Энергосистема лазеров для всей солнечной системы

[crazy_terraformer]

Излучение на Меркурии настолько больше, чем на Земле, что энергии на подобные преобразования вполне хватит...

Всего лишь в 10 раз больше.

Это в среднем. Там кажется до 14кВт/м2 выходит, когда планета в перигелии.

[Aluminium]

С учётом размеров Меркурия солнечного света там столько же, сколько на Земле. Масштабнее надо мыслить. Даёшь искусственную планету-энергостанцию Вулкан!

[druid3]

 Я понемногу преумножаю скорбия по тематике возможных схем лазеров, и вот что интересно - мощные лазеры каскадируются! Да, как мощные радиопередатчики! Не нужно всех этих полупрозрачных зеркалец. И стальные зеркала будут тут в самый раз. Вместо туда-сюда бегающей нарастающей волны света можно бежать во все более и более мощные резонаторы. Причем можно "раскачать" параллельные каскады! А в космосе то вакуум! Пусть и не идеальный, но даже в СС нашим диодам на зависть - для транспорта света нет помех. Но тогда представим солнечную батарею в виде эдакой соты в углах которой когерентные (запитанные от одного маломощного генератора) мощные выходные каскады ранесенные метров на 100. светить такой лазер будет чем-то вроде "звезды Давида" и уже не с 85% в пучке, но ведь уменьшившаяся на несколько порядков расходимость - то что мы ищем! А если 1000 м (еще не титаническое сооружение) и не 6 каскадов а сотни? Расходимость в метры на миллионы километров!

Хотел заскринить пикчурез, но походу закрыл книжку  Ща буду опять искать.

[crazy_terraformer]

С учётом размеров Меркурия солнечного света там столько же, сколько на Земле. Масштабнее надо мыслить. Даёшь искусственную планету-энергостанцию Вулкан!

Учитывайте ещё фактическое отсутствие на Меркурии атмосферы, которая преломляет,отражает и поглощает солнечный свет на Земле.

[равлик]

   Чтобы получить наибольшее расстояние разгона диэлектрического парусника лазером, необходимо наименьшее расхождение луча лазера. Пусть геометрические искажения луча будут порядка дифракционных, для этого деформация всего лазера не должна превышать длину волны, то есть порядка 1 мкм, чтобы геометрические искажения не превышали дифракционные. На межпланетный лазер, висящий на парашюте, будут действовать два возмущающих воздействия: приливные силы планет и удары межпланетной пыли (ещё есть отдельный вопрос срока службы тонких оболочек в межпланетных условиях).
   Можно попробовать оценить деформацию от планет. Простота конструкции такого лазера без поворотных отражателей, требует его размещения на линии Солнце-космический аппарат (КА). Если линия перпендикулярна солнечной системе (СС), то изменяющаяся составляющая приведенного приливного ускорение будет ~10⁻¹⁹ с⁻²(=(н/кг)/м), а наибольшее значение ~10⁻¹⁷ с⁻²(=(н/кг)/м) где-то между орбитами Юпитера и Сатурна для разгона КА в плоскости СС.
   Это приливное ускорение создаст перепад давления в газонаполненном лазере плотностью (независящей от размера) несколько единиц…сотен кг/м² (квадратных не кубических!). В результате появится приливное приведенное давление ~10^{−16…−12} Па/км (диаметра) для размеров перпендикулярно лучу. Приведенная приливная сила ~10^−10…−6 Н/км³ (диаметра).
   Плотность материала стенок лазера пусть равна плотности газа единицы…сотни кг/м² (единицы…сотни мм), что на интуитивном уровне кажется оптимальным, но требует обоснованного расчёта. Материал при такой толщине должен быть прозрачным для солнечного света и одновременно обладать большим модулем упругости. Например арамид обладает большим модулем упругости ~100 ГПа (при комнатной температре), хорошо держит ультрафиолет, но может иметь проблемы с прозрачностью на больших толщинах, не удаётся найти достоверные сведения. Если принять ~5…50 ГПа (нагретый полимер), то приведенный модуль упругости будет ~10^10…13 Н/км (диаметра).
   Итого относительная деформация (~10^−10…−6 Н/км³) / (~10^10…13 Н/км)= ~10^{−23…−16} км⁻², абсолютная деформация ~10^−14…−7 мкм/км³. Потрясающе оптимистичный результат, пусть и для очень грубой оценки, при диаметре газового лазера с солнечной оптической накачкой до сотен…тысяч километров его приливные деформации от планет будут порядка длины волны!

