Экзо-Розетта, проснись (Межзвёздный вояджер-3)

[bob]

Юпитер даже в 110мм ньютончик выглядит неплохо, может быть, нужно засунуть в зонд износоусточивый телескопчик с апертурой, скажем, 300-350мм?

Естественно. Без телескопчика зонд увидит только движущиеся звёздочки. Но нас-то не столько экзоюпитеры интересуют, сколько экзоземли. А экзоземля и в 350мм смотрится паршиво со среднего межпланетного расстояния.

[Polnoch Ксю]

Юпитер даже в 110мм ньютончик выглядит неплохо, может быть, нужно засунуть в зонд износоусточивый телескопчик с апертурой, скажем, 300-350мм?

Естественно. Без телескопчика зонд увидит только движущиеся звёздочки. Но нас-то не столько экзоюпитеры интересуют, сколько экзоземли. А экзоземля и в 350мм смотрится паршиво со среднего межпланетного расстояния.

Значит, всё-таки очень желательна возможность некоторой коррекции траектории.

Может, микротермоглиссер? В нем почти нечему ломаться...

[bob]

Может, микротермоглиссер? В нем почти нечему ломаться...

Ему там и нечего делать. Зонд и так еле живой, а Вы его ещё и в околосолнечный маневр хотите за какие-то грехи отправить.

[Klapaucius]

Вы же сами последние годы всю дорогу на форуме против пилотируемых полётов даже в пределах Солнечной системы. А тут вдруг внезапно флаговтыка на экзопланетах захотелось (причём видимо непременно при нашей жизни). Уж определитесь.

Да я просто изгаляюсь. Мол, автоматическая станция Луна-1001 по заданию ЦК к Альфе прибыла. Ура, товарищи. Рапорт сдавал конструктор Иванофф.

Ну это всегда надо уточнять. Я то стерплю, но на форуме бывают новые люди.

Так просигналят. Несколько тысяч лет лететь, один "зонд" из миллиона в планету попадёт, и потом ждать всего несколько сот или даже просто несколько лет, пока всё разовьётся. И потом несколько сот или десятков лет ждать ответа, раз уж сигнала быстрее скорости света не придумали.

С тем, что подобный запуск - бессмыслица, никто не спорит.

Да нет же, спорят. Я в том числе, и не один я в этой (и любой параллельной, коих бесчисленное множество) теме.

Меня интересует только техническая сторона. Проверить принципиальную осуществимость из чисто тренировочных соображений.

Ну так чем Вам не нравится идея множественности зондов? Убираем всю автоматику, оставляем одну биоинженерию (ГМО по нашему). Никаких побудок не надо, кроме попадания в благоприятную среду (поверхность планеты с атмосферой, иначе нужны будут доп. условия на свойства оболочки). Этим значительно облегчаем массу зонда, которому становятся не нужны и системы регенерации. Пучок из таких зондов достаточной массы со скоростью несколько сот или тысяч км/сек обеспечит попадание хотя бы нескольких на каждое сколько-нибудь крупное тело планетной системы.

Что не нравится? Время реализации? Так всё равно сотни и тысячи лет. Нереалистичность? В чём она в данном случае?

Тут даже выборочность цели может не играет особой роли. Посылаем скажем одновременно (ну в течение например 1000 лет) миллиард (или если надо, триллион) таких зондов равномерно по всей небесной сфере. А потом только примерно прикидываем, когда и где ждать ответного сигнала. Но это уже наверное расточительно, к близким известным заранее целям наверное всё же много проще. Повсеместно (с большей плотностью к плоскости Галактики конечно) - это уже видимо следующий этап.

[Проходящий Кот]

Это программа согласно Меморандума Лазаревича
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,35171.163.html

[Okub62]

... Кстати аккумуляторы нельзя хранить в разряженном состоянии. От этого их можно убить совсем. Будет бесполезный хлам. ...

