Как вам проект "Хокинга- Мильнера" ?

[Aluminium]

Это запускание всяких малофункциональных железок с третьей космической скоростью в неопределённом направлении.

Координаты и скорости ближайших звёзд известны с неплохой точностью, проблемы попасть в окрестности другой звезды нет.

[Rattus]

Так цель была побыстрее добраться до гелиопаузы при той технологии, которая была на тот момент. О тауките никто и не помышлял на самом деле.

Так а кто спорит? Интересное, нужное предприятие. Но ненужно называть это предприятие "МЕЖзвёздным полётом".

А Вы про детский пугач... Стыдитесь

Так по сравнению с настоящим межзвёздным аппаратом Вояджеры - именно что детский пугач супротив снайперки - даже более того. Вполне корректная аналогия, ящетаю. Так что не вижу чего бы тут было стыдиться.

(кликните для показа/скрытия)

Кстати, ну Вы же точно в теме, а за скока денег можна спихнут ланцет Галена ?

А это смотря кому спихнуть, хехехъ - впрочем как и с любым иным специфичным товаром. Потенциальные мегапокупатели просто могут не явиться на момент аукциона ввиду занятости - ибо довольно узокъ их кругъ. Если саблю адмирала Нельсона продали за полмильона, то, полагаю, больше чем за четверть тот ножик вряд ли кто купит...

проблемы попасть в окрестности другой звезды нет.

Проблемы попасть самолётом или ракетой в другой материк сейчас тоже нет. А вот колёсами на ВВП у нужного города в нём - несколько другая задача...

[Aluminium]

Но ненужно называть это предприятие "МЕЖзвёздным полётом".

Это полёт в межзвёздном пространстве. Следовательно, межзвёздный. Можно придумать новые термины для частных случаев, но факта это не отменит. В случае современных аппаратов межзвёздный полёт является побочным эффектом, потому и нет чёткой цели где-то там.

[sharp]

Чем плоха прозрачность? Отражение от прозрачности не зависит, отражение зависит от коэффициента преломления.

Под прозрачностью я имел в виду уменьшение угла между входящим и выходящим пучком света. Чем он меньше, тем меньший импульс передается парусу.

КПД волоконных лазеров не слишком отличается от 100%, для приближённых расчётов можно пренебречь.

С вас расчет параметров маховика.

Что бы это было так, масса паруса должна быть, как минимум, на порядок меньше массы зонда.

Разница в 1 порядок - это скорее оптимистичная оценка. Скажем, 16 м2 будут весить 320 грамм, тогда весь зонд должен быть упакован в 3-4 кг.

Межзвёздные полёты уже осуществляются несколькими космическими аппаратами.

Эти аппараты станут космическим мусором раньше, чем удалятся на 200 а.е, так что нещитово.

[Aluminium]

С вас расчет параметров маховика.

В том же сообщении.

Под прозрачностью я имел в виду уменьшение угла между входящим и выходящим пучком света. Чем он меньше, тем меньший импульс передается парусу.

Между входящим и выходящим пучками света угол 180 градусов.

Эти аппараты станут космическим мусором раньше, чем удалятся на 200 а.е, так что нещитово.

Значит, межзвёздный полёт будет осуществляться космическим мусором.

Разница в 1 порядок - это скорее оптимистичная оценка.

Оптимистичная оценка - это отсутствие разницы. Когда полезная нагрузка сама и является парусом. Насколько это осуществимо, другой вопрос.

[sharp]

Между входящим и выходящим пучками света угол 180 градусов.

Это в идеальном случае, которого мы хотим добиться. Однако при уменьшении кол-ва преломляющих слоев этот угол будет падать. Увеличивая же преломление отдельного слоя - увеличиваете и поглощение.
В общем, требуется оптимальное сочетание взаимопротиворечивых параметров. И я подозреваю, что попытки разработки подобного материала упрутся в физический предел.

Оптимистичная оценка - это отсутствие разницы. Когда полезная нагрузка сама и является парусом. Насколько это осуществимо, другой вопрос.

Хотел бы я посмотреть, как вы в этот нанопарус встроите еще и РИТЭГ.

[Aluminium]

Однако при уменьшении кол-ва преломляющих слоев этот угол будет падать.

Каким образом? Свет, падая на плоскую поверхность, частично проходит, частично отражается назад. При уменьшении количества преломляющих слоёв увеличивается пропускание, но угол не меняется.

Хотел бы я посмотреть, как вы в этот нанопарус встроите еще и РИТЭГ.

Парус можно сделать с включением активных изотопов, просто подобрав подходящий.

[sharp]

При уменьшении количества преломляющих слоёв увеличивается пропускание, но угол не меняется.

