Экзо-Розетта, проснись (Межзвёздный вояджер-3)

[Грехов Михаил]

Все эти вопросы уже разбирались.

Вопросы пока что вами лично освещены, но их детальной разборки не было. Освещение вопросов и их анализ и обсуждение-разные вещи.

Чтобы "пассивно отогреться светом звезды" надо возле неё пролететь и довольно близко. Допустим мы должны управлять КА где-то +- 1а.е. на расстоянии Альфа Центавра. По расстоянию это получается 280 тыс а.е. Уменьшая на наши сегодняшние технологические возможности допустим нам надо управлять аппаратом с афелием в районе орбиты Юпитра (5.а.е.). Таким образом по сегодняшним меркам надо  (5/280 000)*150 000 000 = 2678 км. Мы можем обеспечить полёт КА с такой точностью орбиты по Солнечной системе на расстоянии Юпитера абсолютно без коррекций траектории с момента отделения от разгонника?  А с учётом того, что малейшее ускорение какое-нибудь "левое" как аномалии Пионеров, или же плотное плазменное облако, выброс плазмы, межзвёздная пыль за многие годы могут сильно исказить траекторию и мы пролетим около звезды на расстоянии не 1.а.е. а 100 а е и никакого отогрева не будет.   

[Алексис]

А задачей многих тел можно в этом случае пренебречь. Важно безошибочно нацелиться в точку встречи (знать относительные скорости Солнца и мишени).

Это не просто задача о сложении скоростей. Вы уверены, что движением иных тел можно пренебречь? В постановке задачи требуется слишком высокая точность, а с учетом гравитационных возмущений, которые испытывает звезда-цель от других звезд за сотни или даже тысячу лет, точный расчет точки прицеливания может быть затруднен.

[Алексис]

А когда темп зарядки и уровень заряда дойдут до нормы, электронный вентиль на операционном усилителе из диодов, которые можно лудильным паяльником припаять, включит бортовой комп. Тоже чугуниевого археосоветского типа.  С ферритовой памятью и кондёрами размером с кружку.

Операционный усилитель на диодах? Нужны специфические диоды типа туннельных диодов. Но еще лучше сразу делать на лампах, без корпуса в интегральном исполнении. Идеальный вариант по радиационной надежности.

[LonelyWanderer]

Легко придумать простейшую механическую конструкцию, которая будет активирована, допустим, через 10 000 лет.

Навскидку, первая мысль - это использование свойств радиоизотопов в нужным периодом полураспада.
Берем как источник энергии, например плутоний с подкритической массой, но разделённый надвое: http://ru.wikipedia.org/wiki/Ядро_Демона
В аппарат помещаем обе половинки на некотором расстоянии напротив друг-друга, чтобы не запустилась цепная реакция. К обоим половинкам прикрепляем постоянные магниты, которые будут стягивать две половинки друг к другу. Препятствие этому - крепёж из радиоактивных изотопов металлов с периодом полураспада, сопоставимым с длительностью полёта. Механические свойства этих изотопов должны быть подробно изучены, крепёж должен быть хорошо рассчитан, а продукт полураспада должен ухудшать прочность крепежа. Крепеж разрушается, магниты стягивают два полушария плутония и запускается цепная реакция, выделяется энергия. Но так, как масса - подкритическая, то взрыва не происходит и ничего не разрушается.
Такая схема не зависит от внешних условий,  и может сработать где угодно.
Можно сделать проще (если активирование должно произойти недалеко от какой-то звезды) - сделать крепёж из легкоплавких металлов/сплавов. Например, из ртути (т.пл. -38 С). Аппарат прилетает, крепеж плавится, половинки плутония соединяются, начинает выделяться энергия.
И это я вам придумал схему сходу, и не обладая знаниями физиков-ядерщиков, а они могут придумать и что-нибудь поумнее. Так что всё далеко не так печально.

