Звездолёт-ковчег нового поколения: Bob's interstellar colony ship

[Андрей Курилов]

Гашение сотни-другой км/с в атмосфере планеты - тоже ересь. В звёзду проще попасть, чем в планету - меньше потребуется коррекции. Умножающий изменение скорости коэффициент Оберта у звезды несравнимо больше, чем для планеты. Атмосфера протяжённее, перегрузка меньше. С учётом меньшего потребного изменения скорости для достижения такого же результата перегрузка становится ещё намного меньше.

[bob]

Если вы собрались лететь "хоть миллион лет", то надо вспомнить, что примерно раз в 1 млн. лет звёзды сближаются с Солнцем на расстояние в среднем 1/2 светового года. Для достижения точки встречи с некой звездой за 1 млн. лет потребуется крейсерская скорость всего... 150 м/с. Скорость пролетающей мимо звезды будет по крайней мере на 2-3 порядка выше.
Другой пример - альфа Центавра. Максимальное сближение с Солнцем через 28400 лет на расстояние до 2.97 световых лет. Допустим, звездовоз стартует через сто лет, тогда до точки встречи с альфа Центавра он доползёт при средней скорости всего 31 км/с, что сравнимо со скоростью Солнца относительно альфа Центавра. Теперь потребуется ещё пару десятков км/с приращения скорости, чтобы "догнать" звезду и выйти на орбиту вокруг неё.
отсюда видно, что дельта-вэ меньше 50-100 км/с ну вообще никак не выходит. А если звезда не произвольная, а именно с потенциально обитаемой планетой, то это требование лишь ужесточается. Посему любой химический движок тут будет непригоден. Только термоглиссер + торможение в атмосфере целевой звезды, только хардкор.

Да, если звезда сближающаяся, то программа пройдёт проще. Звезду не надо будет догонять, и лимит на возможные скорости корабля будет более приемлемым.

[DimVad]

Да, если звезда сближающаяся, то программа пройдёт проще.

Мы же вроде гептилом хотели тормозить ? И что у нас будет при сближении ? Спектакль "А мы едем дальше" ?

[bob]

Мы же вроде гептилом хотели тормозить ? И что у нас будет при сближении ? Спектакль "А мы едем дальше" ?

"Гептил" давно отвергнут. Вы упустили нить дальнейшего проектирования. 

[DimVad]

"Гептил" давно отвергнут. Вы упустили нить дальнейшего проектирования.

Мои извинения. Тормозим об атмосферу планеты ?

p.s. Я сейчас перечитаю с того места, где "потерялся". Мне просто интересно - как тормозить будем в случае сближения...

[Polnoch Ксю]

Так что надо как-то сразу хомяков выбраковать уже на уровне зародыша, иначе и свежая молодая цивилизация погибнет от той же болезни как и наша ещё даже не развившись:(

Всегда удивляли такие посты традиционалистов. А что не так с нашей цивилизацией? Ну, кроме периодически организуемых мировых и локальных войн тоталитарными и авторитарными правительствами, и так называемыми либеральными демократиями - президентскими республиками(вроде США и Франции)?

Есть экспонента увеличения количества транзисторов на единице площади чипа от времени (закон Мура, почему-то некоторые традиционалисты пытаются обмануть, и сказать, что закон не выполняется, приводя мегагерцы, или там стоимость печати микросхем через год после строительства завода по новому техпроцессу, но это явный подгон - в формулировке увеличения числа транзисторов на единицу площади закон работает), есть экспонента падения стоимости секвенирования ДНК, есть очень быстрое и активное развитие, вот только слегка притормозившееся в космосе, так как туда рыночная экономика пока не добралась (а раньше освоение космоса происходило не из экономических интересов, а из политических), но это же временно.