Я имел в виду, что угол между входящим и пропущенным светом - 0 градусов. И чем больше пропущенного света, тем меньше импульс.
Вот картинка. Если здесь убрать правый слой, то второй красный луч не будет преломлен, а пойдет дальше в исходном направлении. В реальном отражателе такого типа слое, конечно, больше.

(кликните для показа/скрытия)

Парус можно сделать с включением активных изотопов, просто подобрав подходящий.

Лишено всякого смысла: мощность изотопного источника строго зависит от массы изотопа, так что непонятно вообще, на чем вы пытаетесь выиграть.

[Aluminium]

Лишено всякого смысла: мощность изотопного источника строго зависит от массы изотопа, так что непонятно вообще, на чем вы пытаетесь выиграть.

Ну зависит, что дальше? Если подумать, этому аппарату собственный радиоизотопный источник вообще не нужен. Встречные частицы будут иметь энергии того же порядка, что и при распадах.

[sharp]

Ну зависит, что дальше? Если подумать, этому аппарату собственный радиоизотопный источник вообще не нужен. Встречные частицы будут иметь энергии того же порядка, что и при распадах.

Встречные частицы - это как раз проблема, обозначенная ранее. Кин.энергия столкновений конечно имеет место, однако каким образом сделать так, чтобы она преобразовывалась в полезную энергию, вместо того чтобы постепенно разрушать парус?

[Aluminium]

Встречные частицы - это как раз проблема, обозначенная ранее. Кин.энергия столкновений конечно имеет место, однако каким образом сделать так, чтобы она преобразовывалась в полезную энергию, вместо того чтобы постепенно разрушать парус?

В этом направлении стоит подумать. Превратить одну проблему в решение другой вместо того, чтобы "в лоб" решать каждую из них, дорогого стоит.

[дерево]

Проект Мильнера и Хокинга Breakthrough Starshot

(кликните для показа/скрытия)

Полетный план
1. Ракета выводит на околоземную орбиту материнский корабль, содержащий десятки, сотни, тысячи или десятки тысяч зондов.
2. Зонды покидают материнский корабль, разворачивают паруса, ориентируются и занимают стартовую позицию.
3. На Земле начинает работать фазированный массив размерами 1×1 км из 20 млн небольших (с апертурой в 20–25 см) лазерных излучателей, фокусирующий лазерный луч на поверхности паруса.
4. Для компенсации атмосферных искажений используются опорные бакены — «искусственные звезды» в верхних слоях атмосферы, на материнском корабле, а также отраженный сигнал от паруса.
5. Зонд разгоняется лазерным лучом в течение нескольких минут до 20% от скорости света, ускорение при этом достигает 30 000 g. На протяжении всего полета, который продлится около 20 лет, лазер периодически отслеживает положение зонда.
6. По прибытии к цели, в систему Альфа Центавра, зонды пытаются обнаружить планеты и сделать их снимки во время пролета.
7. Используя парус как линзу Френеля и лазерный диод в качестве передатчика, зонд ориентируется и передает полученные данные в направлении Земли.
8. Через пять лет на Земле принимают эти данные.

(ссылка на новость уже была давно в теме, но предполагаю не помешает её повторить)

Подобный показатель при высоком преломлении/отражении может быть только у многослойного диэлектрического зеркала. Проблема в том, что каждый слой должен быть толщиной порядка длины волны, так что общей толщины 100 нм уже не выйдет. А бОльшая толщина означает увеличение массы и медленный разгон.

Если точнее, то толщина слоёв зеркала должна быть точно четверть от длины волны, с учётом показателя преломления. Минимально возможная длина волны для наземного (по их проекту) излучателя составляет ~350 нм, которые на скорости 0,1c уже будут 388 нм. Значит минимальная толщина трёхслойного зеркала будет ~150 нм, если отражающие слои имеют большой показатель преломления ~2,4. Большие количество слоёв и толщина не имеют смысла, так как масса сильно увеличится, а отражение мало.

При толщине 150 нм масса зеркала будет не меньше 0,4 г/м², так как плотности материалов с большим коэффициентом преломления и малым поглощением составляет от 2,5 г/см³ у разных кристаллов. С учётом несущих материалов и полезного груза масса диэлектрического парусника будет >0,5 г/м². То есть значение на порядок больше, чем их фантастическое

Итак, межзвездный зонд будет представлять собой космический парусник с электронным модулем StarChip массой 1 г, соединенным сверхпрочными стропами с солнечным парусом площадью 16 м², толщиной 100 нм и массой 1 г ... По оценкам Любина, при мощности лазерного луча 50–100 ГВт ускорение составит около 30 000 g, и за несколько минут зонд достигнет скорости в 20% световой.