[LonelyWanderer]

Если говорить об источнике энергии в виде солнечных батарей, то они могут быть спрятаны внутри зонда весь полёт. А потом выдвинуты с помощью пиротехники, активированной с помощью ртутных конструкционных элементов.
Или же пиротехника может сработать, если будет находится в фокусе линзы, направленной на звезду. По приближению к звезде будет согреваться, и в конце концов произойдет химическая реакция и зонд активируется.

Можно миллион простых механических способов придумать, где нам не страшно броуновское движение, разрушающее микросхемы и процессоры.

[Грехов Михаил]

Можно миллион простых механических способов придумать, где нам не страшно броуновское движение, разрушающее микросхемы и процессоры.

Ага... запустить зонд, начинка которого из ртути с плотностью 13 грамм на см3 и на радиолампах.  Как-никак все-равно аппаратура должна быть какая-то. Иначе зачем летит зонд? С таким успехом вместо него можно послать обычную болванку для надёжности. Чугуниевую станину от гидравлического пресса.

[LonelyWanderer]

Можно миллион простых механических способов придумать, где нам не страшно броуновское движение, разрушающее микросхемы и процессоры.

Ага... запустить зонд, начинка которого из ртути с плотностью 13 грамм на см3 и на радиолампах.  Как-никак все-равно аппаратура должна быть какая-то. Иначе зачем летит зонд? С таким успехом вместо него можно послать обычную болванку для надёжности. Чугуниевую станину от гидравлического пресса.

Я вам изобразил простой пример запуска аппаратуры спустя тысячи лет. А не его работы. Ртуть я привел в пример как крепежный элемент, срабатывающий от тепла, или радиоизотопный крепёж, срабатываемый по времени - их нужно лишь несколько грамм, чтобы элемент расплавился по прибытию, какие-то части аппарата пришли в движение под действием постоянных магнитов или других механизмов, цепь замкнулась и всё заработало. Т.е. тут не нужно программировать компьютер за запуск аппарата через 10 000 лет, чтобы внутренние часы всё это время работали, чтобы он всё время сохранял работоспособность и в нужное время всё заработало. Процесс пробуждения аппарата можно сделать очень простым и надёжным даже спустя тысячи лет.
Весь аппарат может быть в глубокой заморозке с космической температурой, близкой к абсолютному нулю, броуновское движение будет при этом очень медленным, соответственно и старение аппаратуры будет в десятки раз более медленным (это если учитывать только броуновское движение, но тут нужны ещё экраны от космических излучений).
А сама аппарратура может быть, безусловно сложнее, чем ламповая. Но не настолько сложна, и не настолько микроскопична, как современные микросхемы и процессоры. Должно быть проще.  Как выше говорили - на уровне старых интегральных схем, с более крупными вычислительными элементами.

[jet]

Чипы вообще могут быть на основе топологических изоляторов-спинтроники.
Ремонт и обслуживание, обновление, приспосабливаемость станции к новым условиям должны быть основаны на 3D принтерах под чутким руководством связки вроде кореллятор-ИИ, с возможностью бэкапа.
Эти требования сильно сужают выбор материалов.
Таким образом, весь межзвездный КА должен представлять из себя умный атомный лазер-принтер.

[bob]

Я вам изобразил простой пример запуска аппаратуры спустя тысячи лет. А не его работы. Ртуть я привел в пример как крепежный элемент, срабатывающий от тепла, или радиоизотопный крепёж,

Да. Можно, кстати, не ртуть, а какой-нибудь химический запал из хорошо хранящегося реактива, срабатывающий от, например, испарения замерзших газов. Как предлагал ув. -Asket -. Применить для защиты аппарата от межзвёздной среды и блокировки преждевременного включения его устройств не водяной лёд, а, к примеру, азотный. Или, для простоты, сухой лёд. Толстый слой сухого льда, покрытый чёрной матовой краской, увеличивающей нагрев при облучении, и препятствующей сублимации, например. Его разнесёт ещё задолго до ледяной линии целевой звезды.
Главное в методе - это чтобы аппарат самопроизвольно включился не от внутренних причин (что непреодолимо сложно обеспечить), а от внешних, однозначно сигнализирующих о приближении точки прибытия.

