С первого взгляда, конечно, малоперспектитвно. Но надо искать и считать варианты.
Кроме того, надо еще считать пропускную способность лазерного канала по мощности.

[Retired]

А какой? Не разложится? Кроме того, химический источник не очень долговечен. Прореагирует весь бак - и всё. При разумных размерах батареи или топливного бака - несколько дней, недель. А нам всё-таки нужно несколько месяцев аппаратуру питать.

Металлы - отдельно в чистом виде, электролит (соляной) в сухом (порошок) виде + вода (все тоже отдельно). Замешивается только у цели. Расход дозированный (много банок) на несколько лет активной работы - хватит.

[Retired]

Но у пермаллоя потери гораздо выше, максимум, что с него можно выжать по частоте - 5-10, ну 20 кГц. Хотя вопрос с быстродействием в нашем случае не особо волнуюший, можно часами обрабатывать информацию, т.к. скорость передачи на Землю должна быть очень низкой, доли герц (см. ссылку на работу Фридмана выше).

Не соглашусь с Вами дважды:
1. Есть ВЧ пермаллои, которые работают на сотнях кГц прекрасно, лично такие выдирал из старой аналоговой аппаратуры частотного уплотнения (всякие К-1920).
2. А вот не факт, что  "часами обрабатывать информацию". Информационная скорость будет действительно очень низкая, а вот модуляционная скорость (как учил нас К.Э.Шеннон) - должна быть огромной, см. "дельта эф умноженная на логарифм единицы плюс сигнал/шум"