Детали проекта Breakthrough Starshot

[mbrane]

А если на Земле? Как лазеры в оригинальном проекте Мильнера?

А если подумать?   Например о том, почему радиация на поверхности земли меньше, чем в космосе.

 Да и в комосе будет все печально...зарыженные частицы будут взаимодействовать с магнитнымиполями , с солнеяным ветром, с о внешними космическим излучением в конце концов сами с собой...направленный поток рассеется...можно конечно разонять ионы, а потом их нейтрализовать(естественно все за пределами магнитосферы), магнитное поле тогда действовать не будет - нотвзаимодействие между солнечным ветром и космическим излучением останется....но тогда встает вопрос а что произойдет с отражателем при длительной бомбардировке потоком не ваъжно ионов ли или просто нейтальных частиц ....

[Змей Петров]

Масштабные  Поиски (и Прослушка?)  внеземных цивилизаций?    (АНБ и ФБР отдыхают). А серьезно, что скажут местные отцы -основатели?  Какова вероятность ?

Вот скажите.
Как вполне адекватная идея поиска Внеземных Цивилизаций скатилась до обсуждения идиотского в четвертой степени проекта с лазерным разгоном "нано-зондов" ??

[CyberManiac]

Как вполне адекватная идея поиска Внеземных Цивилизаций скатилась до обсуждения идиотского в четвертой степени проекта с лазерным разгоном "нано-зондов" ??

Вообще-то "проект" бесконечно адекватнее "идеи". Если урезать осетра до кильки, возможно, мелкоспутники на парусах когда-нибудь и будут бороздить просторы Солнечной системы. Лет эдак через сто, например. В отличие от "зелёных человечков", которых нет, не было и не будет.

[Змей Петров]

CyberManiac, у Хокинга и Ко эти "лазерные парусники" должны бороздить межзвездные просторы.

Зелёные(или другого цвета) человечки несомненно существуют.
Вопрос в том - насколько реально их обнаружить. Вот это действительно интереснее, чем пудрить народу мозги лазерными парусами.

[alex_semenov]

здесь у вас сразу две ошибки:
Показатель преломления CVD diamond на 0.589\(\mu m\) 2.4104

Гм… Если так, то это не у меня, а у  Dr. Jordin T. Kare. Я это значение беру из его работы High-acceleration Micro-scale Laser Sails for Interstellar Propulsion. Там она повторяется неоднократно (стр. 7 и стр. 30). Да, подозрительно хорошее значение 4.41
Это прямо какой-то метаматериаль получается!  Ваши данные куда правдоподобней. Хотя мало ли? А вдруг 4,41 - это утечка каки-то секретов от DARPA?

Вот график пропускания 0.5мм CVD алмазного слоя, т.е. после отражений от двух поверхностей:

Ага. Спасибо! Но посмотрите, график плохо согласуется с вашим расчетом.  Даже полумиллиметровый алмаз (неоптимальной толщины) отражает более 30%! Заметно больше чем вы насчитали.

Показатель преломления CVD diamond на 0.589\(\mu m\) 2.4104
Формула для нормального отражения на границе сред \(n_{1}\) \(n_{2}\) имеет вид \[ R(n_{1},n_{2})=\frac{(n_{1}-n_{2})^{2}}{(n_{1}+n_{2})^2}=\frac{(1-2.4104)^{2}}{(1+2.4104)^{2}}=0.172 \]

Да, спасибо. Вот тут именно я  ошибся как школяр (я же говорил - проверяйте!)
Но вы не совсем правильно меня поправили. На самом деле я  забыл поставить квадрат на всю дробь. То есть, у меня должно было получится  не R=0.902, а R=0.902^2=0.81.
Ваша формула  верна, как я понимаю, для случая одной границы вакуум-алмаз (n1=1), при этом алмаз (или иная прозрачная среда) имеет бесконечную толщину. Тогда да…



Если же у нас пластинка толщиной в 1/4 длины волы, то отражение происходит сразу от двух границ. Граница вакуум-алмаз и алмаз-вакуум. При этом оба отражения складываются (из-за оптимального сдвига фаз) и эффект усиливается. Я написал для этого случая почти правильную формулу, но забыл поставить квадрат на всю дробь.