Теперь важная деталь. Аппарат не может быть одноступенчатым. Дело в том, что сам протоархейский по своему устройству межзвёздный модуль не сможет точно навестись и произвести эту самую последнюю коррекцию. Он неизбежно будет туповат и грубоват для подобных задач. Для выведения его на траекторию потребуется современный аппарат, автоматическая обсерватория, напичканная современной нежной электроникой с изотопными источниками питания, ионными двигателями, хорошим телескопом и быстродействующим бортовым компьютером. Сам межзвёздный модуль корректирующего импульса выдавать вообще не должен. Вот тогда мы решим задачу наведения. Запуск должен быть пакетным. Под обтекателем тяжёлой РН типа "Протона" или "Сатурна" устанавливается современная многоцелевая массивная АМС, попутно предназначенная для пролётного исследования каких-нибудь ТНО, расположенных вблизи траектории увода, а также для попутных астрономических исследований. У неё спереди, на длинной направляющей, должны быть нанизаны два-три однотипных межзвёздных модуля с общим обтекателем, не сбрасывающимся до орбиты Нептуна, чтобы не нарушить их защиту хладагентом. Применим, так сказать, не морской, не воздушный, а подвижный дальнекосмический старт. АМС, стараясь как можно точнее следовать требующейся траектории, с многочисленными коррекциями, выходит далеко за пояс Койпера, до грани деградации собственной электроники и энергетики, и проводит следующую серию операций: ещё точнее наводится на звезду-мишень, применяя звёздный коронограф, и удерживая звезду в затменном поле коронографа, обменивается с ЦУПом информацией о своих точных координатах и скорости по допплер-эффекту, с точностью до метров в секунду, берёт поправку на запаздывание сигнала между ней и ЦУПом, отсчитывает упреждение, исходя из относительной скорости Солнца и звезды-мишени, и, после повторения этой процедуры, каждый раз выстреливает с направляющей очередной межзвёздный модуль. Точность стрельбы можно сделать очень высокой, применив подмагничивание направляющей. Каждый модуль должен плыть вдоль направляющей как считывающая головка над HDD . Высокая скорость отстрела не требуется. Требуется точность, сопоставимая с точностью наведения коронографа. Хоть один модуль из пакета, но попадёт в десятку. А сама АМС, выполнившая роль подвижного старта - увы, сдохнет. Сама она, в силу особенностей конструкции, не может прослужить так долго.
Мне не сразу пришло в голову, что даже ионник не может обеспечить настолько точный финальный импульс. Нужна пушка. Электромагнитная пушка на хорошо стабилизированной и ориентированной платформе, инструментально ориентированная непосредственно по цели, в реальном масштабе времени, а не таблично.

Это не просто задача о сложении скоростей. Вы уверены, что движением иных тел можно пренебречь? В постановке задачи требуется слишком высокая точность, а с учетом гравитационных возмущений, которые испытывает звезда-цель от других звезд за сотни или даже тысячу лет, точный расчет точки прицеливания может быть затруднен.

См. выше. Я придумал способ обеспечения необходимой точности после вывода за пределы сферы неучтённых  гравитационных возмущений от солнечной системы.

Мы можем обеспечить полёт КА с такой точностью орбиты по Солнечной системе на расстоянии Юпитера абсолютно без коррекций траектории с момента отделения от разгонника? 

Пока - нет. Но см. выше. Придумал я как такое делать. Причём, это может пригодиться не только для данной задачи, но и для более повседневных.