[alex_semenov]

   Итого относительная деформация (~10−10…−6 Н/км³) / (~1010…13 Н/км)= ~10−23…−16 км−2, абсолютная деформация ~10−14…−7 мкм/км³. Потрясающе оптимистичный результат, пусть и для очень грубой оценки, при диаметре газового лазера с солнечной оптической накачкой до сотен…тысяч километров его приливные деформации от планет будут порядка длины волны!

"Мне бы ваши проблемы Марья Ивановна!" (с)
 

А вот прикиньте такой нюанс.



ДИФРАКЦИОННАЯ картина  сохраняется на произвольном  расстоянии  F от излучающей апертуры (или линзы) при ИДЕАЛЬНОЙ монохроматичности излучения или "волнового фронта".
Мы обычно обращаем внимание на фазу.
Но есть еще и длина волны. Она при таких построениях считается ИДЕАЛЬНО одинаковой во всех местах.
Но во-первых. Идеальной монохроматичности у излучателя не бывает. У любого лазера, даже очень хорошего будет "полоса" излучения  ненулевой ширины. Но главное, во-вторых. Малейшие КОЛЕБАНИЯ разных частей излучателя друг относительно друга (а это будет происходить неизбежно даже очень далеко от Сонца, где-нибудь в замёрзшем Койпере) приведёт к доплеровскому смещению длин волны на разных сторонах излучающей  апертуры. И значит дифракционная картина будет строится  как положено только до расстояния, когда эта неизбежная немонохромотичность НЕ РАЗРУШИТ (смажет) картину волнового фронта. И происходит это очень быстро (почему и говорят что на дистанциях  много  больших диаметра фокусирующей линзы излучение сходящимся удержать не получается, хотя теоретически никаких предпосылок для этого нет).
Это мы (с AlexAV) назвали "доплеровской аберрацией". Алекс еще на НК критикуя мою гиблую идею "разряженной апертуры" (я еще не прочёл статью Форварда где он разбирает проклятье разряженных решёток), указал, что малейшие колебания отдельных частей синтезированной апертуры моей разряженной решётки диаметром в 100 000 км приведёт к подобным эффектам. Но потом я обратил внимание, что даже в случае вполне вменяемой плотной синтезированной апертуры в 100-1000 км, проблема оказывается очень большой. Даже для апертур в 10 км (всего) это большая проблема (вообще диаметр апертуры не играет тут особой роли).
Для фокусирования, с 10% погрешностью длины волны порядка 1 мкм (10^-6 м) на дистанции в 1 световой год (~10¹⁶ м) нужна точность <10^-23 м
Если этого можно добиться, то ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО "активными" средствами стабилизации монохромотичности для каждого излучателя в синтезированной апертуре (это не менее миллиона отдельных излучателей). При этом точность ФАЗИРОВАНИЯ точечного излучателя на  10 порядков требуется меньше чем точность монохромотичности.
Улавливаете?
Если вы этого добьетесь - вы собрали пятно на парусе (или куда вы фокусируете свет), вы преодолели последнее и самое сложное ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ препятствие на пути к звездолёту на 0.5с и даже более (самая передовая технология полётов во вселенной у вас в руках!).
В общем то это действительно технология выглядящая как магия.
Хотя глядя на то что происходит с современными измерительными приборами и телескопами, какой магической точности там добиваются, я верю что задача решается (мы говорим о предельной цивилизации). И решается "активной" стабилизацией (то есть дорогим и тонким управлением не только фазой но и длинной волны миллионов и миллионов отдельных излучателей). Но именно управление длиной волны - самая тонкая и сложная задача на фоне которой все остальные (например фаза) -  мелочи.