В любом случае, Глеб, спасибо, что поймали мою ошибку! Аккуратней надо...

В одном из моих самых ранних (2007 год!) переводов  по звездолетной теме  Small Laser-propelled Interstellar Probe (кстати напрямую связанной с инициативой Хокинга-Мильнера! Идея давно витает в воздухе.)  обо всем этом есть и там приведен именно ваш (Глеб) показатель преломления для однослойного алмаза в 1/4лямбда и получается отражение порядка 50%.

Действительно: [(1-2,4104^2)/( 1+2,4104^2)]^2 =0,498882

**************

Коль скоро мы за это зацепились. Ниже - для тех, кто не знал, не знал и забыл.

В самом общем случае речь идет о распределенном отражателе Брэгге. В наиболее общем виде вы используете сверхпрозрачный (скажем, оптическое стекло) диэлектрик с коэффициентом преломления n и толщиной лямбда/4 + зазор (вакуум) такой же толщины, лямбда/4. И так N раз. Получается такой многослойный торт "наполеон" (на дне можно поставить обычное металлическое зеркало) или на англосаксонский манер "сэндвич". Суммарное отражение  при перпендикулярном падении света вычисляется:



То есть, увеличивая N (число таких слоев толщиной лямбда/2), вы можете добиться практически какого вам угодно коэффициента отражения. 5 порядков, 8…
Вместо вакуума можно использовать другой материал с n2 близким к 1. Тогда (если я ничего не путаю):



здесь m это выше N.
Такую оптику можно применять в фидерах мощных лазеров, не теряя много на переотражениях и охлаждении. Для обычного (размазанного по всему спектру) света она не годится. Но и для лазерного паруса такая "слоёнка"  годится слабо, потому что оказывается слишком толстой и тяжелой (хотя можно наверное найти интересные случаи).
А в "наземной" оптике, где масса некритична эффект Брэгге можно сколько угодно эксплуатировать. Так, при расчете гравицапы я получил массу таких зеркал Брэге для 100 км в диаметре массива телескопов в 646 тыс тонн. Это по самому минимуму. Одни только зеркала без несущей конструкции.

[alex_semenov]

А шо у нас по стеклу передаются в гигаватные мощности (усредненно по времени)? Или хотя бы мегавааатные....а речь идет о работе в 1000 секунд...так шо давайте о стекле в другие уши рассказывайте.

А вот это - интересный вопрос.  Какой поток идет по оптоволокну?
Каково сечение типичного оптоволокна? 1 мм? По-моему меньше. Держал я в руках эти "волосинки"… Если 0.2-0.1мм то площадь сечения порядка 4E-8 м2 -  1E-8м2. То есть на 8 порядков меньше, чем площадь нашего паруса (который, условно,  имеет сечение 1м2). Значит, эквивалент потока в 10^11 Ватт/м2 для нашего оптического "волоска" будет 1 квт. Гм… Да. Немало. 
Интересно, какая типичная мощность лазера в оптоволокновом канале?
Наверняка небольшая (учитывая низкое затухание сигнала). Милливатты. Но я думаю,  не потому что волокно не выдержит более мощный поток, а потому что большая мощность и не надо (учитывая что мощность падает всего на треть на 20 км дистанции!).
Но если по такому кабелю-волосине можно пропихнуть световую мощность порядка 1 Вт (на 20 км провода выделится 0.3 вата тепла!), то он создает в волокне на 3 порядка меньше поток, чем наш экстремальный лазерный массив. Три порядка это ужас, но не ужас-ужас-ужас.
Испарится ли наша волосина, если по ней прокачать киловатт (мощность хорошего утюга)? Гм… В 20 км волосине выделилось 300 ватт… Это блок питания компьютера. Старого…

Кстати,  в моей молодости (когда я еще работал руками больше чем головой), 10,6  мкм лазерный луч в 1.5 квт диаметром, кажется, 45 мм фокусировался линзой из … поваренной соли. Линза не охлаждалась и износу ей не было (если вода туда не попадала). То есть через (на глаз очень мутную) линзу в пару сантиметров толщиной проходил поток… эм 7E+5 Ватт. Да уж… у нас на 5-6 порядков больше.
Опять всплывают эти 5 порядков…