[bob]

В общем, зонд мы к соседней звезде доставили. Пусть спустя тысячу лет, но доставили. Теперь посмотрим, что ему дальше делать. Пока что делать ему нечего. Он проснулся на гиперболической траектории где-то на уровне тамошней орбиты тамошнего Юпитера, в совершенно случайной точке, ориентированный в пространстве чёрт знает как. Если он так и дальше полетит, то мы с его помощью увидим не больше, чем с Земли. И даже меньше. Неразрешаемые точки планет, ходящих по своим орбитам вдали от него. Вот теперь ему нужна коррекция, чтобы приблизиться хотя бы к одной из них и сфотографировать поверхность. Он туп и архаичен. Микроэлектроники в нём нет. Есть несколько ламп, выполняющих роль примитивного биоса. Есть загрузочный модуль операционки и оперативная память на сетке ферритовых колец в несколько килобайтов объёма. В общем-то это настольная ЭВМ МИР-1, персональный комп шестидесятых годов, но в полёте. Есть несколько телекамер (без матриц ПЗС, так как они не переживут тысячу лет), обычных телекамер с заряженной пластиной, как на первых луноходах. Три снимают с фильтрами RGB цветную картинку. Ну и, допустим, одна тепловизионная в ИК, одна в ближнем УФ (мы всё-таки типа учёные, а не просто туристы и охотники за рекордом и красивым снимком). Ну и где-то болтается рентгеновский счётчик (тоже допотопный в стиле Гейгера), нам же интересно знать фон и плотность звёздного ветра. И больше ничего у нас нет. Теперь надо понять, что одна из этих медленно движущихся точек - это то, что нам нужно, и повернуть к ней. Как? Как нам развернуть этот летучий идол стимпанка к тактической цели?

[Ютараптор]

Один гнусный вопрос: а нафига нужен такой зонд? Я не думаю что на радиолампах, можно собрать хоть сколько-нибудь самостоятельный компьютер. А управлять зондом по радио, в системе Глизе 581, будет некому....

[bob]

Один гнусный вопрос: а нафига нужен такой зонд? Я не думаю что на радиолампах, можно собрать хоть сколько-нибудь самостоятельный компьютер.

Да ну... Какое неуважение к могуществу чудес старинной враждебной техники! Да будет Вам известно, что та же БЭСМ была заметно производительнее современных компов при обработке баз данных. Просто там не было ничего лишнего, на что сейчас расходуются все невообразимые ресурсы - ни графики, ни оконного интерфейса, ни кодовых страниц. Один голый машинный код. И бортовой калькулятор лунного модуля тоже вполне выполнял свои узкие задачи. Не медленнее современных. Потому что не делал лишних движений. Сейчас народ развращён лишним функционалом и доступным объёмом памяти. Поэтому всё так и плохо.  Допусти тогдашнего программера-минималиста с ассемблером до современного бытового компа, он бы затмил на нём японские суперкомпьютеры в решении реальных научных задач, а не компьютерных игр.

[bob]

Вот тут назревает крупная проблема. Зонд просыпается в случайной точке, естественно вдали от планет. Он может иметь ресурсы топлива (про ЖРД можно забыть, для коррекции у него твердотопливные патроны из чего-нибудь не полностью разлагающегося за тысячу лет). Летит он с гиперболической скоростью, гораздо быстрее планет. Жив он только вблизи от звезды-мишени. Не успеет он отклониться так, чтобы зацепить вблизи хотя бы одну планету. Ему потребуется телескоп, чтобы снять хоть какие-то детали поверхности со случайной позиции. А дальше - жесть. Это ведь ещё и надо передать назад. Как?