Кислотные, да. Щёлочные именно в разряженном. Но всё равно, наверняка, за тысячу лет всё "закоксится". Если только заморозить электролит ... не знаю, не пробовал. Лет 30 кадмиево(или железо)железо-никелевый худо-бедно может "прожить" - примерно такого возраста выкинул ещё "дышавшую" шахтёрскую коногонку.

... Понимаете, ЛСД-экран через тысячу лет не включишь, он уже превратится просто в прессованный песок с пластмассовой крошкой, а телевизор КВН - можно включить через тысячу лет, если он хорошо хранился.

Никогда нет! Электролитические конденсаторы высохнут, однозначно.

Вот тут назревает крупная проблема. Зонд просыпается в случайной точке, естественно вдали от планет. ...

Зондов надо послать много. Из расчёта - долетит один из тысячи - здорово! Как икра.
Да - "космическая икра", операция "Белуга". Не находите термин достойным для Форумного Классика?

[Polnoch Ксю]

Ему там и нечего делать. Зонд и так еле живой, а Вы его ещё и в околосолнечный маневр хотите за какие-то грехи отправить.

Так он и так по гиперболе полетит вокруг звезды! Можно и подкорректировать траекторию гиперболы.

[Проходящий Кот]

Чем?

[bob]

Ну так чем Вам не нравится идея множественности зондов? Убираем всю автоматику, оставляем одну биоинженерию (ГМО по нашему). Никаких побудок не надо, кроме попадания в благоприятную среду (поверхность планеты с атмосферой, иначе нужны будут доп. условия на свойства оболочки). Этим значительно облегчаем массу зонда, которому становятся не нужны и системы регенерации. Пучок из таких зондов достаточной массы со скоростью несколько сот или тысяч км/сек обеспечит попадание хотя бы нескольких на каждое сколько-нибудь крупное тело планетной системы.

Что не нравится? Время реализации? Так всё равно сотни и тысячи лет. Нереалистичность? В чём она в данном случае?

Тут даже выборочность цели может не играет особой роли. Посылаем скажем одновременно (ну в течение например 1000 лет) миллиард (или если надо, триллион) таких зондов равномерно по всей небесной сфере. А потом только примерно прикидываем, когда и где ждать ответного сигнала. Но это уже наверное расточительно, к близким известным заранее целям наверное всё же много проще. Повсеместно (с большей плотностью к плоскости Галактики конечно) - это уже видимо следующий этап.

Это откуда же у Вас такая продвинутая "биоинженерия" взялась? У меня её нет. 
И где деньги, Зин, на миллиард-то зондов? Пока были деньги на один фобос, и тот уже в грунте.

[bob]

Никогда нет! Электролитические конденсаторы высохнут, однозначно.

В смысле, с прокладочкой из вощёной бумажки? Я думаю, что для долговременных целей, на века, лучше делать покрупнее и вакуумные, без прокладки, чтобы металл со временем не просочился через прокладочку. Это менее эффективно, зато надёжно.

[Polnoch Ксю]

Чем?

микротермоглиссером? вроде бы относительно неубиваемая конструкция же?

[Алексис]