[alex_semenov]

Кстати. В исходной работе Филипа Лубина  A Roadmap to Interstellar Flight  на стр. 22-23 читаем (и видим):

3.4 Multi layer dielectric on glass with no metal - For the small very high flux sails, such as the relativistic WaferSat probes, the flux on the reflector becomes so large that metalized reflectors , even with multi layer dielectric coatings become extremely difficult to make. The issue is that the metalized sub structure is not reflective enough so the thermal management becomes a critical problem (sails vaporize). One solution is the remove the metals completely and use a fully dielectric reflector. This is what we propose for the extreme cases of high flux small sails. Glasses designed for fiber optics and other photonic communication applications have extremely low absorption coefficients with ppt (parts per trillion) per micron thickness currently achieved. While the reflection coefficient will not be as large as it is for the metalized cases in general, they are sufficient. Note in this case the absorption takes place in the bulk of the glass of the reflector and dielectric coating while in the metalized plastic and glass case it is absorption in the metal film that is dominant. We plot the absorption coefficients for modern fiber optic glasses to illustrate this. As a comparison a 1 cm (104 micron thick piece of ZBLAN glass with 20 ppt/ micron absorption coefficient would have a total absorption of 20x10-12 x 104 = 2x10-7 or 0.2 ppm at a wavelength of 1.06 microns.



Figure 18 – Absorption for optimized glass designed for fiber optics. This is extremely low OH glass and has excellent performance for extremely high flux applications such as our small reflector relativistic designs require. Note the absorption at our laser wavelength of 1.06 microns is about 20 ppt/ micron reflector thickness. What is not shown is the optimized reflectivity for the multi layer dielectric coating. In this system there are no metal layers which allows us to achieve such low absorption.

Мой посильный перевод (не стреляйте в пианиста! Он потеет как умеет!):

3.4. Многослойный диэлектрик на стекле, без металла. Для  небольших парусов с очень плотным потоком энергии, таких как релятивистский зонд WaferSat, плотность энергии становится настолько большой, что сделать металлический отражатель даже с многослойным диэлектрическим покрытием становится чрезвычайно сложно. Суть в том, что в этом случае металлизированная субструктура не сможет отразить достаточно света чтобы справиться с термическим режимом, что приведет к критическому итогу (парус испарится). Одним из решений будет избавится от металла совсем. Можно использовать полностью диэлектрический отражатель. Это то, что можно предложить для крайних случаев плотных потоков на малые паруса. Стекло, предназначенное для оптического волокна и другой оптики, имеет очень низкий коэффициент поглощения в PPT  (parts per trillion, часть на триллион) при микронной толщине и это доступно уже сегодня. Хотя коэффициент отражения будет не столь большим как у металлов, в общем, его будет достаточно. Обратите внимание, в этом случае имеет место поглощение в объеме стекла отражателя, в то время как в случае металлизированного стекла и пластика в поглощении доминирует металл. Рассмотрим коэффициент поглощения для современных волокно-оптических стекол, чтобы проиллюстрировать это. Для сравнения, 1 см (10^4 микрон) толщиной стекло ZBLAN c  коэффициентом поглощения 20 ppt/микрон будет в целом поглощать 20x10^-12 x 10^4 = 2x10^-7 часть потока или 0.2 ppm  при длине волны 1.06 мкм.

рис выше.

Рисунок 18.  Поглощение специального стекла для волоконной оптики. Это  стекло с крайне низким OH (тут я не понял оборота, что есть ОН?) и оно имеет отличные параметры для чрезвычайно плотных потоков, как раз таких, какие требуются для маленьких зеркал в релятивистских конструкциях. Обратите внимание на поглощение лазерной длине 1,06 мкм. Оно составляет 20 ррt/мкм толщины отражателя. Этого не достичь для зеркал, оптимизированных многослойным диэлектрическим покрытием. В этой же системе нет никаких металлических слоев, что позволяет достичь крайне мизерного поглощения. 