При ~100 ГВт и отражении максимум ~1/2 света (для тонкого зеркала с широкой полосой отражения) тяга будет ~20 Н/м², что с учётом посчитанной плотности даст максимум ~40000 м/с² = ~4000 g. Почти на порядок меньше обещанного. А значит или разгонный путь в 8 раз дальше или скорость в 3 раза меньше.


Может ли тонкий диэлектрик выдержать 6,25 ГВт/м²? Некоторая часть мощности будет теряться в парусе и он будет греться. При этом многие диэлектрики (при большой толщине) поглощают ИК, а значит при температуре сотни градусов будут светится как абсолютно чёрное тело, например при 500 К будет 7 кВт/м². Но тонкие диэлектрики прозрачны для ИК, а значит и как абсолютно чёрное тело уже не будут светится. Для значительного поглощения ИК толщина должна быть микроны. Значит светится тонкое диэлектрическое зеркало будет менее десятой доли от чёрного тела. Чтобы зеркало не перегрелось, коэффициент поглощения должен быть не больше 10⁻⁷=0,00001 %, то есть <0,1% на мм, реализуемость чего сомнительна.



Межзвёздный газ имеет плотность порядка 1 протон на см³ или 10⁻²¹ кг/м³ или 10 мг/(м²·св.год). На скорости 0,2c протоны имеют энергию 19 МэВ, которые к примеру в алюминии теряют половину энергии на первых 2 мм, альфа-частицы, которых в ~12 раз меньше, чем протонов, имеют в 4 раза большую энергию и в ~8 раз меньший путь пробега. В результате все альфа-частицы будут передавать несколько эВ каждому атому на своём пути и выбивать как минимум последний на выходе из паруса. Протоны будут передавать в среднем порядка 1 эВ каждому атому на своём пути, но многие будут получать значение больше и часть протонов будут выбивать атому при вылете из паруса. Предполагая атомарную массу атомов паруса >10, то уже на первых десятых долях светового года налетающий поток межзвёдного вещества испарит несколько десяток мг/м², что разрушит парус с их толщиной 1/16 = 0,0625 г/см². И даже при рассчитанной выше толщине 0,5 г/см² парус испарится на дистанции несколько св.лет.
Но с самим зондом ничего не произойдёт. Защита толщиной ~8 мг/мм² будет полностью поглощать протоны на скорости 0,2c. А если скорость сократить до 0,1c, то толщину защиты можно уменьшить до 0,5 мг/мм².
Более того, при уменьшении скорости в 2 раза, энергия налетающих протонов сократится до 5 МэВ и путь их пробега в веществе сократится в 15 раз. В результате уже каждый протон будет передавать несколько эВ каждому атому на своём тормозном пути и все протоны будут выбивать атомы из паруса на вылете. То есть при уменьшении скорости парус испаряется на меньшем пути! Что на первый взгляд кажется неправильным.

[Проходящий Кот]

Это то давно известно. Пролететь через это пространство могут только очень длинные и тонкие ИГЛЫ.
Но мы собираемся запускать БЛИНЫ.

[LeyziKeK]

Как думаете в ближайшие 60 лет мы увидим фото Альфа Центавра в близи? (с помощью наноботов)

[Андрей Астрофизический]

в ближайшие 60 лет

Нет.

[alena_korf]

Считаю, что куда перспективнее развивать телескопы до степени фотографирования гигантских ктульхов в океанах Проксимы b, чем посылать эти нанозонды, которые даже если и долетят, то все равно ничего толком не сфотографируют.

[CyberManiac]

Считаю, что куда перспективнее развивать телескопы до степени фотографирования гигантских ктульхов в океанах Проксимы b, чем посылать эти нанозонды, которые даже если и долетят, то все равно ничего толком не сфотографируют.

...а если сфотографируют, то не смогут выслать фотки, а если смогут, у земных радиотелескопов чувствительности не хватит, чтобы их принять.

[Юрий Б.]

...а если сфотографируют, то не смогут выслать фотки, а если смогут, у земных радиотелескопов чувствительности не хватит, чтобы их принять.

Предлагаю развивать радиотелескопы до такой степени, чтобы они смогли их принимать.

[Кремальера]

..а если сфотографируют, то не смогут выслать фотки, а если смогут, у земных радиотелескопов чувствительности не хватит, чтобы их принять.

Тут радиотелескоп не причем.У вас на Земле каскад лазеров  в 100ГВт,отражение от паруса 99.999%.Модулируйте парус,и через девять лет получите инфу.

[Кремальера]

И да,всем неплохо было бы ознакомится с сабжем прежде чем марать бумагу в теме.