[alex_semenov]

А вообще, если говорить о лазерных линиях передачи энергии через всю солнечную систему...
Кстати у Робинсона в его бездарном ромнае "2312" такие линии пересекают всю Солнечную (Меркурий поставляет солнечную энергию в систему Юпитера для терраформинга).
Так вот.
Глядя на то как рвуться морские газопроводы...

"НЕ ВЕРЮ!"



В 1970-х была идея космических солнечных электростанций...



В частности, говорилось, что подобные станции могли бы поставлять "дешёвую энергию" в "недоразвитые" страны Африки. Мол, великое гуманистическое благо/и-го!
Но "не совсему ж и недоразвитые" страны усомнились в идее и сказали, что по-сути такое вот "благо" могло бы в определенных условиях и стать оружием. Ели не в прямом смысле (а это тоже рассматривалось) то в переносном.
И глядя на современные энергетические войны нет сомнения что подобные транс-системные  коммуникации (сразу вспоминаем Бронзовый Век и его падение, наша эпоха - второй случай за более чем три тысячи лет) в конце концов привели бы к очередной ГЛОБАЛИЗАЦИИ, теперь в рамках Солнечной системы (что с радостным идиотизмом и воспевает Робинсон, названием романа указывая новую дату глобализации ~2300 год н.э.) когда среди равных выделяются особо равные, а все остальные должны им заглядывать в рот.
Так что  - "нах" все подобные прожекты!
В мусорную корзину!
Танец на граблях - это исконно наше, национальное творчество. И пора бы уже научиться делать выводы.
От добра добра не ищут.
Лучшее - враг хорошего.

[Проходящий Кот]

Сепаратизм отдельных частей человечества должен быть побежден..

[alex_semenov]

Сепаратизм отдельных частей человечества должен быть побежден..

Большой Брат против Невидимых Отцов!
Звучит!
Нам, блЕдям (церковный термин!), не нужна Вселенная. Мы хотим Землю расширить до ее пределов.
Уныло и скучно же, если так!
Братцы-коротышки!
Нет?

[Проходящий Кот]

Вы любую тему превращаете в  панегерик сепаратизма отдельных стран.

При этом с чего-то считаете, что подобный сепаратизм более выгоден для прогресса, чем мировое единство.

[Corvus_cornix]

Глядя на то как рвуться морские газопроводы...

Подобные проекты - это не для современного этапа мироустройства, как ГЭС и АЭС - не для эпохи родоплеменного строя или феодальной раздробленности.

[AleksSlt]

"энергосистема для всей солнечной системы".... Вопрос к ТС. Какой угловой размер Солнца на Миранде или на Умбриэле? Интересно, а Солнце на Лариссе нормально видно будет? или как Вегу на Земле?

[Valenock]

или как Вегу на Земле?

Вега на Земле хорошо видна, я её с закрытыми глазами найду, пьяный на ощупь.

[alex_semenov]

Вы любую тему превращаете в  панегерик сепаратизма отдельных стран.
При этом с чего-то считаете, что подобный сепаратизм более выгоден для прогресса, чем мировое единство.