[alex_semenov]

Как в воду смотрел
Определенно установлено (Smith et al., 1959), что азот входит в структуру алмаза в виде отдельных атомов, изоморфно замещающих атомы углерода. Эти атомы являются парамагнитными центрами, и по интенсивности спектров ЭПР определяется их концентрация. Подсчитано, что расстояние С—N на 10% больше по сравнению с расстоянием между двумя атомами углерода. С этим центром связывается определенная система полос поглощения в ПК-области (1050, 1100, 1130 и 1290 см-1) и поглощение в видимой области начиная с 5500 Ǻ.

Хорошо.
Допустим вы правы. Алмаз чисто технологически оказывается не лучшим материалом (и его чудесная прозрачность под вопросом).
Но на нем свет клином не сошелся.
Я говорю о концепции диэлектрического паруса. Тем более, что у CVD алмаза, оказывается n не рекордные  4.41 а заурядные (относительно) 2.41, как у обычного алмаза.
А значит, нечего за ним гнаться.  Значит, мы можем использовать и…

… то самое чудо-прозрачное стекло. У него n =1,6 (и примерно такая же плотность как у алмаза). R=0,1920. 20% - это конечно не 50%… Но в данном случае это непринципиально. Что бы добиться того же результата за 10 минут что и у идеального зеркала, нужно будет поднять мощность еще в 5 раз (а для алмаза потребовалось бы в 2 раза).  Но тут важно, что бы парус из такого стекла выдержал такой поток. Не испарился.

… можно использовать кремний. Он для видимого света мутный, но очень прозрачен для инфракрасного света. У него n =3.4  для 2 мкм. То есть кремниевый парус отразит 0,706 часть падающего света. Правда в этом случае парус будет в 4 раза толще и тяжелее (плотность кремния почти как у алмаза и стекла). То есть порядка 1,6 грамма. Но сейчас речь о принципиальной возможности. Есть? Есть!

… можно использовать SiO2 n=1.5,   Al₂O₃ n=1.62,  Sc₂O₃ n=1.89, SiO n=1.9, HfO₂ n=2.0,
ZrO₂ n=2.0, Ta₂O₅ n=2.1,  TiO2 n=2.4.
То есть выбор есть.

Кроме того. Концепция диэлектрического паруса - не единственная, которая тут рассматривается (для разгона с ускорением 10 000g). Простые металлические зеркала, естественно не выдержат такой поток. Нужна отражательная способность на 5 порядков лучше, чем у самых лучших обычных металлов.  Но не факт, что этого НИКАК нельзя добиться за счет манипуляции с наноструктурой поверхности металла.
На самом деле уже есть обнадеживающие ПРАКТИЧЕСКИЕ результаты.

Будущее техники отразилось в идеальном нанозеркале

Разумеется, 99.9% отражения это не 99,99999%. И тем не менее это "лучик надежды", что нечто подобный эффекту Брэгге можно получить и на поверхности.



Наноструктура поверхности зеркала достаточно неказиста



В конце концов, называются и совсем маргинальные идеи. Например, использовать давление света на … плазму. Глупость, но мало ли? Скажем, токовое кольцо удерживает облако сверхгорячей плазмы (~ 50 000 K) на которое давит луч в 100 Гвт. Все что от облака требуется - поглощать этот луч (не обязательно и отражать) и рассеивать (разумеется) поглощенное тепло. Если все излучение будет поглощена, то эффективность такого зеркала (экрана) будет 50% от идеального.
Если же оно будет частично поглощать, частично отражать (при этом мало пропускать) - то результат может быть еще лучше.
Кто хочет - ищет средства. Кто не хочет - причины.
Доказывать невозможность разогнать парус с ускорением в 10 000 g - все равно что в XIX веке доказывать что летать на аппарате тяжелее воздуха люди не смогут, ибо самая тяжелая птица - 20 кг весом и мол, это не спроста!
Разумеется, это выглядит безумием (10 000 g в световом луче!). Разумеется, это пока  невозможно, а если и будет возможно, то это будет некий технологический экстрим! Но у нас есть предпосылки (та же оптоволоконная оптика дает нам нужные порядки прозрачности!)… слабый луч надежды. А вы спешите его затоптать? Мол, никогда!!!
Вам не стыдно?

[alex_semenov]

Диэлектрически (прозрачный) парус - самая обнадеживающая пока идея паруса на 10 000g. Поэтому тут надо подбросить пару ложек дегтя (что бы оптимисты не расслаблялись).

