Колонизация дальнего космоса

[cryon]

Надеюсь плазменный магнит мощностью всего 5 ватт тоже работоспособен, на полукилограммовом зонде.

[Проходящий Кот]

По поводу торможения.
Похоже что магнитный и электрический паруса это уже вчерашний день. Появился магнитно-плазменый движитель.

https://www.centauri-dreams.org/2017/12/29/the-plasma-magnet-drive-a-simple-cheap-drive-for-the-solar-system-and-beyond/


Что такое плазменный магнит?
......
PDF
http://www.niac.usra.edu/files/studies/final_report/860Slough.pdf

Презентация (картинки)
http://www.niac.usra.edu/files/library/meetings/fellows/mar04/860Slough.pdf

Подобные системы, как кстати и петля Зубрина,  первоначально должны быть отработаны на межпланетных трассах.
А насчет направления ускорения --- пригодится опыт парусников, научившихся двигаться даже против ветра.

[cybertron]

пригодится опыт парусников

В ссылках вроде бы говорили что пробовали и так и сяк - не получается. Все таки парус - это плоскость - а тут практически сфера - аналогия скорее с воздушным шаром который летит куда ветер дует.

Насчет испытаний это верно. Уже подозрительно что проект не был выбран на 2-ую фазу NIAC. Хотя возможно что исполнители нашли более интересные вещи которыми заняться.

John Slough сейчас занимается своим термоядерным реактором насколько я знаю.

не ошибка?

Мопед не мой. Такие цифры были в статье.

[vasanov]

 Для морских яхт наибольшую скорость можно достичь не при попутном ветре, а когда ветер дует под углом почти 45 градусов к парусу, т.е. при боковом ветре. А можно ли это же применить и к солнечному парусу? То есть запускать солнечный парусник с околоземной орбиты не по направлении от Солнца, чтоб Солнце светило прямо в парус, а так, чтоб Солнце светило сбоку примерно под 45 градусов (и меньше, а потом больше) к парусу. Тогда траектория полёта парусника сначала будет приближаться к Солнцу, допустим до 10 млн.км к Солнцу, а потом удаляться от Солнца. Если найти удачную траекторию с умелым сочетанием силы притяжения Солнца и силы давления солнечного ветра, то, наверное, в результате можно достичь большей конечной скорости, чем при попутном солнечном ветре.
 Может это уже и обсуждалось где-то на форуме, я просто не всё читал.

[библиограф]

 Тебе надо быть хоть чуточку поумнее!

[vasanov]

Тебе надо быть хоть чуточку поумнее!

А, что не так?

[библиограф]

 Да всё неверно, от начала и до конца!
Почему работает парус и как плывет яхта.

https://docplayer.ru/37039991-Teoriya-plavaniya-pod-parusami.html

[vasanov]

Почему работает парус и как плывет яхта.

https://docplayer.ru/37039991-Teoriya-plavaniya-pod-parusami.html

По быстрому эту книгу не изучить. Наверное там много умного, для яхтсмена. Просто при попутном ветре быстрее скорости ветра не разгонишься. А при боковом ветре можно превысить скорость ветра в 2-4 раза. Это потому, что при боковом ветре сила ветра действующая на парус всегда одинакова, яхта всегда ускоряется (до разумных пределов), а при попутном ветре она уменьшается при приближении скорости яхты к скорости ветра. Парусы -пузыри для этого не пригодны, скорее парус-жёсткое крыло.
 Про это я давно читал в статье о рекордах скорости для яхт и для сканвордов.
 Понятно, что роль киля для солнечного парусника будет играть притяжение Солнца, ну и гироскоп или маховик как сохранение плоскости вращения.

[Инопланетянин]

Просто при попутном ветре быстрее скорости ветра не разгонишься. А при боковом ветре можно превысить скорость ветра в 2-4 раза. Это потому, что при боковом ветре сила ветра действующая на парус всегда одинакова, яхта всегда ускоряется (до разумных пределов), а при попутном ветре она уменьшается при приближении скорости яхты к скорости ветра.

Совершенно верно, а теперь подумайте почему это не будет работать со светом. Подсказка: быстрее скорости света разогнаться нельзя. Вторая подсказка: относительно вас скорость света останется той же при любой вашей скорости. Частота только изменится.
Третья подсказка: что там Семёнов прожужжал в уши всему форуму насчёт эффективности реактивного двигателя именно при скоростях сравнимых со скоростью истечения рабочего тела?

[Проходящий Кот]

А у нас звездный ветер как раз подобные скорости ---- в несколько сот км в секунду ---- и имеет.

[vasanov]

Совершенно верно, а теперь подумайте почему это не будет работать со светом.