Наш мир за 10 лет меняется быстрее, чем раньше менялся за сотню или даже двести: Вы думаете быт крестьянина восточно-европейской равнины сильно отличался в 1001 и 1101?  Тогда как быт в 2001-м и в 2011-м уже отличается очень сильно: в 2001-м у типичного гражданина РФ не было компьютера, у гика-энтузиаста, у которого он был, не было интернета, или было медленное модемное соединение, а сейчас у типичного гражданина РФ есть не только переносной компьютер (уже ноутбук!) с быстрым интернет-соединением, но и мобильный, который помещается в кармане джинсов, или карманчике сумочки.
За десять лет средний человек, оторванный, и фрагментированный, как тысячи лет раньше, получил мгновенный (нужно только достать из кармана джинсов!) доступ ко всем оцифрованным знаниям мира... Правда люди пока не поменялись, и вместо получения знаний используют четырехядерные SoC с трейдмарком Snapdragon и быстрым мобильным интернетом LTE (уже в десятки раз быстрее старого модемного соединения) не для получения знаний в свободные минутки, а для игры в АнгриБёрдс. Они никогда не задумываются, сколько много научных открытий можно было бы совершить с их смартфона, если бы он оказался в веке ЭНИАКа и других первых компьютеров.

Но ничего, вторая экспонента (падения стоимости секвенирования ДНК) обещает нам биотех революцию, которая поможет участникам форума, которые следят за своим здоровьем, дожить и до таблеток от старости, и до разгона интеллекта с помощью ноотропных препаратов нового поколения (ведь человеку с IQ больше 300 вряд ли будут интересны АнгриБёрдс?), и до интеграции нервной системы с компьютером, и до колоний на марсе, и до первых результатов межзвездных миссий. Только не переходите дорогу на красный свет Ну и не ругайте цивилизацию, которая дает нам шанс на всё это! Ведь она очень непрочна и хрупка: та же ядерная война, развязанная политиканами, может лишить нас звёздного будущего



Так что не нужно фильтровать хомяков: хомяки часть цивилизации развития. Не все профессии хомяков будут нужны в межзвёздной миссии (например, менеджер-сейл точно не нужен), но вот многие другие точно будут к месту: от психологов до системных администраторов и программистов. А вот всякие выживальщики, и другие хардкорные чуваки, которые отрицают пользу технологий, и гордятся своей не-принадлежностью к хомякам как раз и не нужны.

[bob]

Мои извинения. Тормозим об атмосферу планеты ?
p.s. Я сейчас перечитаю с того места, где "потерялся". Мне просто интересно - как тормозить будем в случае сближения...

Я с самого начала хотел применить аэродинамическое торможение, просто как на "Союзах". Но ошибочно считал нужным погасить перед этим скорость хотя бы до скорости возврата ЛК. Народ убедил меня, что это лишнее, и что абляционная теплозащита всё равно легче и эффективнее топливного бака. Поэтому нужна только финальная коррекция траектории, небольшое отклонение, чтобы врубить корабль в планету и потом посадить его на парашютах.

[DimVad]

Идея ясна, спасибо. Сейчас как раз читаю всё, что пропустил... 

[Проходящий Кот]

В 1908 вот так и врубились......

[Polnoch Ксю]

Народ убедил меня, что это лишнее, и что абляционная теплозащита всё равно легче и эффективнее топливного бака. Поэтому нужна только финальная коррекция траектории, небольшое отклонение, чтобы врубить корабль в планету и потом посадить его на парашютах.

А с какой дельта-v считали?

[DimVad]

Долго мялся, но всё-таки рискнул спросить. Вот например:

"Ионный двигатель NASA проработал без остановки 5 с половиной лет"
"за время эксперимента было потрачено 870 кг ксенона, что позволило получить такой же импульс движения, который было бы возможно получить, сжигая 10 000 кг условного ракетного топлива."
http://geektimes.ru/post/184844/

И тут возникает проект. Ставим нормальный урановый ректор (как на подводных лодках). В перспективе получаем кучу счастья:

1. У нас большие скорости корабля.
2. Нам легче маневрировать. Сейчас мы летим с минимальным топливом. Ошиблись с торможение об атмосферу - финита...
3. Энергию реактора мы можем использовать не только на ионник, но и на создание мощного магнитного поля. Дело в том, что космические лучи - частицы заряженные... И их не обязательно "встречать грудью" защиты - достаточно отклонить магнитным полем...

А вся это любовь к хим. двигателям - "стимпанк" какой-то...

[Polnoch Ксю]

А вся это любовь к хим. двигателям - "стимпанк" какой-то...