1.  Такой чудо-парус - самый неэффективный вид паруса из всех возможных с точки зрения кпд процесса разгона. Давление на любой парус записывается так:




P - вся падающая мощнось луча
P_r - отраженная парусом мощность луча
P_a - поглащенная парусом мощность луча (та, которую надо рассеивать потом по закону Стефана-Больцмана).

P= P_r+P_a+P_t

P_t - пропущенная сквозь (частично прозрачный) парус мощность луча.
 e - коэффициент отраженя
 a - коэффициент поглащения
 t - коэффициент пропускания

e+a+t=1

Для толстых металлов (более 100 нм) из-за их непрозрачности, t~0,   a=1-e. Все что не отразил - поглотил. Поэтому металлический парус даже с очень плохим отражением, скажем 20% будет создавать куда большую тягу чем диэлектрический прозрачный с 50%.

Возьмем тягу идеального зеркала за 100%.
Тогда абсолютно черный экран (e=0, a=1) создаст 50% от тяги идеального зеркала.
А зеркало с 50% отражением (e=0,5, a=0,5) создаст 62,5% от тяги идеального зеркала.
Металлическое зеркало с 20% отражения (e=0,2, a=0,8) то оно создаст 52% тяги от идеального.
Но диэлектрический парус с 50% отражения (e=0,5, a ~0) создаcт 50% от тяги идеального зеркала. Если зеркальность диэлектрика 20% то это создаст  20% от идеала.
Проходящая насквозь мощность оказывается совершенно потерянной как источник импульса.
Поэтому прозрачные паруса - самые "слабые".
Насколько это критично? В данном случае не очень (хотя и неприятно). КПД лазерного привода (отношение конечной кинетической энергии паруса к излученной лазером в ходе разгона если считать что вся энергия лазера отразилась от идеального зеркала) очень низкий. Если вы разгоняете парусник до 0.2с, то для идеального зеркала кпд будет 20%. Если вы разгоняете парус до 0.05с, то идеальное зеркло примет только 5% всей излученной энергии. Поэтому, если вы разгоняете прозрачный парус до 20% света и его зеркальность 20%, то даже без учета прочих потерь, в кинетическую энергию паруса превратится 0.2*0.2 = 0.04,  4%  энергии луча.
Но если бы вы разгоняли идеально зеркальный парус, скажем, до скорости 5% света, то кпд системы составило бы 5%. Лазерный парус - инструмент для сверхскоростей. И на небольших скоростях он в основном греет вселенную. Поэтому бессмысленно бороться за высокую зеркальность  в данном пионерском проекте (когда зонд имеет массу в граммы). Мы расплачиваемся низким кпд за рекордный результат.
Не до жиру…
Хотя в дальней перспективе (скажем, когда мы обоснуемся на Луне) возможно и стоило бы в такой системе разгона и сменить пучок фотонов на пучок протонов….


2.  Более неприятное качество прозрачного паруса - чисто инженерное. Что с полезной нагрузкой? Как ее расположить?
На стропах не подвесишь. Нет строп, которые бы выдержали 10 000 g (хотя…).
Ясно, что вся ПН  у такого звездолета просто обязана быть РАСПРЕДЕЛЕНА, "распластана" по поверхности паруса. Идея древняя. Ее рассматривал еще Малов и Мэтлофф в 1981-м году для солнечного паруса, выстреливаемого (с 600g) от Солнца.. Такова же была идея и Форварда в Starwisp (10-100g). Аналогично располагать ПН собирался и Лэндис (хотя там ускорения были куда меньше? До 1g).
"Распластать" ту самую "микросхему" что Юрий Мильнер держал в руках по парусу, видимо, собираются и здесь. Только в "распластанном" виде ПН "не отстанет" от паруса при ускорении в 10 000 g.

Но "распластать" двуменрую ПН с обратной стороны, в тени от лазера (или Солнца как это было у Мэтлоффа) можно только у непрозрачного металлического паруса.
Если же ваш парус прозрачен, то все распластанные по нему структуры … испаряться. Либо они должны обладать той же прозрачностью что и сам парус.
А это  уже… совсем фантастика .
Кстати (для тех кто не уловил) подвешенная на стропы ПН (даже если найдутся такие сверхстропы) - тоже окажется в луче (в самом его центре) и сгорит как  Икар нафик!
Как быть?