Да, нет. Я в том смысле. Вот если для простоты. Пусть один солнечный парусник стартует с земной орбиты и солнце ему светит попутно, с удвоением расстояния давление света ослабевает в четыре раза. Допустим разгон до орбиты Юпитера. Парусник разогнался и всё, дальше парус бесполезен, летим по инерции с набранной скоростью. О световых скоростях речь и не идет, гораздо меньше.
 А второй парусник которому солнце, вначале, светит вбок. Давления света не хватает, чтоб противостоять гравитации и парусник летит по касательной к точке орбиты за 10 млн.км от солнца. При этом он падает на солнце и частично ускоряется и гравитацией и солнечным ветром. Его траектория получается (упрощённо) орбита Земли, орбита возле Солнца 10 млн.км, орбита Земли, орбита Юпитера. При этом парусник постоянно ускоряется, при этом давление солнечного ветра увеличивается в 4 раза с уменьшением расстояния до Солнца в два раза. Когда достигнем 10 млн.км от Солнца у парусника уже будет приличная скорость. Затем хоть парусник и будет удаляться от солнца, он всеравно будет разгоняться солнечным светом. И когда он снова достигнет орбиты Земли у него уже будет скорость гораздо больше первого парусника. А дальше он как и первый парусник продолжит разгоняться до орбиты Юпитера. И в результате наберёт скорость больше, чем первый парусник, возможно в разы больше. Конечно с со всякими орбитальными делами всё так просто не получится, но пробовать стоит. Тут смысл в том, что у нас длиннее разгонная траектория и больше давление солнечного ветра (света) возле Солнца.

[Андрей Астрофизический]

А насчет направления ускорения --- пригодится опыт парусников, научившихся двигаться даже против ветра.

А вы хоть в курсе, как это было реализовано?
Паруса ставились под острым углом к ветру. Так что от взаимодействия ветра с парусами, возникала сила перпендикулярная направлению ветра.
А под корпусом парусного морского судна был киль. Который делал сильно неоднородным, сопротивление корпуса течению воды в разных направлениях. Проще говоря, корабль был такой формы, что находясь в воде, охотно плыл вперед либо назад, и очень сопротивлялся попыткам сдвинуть его в других направлениях.
И вот та перпендикулярная ветру, сила, была ориентирована под таким углом, что пыталась сдвинуть корабль вбок и вперед. А движению вбок он сопротивляется - и получается вперед, против ветра.

Но, это работало только при условии наличия доп. опоры - воды. У космических парусников ее не будет. Но, впрочем, наверное можно придумать некие грав-маневры у планет с участием ускорения парусом... но что-то сомневаюсь что это может быть эффективнее чем любой какой-угодно реактивный двигатель.

[Проходящий Кот]

В качестве дополнительной опоры космического корабля с парусом является его инерция.
И плюс угол падения равен углу отражения  ----  и ускорение паруса и корабля далеко не перпендикулярно направлению на Солнце.
Собственно, как на вашем рисунке и нарисовано.

[ziggyStardust]

В качестве дополнительной опоры космического корабля с парусом является его инерция.

И эти люди запрещают мне колупаться в носу осуждают меня за новую физику?

[Проходящий Кот]

Про закон сохранения импульса не слышали?
Бывает.

[Инопланетянин]

При этом он падает на солнце и частично ускоряется и гравитацией и солнечным ветром.

Если я правильно понял, вы про манёвр Оберта. Это немного отличается от лавирования, но как раз в космосе работать будет.
Упасть к Солнцу и в точке наибольшего ускорения включить двигатель. Из-за краткости времени обычно предполагают что-то мощное, но парус тоже можно попробовать.

[vasanov]

манёвр Оберта

В принципе, и манёвр Оберта тоже и скорее всего и гравитационные манёвры с Землёй,Венерой, Меркурием и Юпитером. В общем, имея небольшой парус, который реально сейчас сделать, всякими манёврами добиться наибольшей скорости для полёта к ближайшей звезде, только на парусе, без лазерных подсветок и ионников. Разумеется это для маленького  автоматического зонда. В общем цель: выжать максимальную скорость из паруса.

[cryon]

По поводу запуска зондов: Выводить или нет материнский корабль в космос? Очень сложно попадать лазером по мишени движущейся со скоростью 8 км в сек.  Так что сначала нужно запускать часть мощности лазера, потом за стабилизировав зонд на луче прибавлять мощность. Можно подвесить зонд на аэростате и запустить в него сначала часть мощности луча, отцепить аэростат(кольцевой на проводах держит парус) и по мере удаления от земли прибавить мощность до полной.

[noxx77]

Для облегчения звездолёту треба делать сий исключительно из самых лёгких стабильных изотопов.

Водорода и гелия?

[LonelyWanderer]

Про закон сохранения импульса не слышали?
Бывает.

С импульсом все в порядке. Если парус будет под острым углом к солнечному ветру, то частицы будут от него отскакивать как от зеркала. На самом деле, конечно, не под тем же углом, потому что парус в атомарном масштабе не ровный, да еще и состоящий из тяжелых частиц, но тем не менее все частицы солнечного ветра будут отскакивать по одну сторону от плоскости паруса. Против ветра такой парус не пойдет, и даже перпендикулярно, потому что, как уже говорилось, нет киля, нет точки опоры, но тем не менее на несколько градусов в сторону относительно основного направления лавировать возможно.