Есть сомнения, что диффузия тут может помешать и все рассыпется в прах. Ведь в состоянии гибернации вся электроника может находиться при температуре вблизи абсолютного нуля долго, пусть даже столетия. Охладить можно принудительно уже перед стартом в дальнем космосе. С хорошей многослойной радиационной теплоизоляцией (1/n от числа слоев, если я правильно помню) близкая к нулю температура сохраниться достаточно долго. Может только спустя столетия приблизиться к некой равновесной, которая там вдали от звезд ведь тоже довольно низкая.
Скорость диффузии  - экспонента от обратной температуры. При абсолютном нуле все макроскопические движения замирают. Остаются только квантовые эффекты. Конечно нужно выбрать подходящие материалы и конструкцию, чтобы всякие эффекты снизить до разумного минимума.
Ясно дело, что чипы делать не с нынешней нанотехнологией, а по технологий пусть Intel 4004 с 10 мкм или 8080, где применялось «дубовая» по нынешним понятиям 6 мкм технология. Но ведь с такой технологией комп на Intel 8080 может почти все. Тут зачем-то вспомнили БЭСМ. Еще лучше за основу взять архитектуру PDP с произвольно наращиваемой разрядностью на чипах с небольшой степенью интеграции. Конечно сама технология должна быть не МОП, а другая на радиационно стойких элементах.
Уже сейчас можно начать соответствующие тесты подобные «столетнему» опыту с семенами в 20 бутылках ботаника Дж. Била, начатому аж в 1879 и продолжающемуся до сих пор. Пачку процессоров и прочих компонентов охладить и оставить в вакууме и дьюаре на десятилетия при температуре жидкого гелия. Можно там же рядом с поместить подходящие изотопы или даже опыт поставить рядом с ускорителем и отводит туда по отдельному каналу время от времени пучочек частиц высоких энергий. Каждые десять лет извлекать несколько штук и тестировать чипы, включая подробное микроскопическое исследование. Поскольку полет все ровно не состоится прямо завтра, то время как раз есть, чтобы отработать технологию. Аналогично решается вопрос с выбором материалов для механических частей. А далее уже включается статистика, и вероятность отказов экстраполируется на вековую перспективу.
В том что касается самой станции, которая должна проснуться после 1000 летнего сна, как бы не видно принципиальных технических проблем, которые нельзя было бы решить на нынешнем уровне техники.
Весь вопрос, как сделать таймер, который отработает 1000 лет и потом включит аппаратуру.
Об это чуть позже.

[Алексис]

Хотя это уже обсуждалось выше, но немного конкретнее. Если уже есть технология, которая гарантирует ресурс работы некого устройства хотя бы в 100 лет и активацию этого же устройства спустя 1000 лет с гарантией опять же последующей работы в 100 лет, то проблем нет. Берется, пусть, 20 таймеров с ресурсом 100 лет. При старте запускаются два из них. Они отчитывают свой ресурсный срок и активируют следующие два. И так далее. Если до окончания ресурсного срока один таймер откажет, то второй тут же подключит еще один раньше времени, чтобы постоянно работали два таймера. Поскольку такие таймеры потребляют мало энергии, то питаться они будут от маломощного изотопного источника. Конструкцию я не обсуждаю, полагая, что такое устройство будет создана. В случае недостаточной надежности источника питания, он также многократно дублируется.

Что же дальше, когда будет отсчитан нужный интервал времени?
Кроме собственно станции, предназначенной для изучения системы соседней звезды и модуля с таймерами на борту аппарата должен иметься и модуль коррекции.
Отчитав 90% расчетного времени таймеры активируют модуль коррекции, назначение которого найти звезду, определить положение станции в пространстве, рассчитать траекторию подлета и подправить накопившиеся ошибки. Пусть ресурс этого блока те же 100 лет.
Далее два варианта. Если модуль коррекции способен исправить накопившиеся ошибки, то он направляет станцию в систему звезды. Второй вариант, если ошибка велика. Тогда активируется сама станция, поскольку дальше лететь в состоянии сна бессмысленно. Станция разворачивают антенны, отправляет на Землю сигнал и ждет, путь 10 лет, сигнал управления, попутно проводя какие-нибудь исследования. Ну чтобы  не совсем зря лететь.
Понятно, что можно поставить два модуля коррекции и один активировать где-то посредине пути. Или даже три модуля, чтобы иметь дополнительные ресурсы для маневров уже в самой системе. Особенно если изначально неизвестна плоскость, в которой там движутся планеты и желательно не пролететь систему навылет не имея возможности сблизиться с тамошними мирами. Отработанные модули можно сбрасывать. Но это уже все тактические детали.
Если источник питания самой станции будет маломощный, то при подлете к звезде можно дополнительно задействовать солнечные батареи.