Первая мысль. Парус в центре, а ПН - тонким кольцом-волосиной по периметру вне луча (между первым и вторым максимумом Эйри). Можно не кольцом. Но общая идея -  как-то вынести ПН из луча на края. Однако у этого решения - масса недостатков:

1. Нельзя сходить с луча (пересекать моду излучения краем паруса). А это - маловероятно.

2. Нельзя разгоняться после того, как фокус пройден (пятно начало увеличиваться).

3. У такого расположения ПН все же возникнут нагрузки типа тех, что на стропах. ПН не распределена по всей площади паруса.

4. ПН может выполнять свои функции будучи собранная еще и в тонкое (c волосинку!) кольцо? Двумерные структуры (тот же РИТГ) - это куда не шло. Но одномерная - это уж слишком!

То есть.  Расплата за чудо прозрачного паруса будет мама не горюй.
Поэтому…
Есть смысл все же поискать решение проблемы термодинамического равновесия (как не испариться) для непрозрачного паруса.

[alex_semenov]

Кстати. Еще одна тема - лазеры.



http://www.laser-portal.ru/content_964



Насколько я понял, именно прогресс в лазерах окрылил инициаторов проекта. Я тут копнул… и понял, что я ничерта в них не смыслю, оказывается!!!
Хотя много лет назад  я с ними плотно работал руками (с газовым технологическим лазером "комета-2" в 1.5 квт мощности). То есть знаю предмет не понаслышке.
Но это было "в прошлой жизни". 1989-1991-й. То есть в СССР…
С тех пор все сильно изменилось.
При этом (как мне кажется) изменилось только-что!

Что за чудо-юдо - оптоволокновый лазер?
Десять лет назад вроде такого еще не было?
Откуда такой ЧУДЕСНЫЙ кпд в 50% (и обещают 70!)?
С какого, простите мне мою латынь, хрена?

Обычно КПД лазеров 1-10%. Не выше. И это так давно водится, что уже стало некой незыблимостью…



Самый первый рубиновый лазер (1960-й год) накачивался вспышкой света и выдавал кпд чуть больше 1%. Я помню, что в ЮТ в конце 60-х  было рассказано как пионЭрам построить лазер на органических красителях. Мы с пацанами одно время мылились построить себе такой же и долго искали кварцевые трубки (я помню что даже отпилил от пылесоса кусок алюминиевой трубы чтобы сделать эллиптический отражатель. Я ее даже отполировал изнутри и сжал как было описано в журнале!).



Там накачка тоже велась вспышкой белого света.
Я помню еще из теории (которую мы все штудировали так же как теорию относительности все "космонавты"), что при накачке вспышкой света хорошего кпд не получить ну никак! Ибо вспышка размазана по всему спектру, да и отношение свет/ток в источниках света (тогда) был считанные проценты. Уже тут все терялось в цепочке ток/луч.

Газовый лазер накачивается электрическим разрядом. Но там тоже почти все уходит в паразитку. Ну 10% - максимум кпд. Наша полуторакиловаттная "Комета" свистела, гудела и грелась - мама не горюй (и я время от времени проверял работу оборудования просто подставляя руку в струю протекавшей через установку тепленькой воды, она у нас сливалась просто в рукомойник лаборатории где мы мыли руки)!

Полупроводниковые лазеры сразу давали (и дают) до 50%. Но они все - маломощные. Размер с ноготь, мощность - милливатты. Указка, одним словом. Очень плохо масштабируются вверх. Ну полупроводники! По-сути "транзисторы". Ну что с них взять?
Да, есть мощные транзисторы (руку можно обжечь, если схватиться с дуру) но все равно это ватты, десятки ват - максимум.
(разумеется можно построить массив, но тогда потребуется десяток- сотня  миллиардов штку! Что занадто то не здраво!)

Было такое чудо как газодинамический лазер (по сути сопло ракетного двигателя с резонатором) или химический (подобное чудо "внутреннего сгорания"). Но это все ближе к задачам СОИ и военных. Выстрелить и умереть.  На 5 минут боя. Не более…
Пиком идеи был "Эскалибур" Тейлора. Рентгеновский лазер-бомба.  На… 500 наносекунд "боя". (состояние на 1980-1990-е годы).