[Ютараптор]

Да ну... Какое неуважение к могуществу чудес старинной враждебной техники! Да будет Вам известно, что та же БЭСМ была заметно производительнее современных компов при обработке баз данных. Просто там не было ничего лишнего, на что сейчас расходуются все невообразимые ресурсы - ни графики, ни оконного интерфейса, ни кодовых страниц. Один голый машинный код. И бортовой калькулятор лунного модуля тоже вполне выполнял свои узкие задачи. Не медленнее современных. Потому что не делал лишних движений. Сейчас народ развращён лишним функционалом и доступным объёмом памяти. Поэтому всё так и плохо.   Допусти тогдашнего программера-минималиста с ассемблером до современного бытового компа, он бы затмил на нём японские суперкомпьютеры в решении реальных научных задач, а не компьютерных игр.         

Вот именно. Простенькие программы может быть эти ваши ламповые компьютеры и нормально пережевывают, но тут же им понадобится серьезная программа....
Кстати, радиолампы очень быстро перегорают. Гораздо быстрее чем микросхемы.

[Ютараптор]

Ему потребуется телескоп, чтобы снять хоть какие-то детали поверхности со случайной позиции. А дальше - жесть. Это ведь ещё и надо передать назад. Как?

А чем плоха старая добрая аналоговая телепередача?

[SY]

зонд отправить в межзвёздный полёт, исходно... выключенным

Это будет, с очень высокой вероятностью, бесполезный зонд.
Его польза гарантирована на начальном этапе полета, пока все оборудование работоспособно и зонд будет в зоне устойчивой связи. Исследования дальних окрестностей Солнечной системы могут принести пользу(информацию) уже в ближейшие годы или десятилетия после запуска. Что будет через тысячелетия никто не знает, и, с высокой вероятностью будующие поколения забудут об этом зонде. Сколько поколений еще будут помнить про Пионеры и Вояджеры тоже никто не знает.

[bob]

Кстати, радиолампы очень быстро перегорают. Гораздо быстрее чем микросхемы.

Смотря, какие лампы. Те, которые применялись в качестве оперативной памяти - да. Но у нас оперативка ферритовая. Она неубиваема в принципе. Её можно полвека продержать в болоте, достать, высушить, и она заведётся. Ну, ладно. Пусть не будет ламп. Пусть будет только феррит.

тут же им понадобится серьезная программа

Да сущий примитив вся эта программа. Система дифуров для программируемого калькулятора. Это только сейчас, с высоты глубины нашего развращения лишними ресурсами кажется, что это сложно. Это решаемо.

[bob]

А чем плоха старая добрая аналоговая телепередача?

А только её и можно будет транслировать. Ведь цифровая обработка будет не доступна. Чем плоха? Именно тем, что она аналоговая. Не требует обработки потока в канале, но и не помехоустойчива. Вспомните видео луноходов с Луны, помножьте на помехи межзвёздной связи, получите удовольствие. 

[bob]

Это будет, с очень высокой вероятностью, бесполезный зонд.

Получается, что да. Доставить-то мы его доставим на точку. Он даже заработает и что-то там сам себе снимет. А дальше - пшик.
Если есть идеи по организации связи - посодействуйте. Мне ничего в голову на эту тему не приходит.

[Klapaucius]

Из зачастую невидимому глазу семечка (как например оплодотворённая яйцеклетка) вырастает организм. Что мешает спроектировать любой "организм", с заданными функциями? Или сотни тысяч, с разными функциями но отправляемыми в малом объёме, скажем в куске-шарике льда (обычного, сухого, или какого-то другого)? Проблему "попадания"  легко решить, отправив узким пучком несколько миллионов таких шариков.

Падает на планету такой дождик. Вырастает... да всё что угодно, от просто растений, до сразу готовых и образованных людей, с врождённой памятью предыдущих поколений. Ну и любая инфраструктура. Что в ДНК закодируем, то и будет.

Не, конечно такое надо сначала изобрести. Но думаю это не за горами. Никаких допущений не надо, в отличие например от возможности искусственного интеллекта подобного человеческому, да ещё и круче, или сверхсветовых путешествий. Или даже анабиоза и самоподдерживающихся столетиями машин.