Угу Но это стимпанковская тема

3. Энергию реактора мы можем использовать не только на ионник, но и на создание мощного магнитного поля. Дело в том, что космические лучи - частицы заряженные...  И их не обязательно "встречать грудью" защиты - достаточно отклонить магнитным полем...

Где-то считали (нужно искать), для галактических лучей всё равно не хватает, а для нерелятивистских частиц и не нужно, можно традиционными экранами отгородиться

Ставим нормальный урановый ректор (как на подводных лодках).

Не выживет в течение тысячи лет


По-моему, паруса forever! Сперва солнечные, а потом и лазерные, когда сможем сделать линзу десятки км размером, и сфокусировать ей луч на парусе за несколько а.е.

[DimVad]

Не выживет в течение тысячи лет

1. Если у нас импульс от 1 кг возрастает в 10 раз - а нужно ли нам 1000 лет ?
2. Реактор у ПЛ - мощный и компактный. На 100 лет работы сделать сможем ? Отлично, берём с собой 10 штук (тип - "дайте два")

[Алексей Юдин]

По-моему, паруса forever! Сперва солнечные, а потом и лазерные, когда сможем сделать линзу десятки км размером, и сфокусировать ей луч на парусе за несколько а.е.

Какой отстой - так рядом с Землёй вообще дипскай не повизуалишь - будет засветка сплошная! Пусть сначала 40-км визуальный телескоп появится - в него можно 40m звёзды наблюдать!

[Polnoch Ксю]

? Отлично, берём с собой 10 штук (тип - "дайте два")

не выживет в заглушенном состоянии в течение тысячи лет. Разве что появится технология 3d печати ТВЛ-ов из того ядерного топлива, что будет через тыщу лет полураспадов

[DimVad]

не выживет в заглушенном состоянии в течение тысячи лет.

С чего бы ? Уран имеет полураспад - миллиарды лет. Агрессивной химии - нет... Скажем, реактор на свинцовом теплоносителе ? Пока не разогреешь - там вообще нечему портиться...

[DimVad]

Вот, кстати, надыбил:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D0%B6%D0%B7%D0%B2%D1%91%D0%B7%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BF%D1%80%D1%8F%D0%BC%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%91%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B0%D1%80%D0%B4%D0%B0

Только "термоядерный" (которого нет) меняем на "ядерный реактор на металлическом высокообогащенном уране" (который вполне себе есть  ). Усё.

[Андрей Курилов]

Мои извинения. Тормозим об атмосферу планеты ?

Давайте возьмём в качестве примера альфу Центавра - она очень удобна. Допустим, там есть землеподобная планета. В точку встречи со звездой мы прилетаем со скоростью 31,5 км/с. Альфа Центавра при этом будет нестись относительно точки встречи со скоростью 20 км/с перпендикулярно направлению движения вашего корабля. Получаем, что необходимое приращение скорости для того, чтобы "поравняться" со звездой, составляет уже ~37 км/с. Орбитальная скорость звёзд составляет порядка 7-8 км/с в среднем, планеты - 20-40 км/с. Получаем, что в крайних случаях нужно либо прибавить, либо отнять ещё ~40 км/с. Т.е. скорость, которую придётся гасить в атмосфере планеты, может составить примерно от 0 до 80 км/с. С учётом гравитационного ускорения звезды и планеты - до 100 км/с.
Если планета землеподобна, то её радиус будет порядка 5-10 тыс. км, что даёт оценку пути в атмосфере для торможения - в худшем случае это 5000 км. Получаем гашение скорости в течение 100 секунд, что даёт оценку перегрузки в 100g. Это практически худшая конфигурация, в среднем по больнице следует ожидать меньше, но всё равно - десятки g.

[DimVad]

Давайте возьмём в качестве примера альфу Центавра

Меня это всё смущает... Например, с какой точностью мы сможем сидя на Земле определить, например, плотность атмосферы целевой планеты ? А ведь мы летим "очень быстро и почти без топлива для торможения и манёвра..." Мда... Я - за ионник с урановым реактором. Сможем начать тормозить лет за 20...

[Андрей Курилов]

Сможем начать тормозить лет за 20...

После 28 тыс. лет перелёта - не сможете.

С другой стороны, затормозить всегда можно о звезду.

А если параметры целевой планеты неизвестны заранее - то зачем тогда вообще лететь?