Лазер на свободных электронах - это по-сути ускоритель. Устройство изначально  не карманных габаритов. Но поэтому и недетских мощностей. То есть наш размерчик! Там выход излучения к энергии пучка электронов тоже пару процентов из-за того, что много с релятивистского пучка за проход не снимешь (хотя есть такой режим как сверхсветимость, когда вигглер с переменным шагом и он обещал  50% к энергии пучка). Но лазер на свободных электронах может рекуперировать (вернуть в ток) энергию отработанного пучка, поэтому общий КПД может быть очень высоким (и за 70%). В силу этого (плюс изначально высокая мощность) я как-то решил, что для звезолетных технологий альтернативы лазерам на свободных электронах просто нет. С тех пор и не сую в проблему нос (пускай люди ее двигают). Я же не какой-то там пионЭр трансгуманизма, что бы все новости науки и техники отслеживать в реальном времени? Не тот возраст уже! Я и не слежу за суетой сует… Давно знаю что кпд этого процесса … как у лазера… 9/10 сенсационных новостей - липа…

И вдруг!
Оптоволоконный лазер… Что за хрень? Читаю. Охреневаю…
До чего дошел прогресс!!!



На вид - это все тот же рубиновый с накачкой от света (откуда вышли туда и пришли?). Но откуда тогда такой чудо-кпд?!
Уже сейчас 50% (как у полупроводникового), а обещают все 70!.
И разметчики у этой штуки - взрослые (не полупроводниковый "ноготь") и мощности (киловатты!) и масса (5 кг/киловатт уже сейчас а будет 1 кг/квт! Охренеть! Наша газовая "комета" была шкафом под три тонны! Тельфер на 2,5 тонны чуть не сорвали пока ставили ее на фундамент). И видно, что не только военные за него (оказывает) ухватились, но и Филип Лубин, как я понял, в первую очередь на них и рассчитывает!
Насколько я понял именно чудесный прогресс в лазерах и позволил заявить что через пару десятков лет полетим на А-Центавру.
Так в чем изюминка?
Что я проспал за последние 10 лет?
Ведь еще в 2007-м (когда я переводил Лэндиса 1995-го года, где он твердо сказал либо свободные электроны, либо полупроводники, а все остальное не годится) вроде как никаких намеков на прорыв не было.
Просветите меня, что за чудо случилось?

[ВадимZero]

а если и будет возможно, то это будет некий технологический экстрим!

Как я понимаю все эти чудо зеркала, имеют какую то хитрую структуру, которая может лавинообразно разрушаться в следствии маленького начального дефекта.

[Nik-Kul]

 Волоконными лазерами сваривают железнодорожные вагоны метро лет десять на предприятиях (читал на лазерных форумах) , очень надёжны . Лидером их разработок является "НТО ИРЭ Полюс" (часть НИИ Полюс в г.Фрязино)http://www.ntoire-polus.ru/company_history.html

[-Asket-]

http://cyberleninka.ru/article/n/volokonnye-lazery-1

[mbrane]

Как я понимаю все эти чудо зеркала, имеют какую то хитрую структуру, которая может лавинообразно разрушаться в следствии маленького начального дефекта.