Итак, нужны электронные, оптические, механические и энергетические устройства, которые имеют ресурс хотя бы в 100 лет и могут быть активированы спустя 1000 лет.

[Алексис]

Во всяком случае, использование радиоволн для этой цели ни как не подходит. Затухание сигнала, согласно квадрату расстояния между передающей и приёмной антеннами, при таких расстояниях приведёт к тому, что не то что изображение, а и сам сигнал вообще принят вряд ли сможем. При такой энергетике зонда, его передатчик будет весьма скромным по мощности. Следовательно Радио отпадает.

Насчет радиосвязи. Это энергия волны уменьшается обратно квадрату. Для радиосвязи актуальна амплитуда сигнала, а она уменьшается примерно обратно пропорционально расстоянию. Так что там не так все плохо. При наличии на борту передатчика в десятки ватт, антенны в 10 метров, а на Земле антенны в 70 метров радиосвязь не должна быть проблемой. Точнее, при желании, можно посчитать по формулам.

[Владилен]

Если зонд разогнать близко к световой скорости, то набегающей межзвездной среды будет достаточно чтобы поддержать жизнь зонда в рабочем состоянии без радиоактивных элементов. Вариантов генерации энергии при этом можно придумать достаточное количество, да хоть динамо-машину на лопастях. При этом во время полета может происходить самообновление системы по технологическому циклу. При подлете к звезде тяжелая защитная оболочка сбрасывается и происходит торможение за счет запасенных термоядерных элементов энергии.

[gabiturat]

Хотелось бы добавить пару соображений относительно аппарата. Во-первых, есть смысл сделать отдельный комплект электронной аппаратуры, который будет работать с момента запуска и до тех пор, пока не сдохнет. Это позволит повести последнюю коррекцию хотя бы через несколько десятков лет и таким образом хоть как-то повысить точность прицеливания.
Во-вторых, таких зондов должно быть много. Очень много. Тогда шансы, что хоть один достигнет цели, существенно повышаются.

[pkl]

Надо комп на криогенных компонентах - считает быстро. Информация хранится в сверхпроводящих контурах, ток в которых может циркулировать вечно. Для побудки могут сгодиться и солнечные батареи. А для работы... может, реактор на уране придумаем? Термоэлектрический, типа РОМАШКИ или SNAPа?

А вообще... какие проблемы сделать зонд со сверхпроводящей электрикой и электроникой, питаемый РИТЭГом, допустим, от америция?

[bob]

Хотелось бы добавить пару соображений относительно аппарата. Во-первых, есть смысл сделать отдельный комплект электронной аппаратуры, который будет работать с момента запуска и до тех пор, пока не сдохнет. Это позволит повести последнюю коррекцию хотя бы через несколько десятков лет и таким образом хоть как-то повысить точность прицеливания.
Во-вторых, таких зондов должно быть много. Очень много. Тогда шансы, что хоть один достигнет цели, существенно повышаются.

Это уже сделали:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,115150.msg2730659.html#msg2730659

А вообще... какие проблемы сделать зонд со сверхпроводящей электрикой и электроникой, питаемый РИТЭГом, допустим, от америция?

Получить америций в достаточном количестве. И, кроме того, он же распадётся. Изотопный источник деградирует быстро.

[pkl]

А вообще... какие проблемы сделать зонд со сверхпроводящей электрикой и электроникой, питаемый РИТЭГом, допустим, от америция?

Получить америций в достаточном количестве. И, кроме того, он же распадётся. Изотопный источник деградирует быстро.

Смотря какой. Вот, предлагаю:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Америций-241
241Am, периодом полураспада 432,6 года!

[bob]

И, кроме того, он же распадётся. Изотопный источник деградирует быстро.

Смотря какой. Вот, предлагаю:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Америций-241
241Am, периодом полураспада 432,6 года!

Да. В принципе, неплохо, надо подумать.