Именно так и будет - причем вне зависимости будет ли это алмаз, стекло, графено-сицлицен, пленки диоксида титана , или кожа лягушонки из коробченки...Дюбая окружающая нас химия имеет характерный порядок энергии связи -и расстояний между уровнями 0,1-10 эВ (от инфракрасного до ультрафиолета) - далее пошли нюансы с запретами однофотонных процессов, и всяческой тонкой структурой уровней , зависящей от самого кристаллического строения, валентных оболочек , и дефектов структуры (почему алмазыимеют цвет - а как раз из-за дефектов и примесей - ибо сам алмаз имеет ширину зон 5,4 эв, а желтый свет например 2,4 эв - то есть не может поглотиться и все тут - а на примесях и дефектах пожалуйста)...Дефекты возникнут в силу самой термодинамической природы (везде будут примеси загрязнителей, везде будут дефекты, отклонения от теоретических построений технологов и ученых)... даже привязаться не к чему нет ни одного прототипа технологического процесса с мощность в десятки ГВт по преобразованим энергии (самые крупные АЭС это 10 Гвт тепловой мощности, алюминиевые заводы это несколько ГВт, азотные комбинаты 1-3 Гвт, разве шо ГЭС три ущелья в Китае) ... Смешно даже упоминание о силовой электронике - мне по рабочим обязанностям приходится иметь дело с внедрением средних мощности чрп (100-300 квт), тепловыделение силовых диодов, тиристров,IGBT -2-4% не приходится покупать вентиляторы - от 4 до 12 квт...На земле в условиях конвективного теплообмена - это пока не проблема , но на 10 Гвт это уже 200-400 Мвт теплообмен...А если в космосе я вообще не понимаю, как можно рассеять эту мощность, а если не рассеять то начнет нелинейно падать кпд с ростом температуры , и при температуре 130-150 градусов карета превратится в тыкву все ваши p-n переходы превратятся в пыль...Только миллирдерам от фейсбука это по барабану  - им главное громкое заявление о гобальности и революции в энергетике... А кпд самой лазерной генерации далеко не 96%, а 80%

ЗЫ

Странно кстати а почему из этих техновыскочек никто премии не объявил за создание высоко эффективной солнечной батареи с КПД за 40% на основе кремния, диоксида титана, пирита (и прочих элементов из первых полутора десятков элементов по кларку - то есть достаточно распостраненных и не имеющих проблем с обогащением) ...чо не хватало фантази почитать медоуза с барди...Вона Билл гейц отошедши от дел майкрософта удосужился закончить образование, и в межзвездные перелеты не лезет - доволбьчтвуясь открытием заводов где из -ссанья обратным осмосом воду питьевую. делают

[VimanaPro]

Странно кстати а почему из этих техновыскочек никто премии не объявил за создание высоко эффективной солнечной батареи с КПД за 40% на основе кремния, диоксида титана, пирита (и прочих элементов из первых полутора десятков элементов по кларку - то есть достаточно распостраненных и не имеющих проблем с обогащением) ...чо не хватало фантази почитать медоуза с барди...Вона Билл гейц отошедши от дел майкрософта удосужился закончить образование, и в межзвездные перелеты не лезет - доволбьчтвуясь открытием заводов где из -ссанья обратным осмосом воду питьевую. делают

Негоже лилиям прясть 

[mbrane]

Негоже лилиям прясть 

Вы мне еще утреннюю проповедь прочтите(как раз страстная неделя идет - самое время для проповедей), о том что на цукерберге печать господня наложена, а мильнер крупнейший мыыслитель современности (с цитированием 100500 сетевых и традиционных средств массовой информации)....стив джобс умер - а тг бы и он в мыслителях был... тока вот бил гейц ссанье переработанное пьет - и потому не мымлитель а просто рядовой меценат

[VimanaPro]

о том что на цукерберге печать господня наложена,

Почти

(кликните для показа/скрытия)

http://www.youtube.com/watch?v=DIGdWsxHJlMhttp://www.youtube.com/watch?v=IRKEMj37dnI

[mbrane]

о том что на цукерберге печать господня наложена,

Почти

(кликните для показа/скрытия)

http://www.youtube.com/watch?v=DIGdWsxHJlMhttp://www.youtube.com/watch?v=IRKEMj37dnI

Дык империя добра  имени пейджа-грина тоже как бы тоже под крышей той же уважаемой организации....так говорил заратустрасноуден....воо и получается шо не великий мыслитель аовременности то с печатью господней сертифицированной уважаемой организацией

[VimanaPro]

Дык империя добра  имени пейджа-грина тоже как бы тоже под крышей той же уважаемой организации....так говорил заратустрасноуден....воо и получается шо не великий мыслитель аовременности то с печатью господней сертифицированной уважаемой организацией

Далеко , далеко не каждый, любезный mbrane.
Некоторые (которым не по сердцу вошкаться с бузинесом) просто юзают корпоративный Centurion card от другой э-э, организации, нехлопотно и очень удобно ...
 

[Змей Петров]

Не поможет и сверхтермостойкое, идеально бездеффектное, с коэфф. оражения 0.9(9) зеркальце.