Во-первых вы мелко берёте. Страны (то есть политика) - крайне ЧАСТНЫЙ случай более общего принципа который я отстаиваю для ВСЯКОЙ ФОРМЫ ОРГАНИЗОВАННОЙ МАТЕРИИ. Есть общие принципы для любых форм организации. Эволюционные принципы. И никакая пыхатая лысая обезьяна не может их отменить для себя или игнорировать на основании того что она, якобы, - венец творения, разумна (что это такое?) и по образу и подобию божьему. А, кстати, лжеучение "гуманизм" именно на этом и базируется, даже сикулярный гуманизм (негласно).
Во-вторых. Почему я всегда к этому скатываюсь? Я не специально. Но это настолько ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ вещи, что рано или поздно мы приходим к пониманию того, что наши расхождения во взглядах на любой предмет связаны именно с разным мировоззренческим фундаментом (исходных аксиом принятых на веру). О чем бы мы не говорили, мы в итоге скатимся к этому.
Это как у марксистов. О чем бы они не спорили, всё сведется к противостоянию классов ибо этот МАРАЗМ заложен в самое основание их онтологии. Как маразм ГЛОБАЛИЗАЦИИ (как конечной утопии) заложен в любой форме гуманизма нам навязанного с детства как МИРОПОНИМАНИЕ. Как шоры на лошадь. Я от этого избавился. Остальные (ибо выращены в этой форме религии)- нет. Не удивительно что к этому всегда всё и скатывается.
В-третьих. Сами термины "сепаратизм" и "мировое единство" уже содержат ОЦЕНОЧНЫЕ категории и тем самым уже искажают смысл того, что я отстаиваю. Содержат зёрна непримеримости. Сепаратизм  - всегда плохо (любой?), а "мировое единство" - хорошо (любое?). Уже в выборе терминологии содержится ЛОЖЬ гуманизма. Чувствуете? Вряд ли... Для этого всё так и сделано. Типа "демокрания-тоталитаризм". Оценочные дихотомии всё искажающие-перекашивающие.
Согласно общепризнанной религии богоподобных, разумных обезьян  объединяться -хорошо, разъединяться - плохо. Без нюансов.
Кретинское упрощение, заставляющее впадать в крайность.
А в эволюционных процессах никакая крайность не здрава. Надо различать когда объединение имеет смысл, а когда "шо занадто то не здраво" (укр). Чрезмерное объединение или даже порядок (отсутствие в системе 20% энтропии) так же плохо как чрезмерное разъединение, избыточный хаос (лишняя энтропия).
Наш мир вляпался в чрезмерное объединение или дурную глобализацию. Гиперглобализацию (специально поискал в "Гугле" этот термин. Да, он уже используется, но крайне специфично и осторожно. Термин маргинальный). Такую же чрезмерную гиперглобализацию переживал бронзовый век. Вполне возможно что и в дописьменную эпоху (эпоху великих охотников) перед катастрофой неолитической революции (а это была катастрофа, вымерло до 90% людей) произошло что-то подобное.  У людей есть нездоровая склонность скатываться в такую крайность. И при этом даже нет желания признавать эту крайность нездоровой (что и отражается в оценочно-перекошенной терминологии-языке).
Более того. Я могу предположить что это не просто склонность нашего вида (страдающего по эусоциальности). Если мы посмотрим шире, на великие вымирания в биосфере, то мы увидим, что собственно сама внешняя катастрофа (излияние пермских траппов, например) была только ПОВОДОМ для катастрофы. А причина была глубоко внутренняя. И что это могло быть? Недостаток гибкости. То есть своего рода "гиперглобализация" (беру в кавычки) собственно всей биосферы.
То есть склонность к чрезмерному упорядочиванию (потере гибкости, застыванию в болоте равновесия) склонны, похоже, даже биосферы. На а мы - по образу и подобию ее же!
Две крайности. Сцилла и Харибда любого эволюционного процесса (то есть существования организованной материи). Избыточное разнообразие (сепаратизм) и недостаточное разнообразие (гиперглобализация).
Нет выбора что лучше. Оба варианта - хуже.
Но лжемировоззрение "гуманизм" человека исключает из этого правила. Человек - выше. Он, якобы, разумен и ему можно гиперглобализироваться, строить утопии, и не платить за это.
Если вы гуманист,  до мозга носков, а я нет (скажем, к примеру, эволюционный стоик) мы постоянно будем утыкаться в эту проблему "взаимного непонимания". Это как с верующим человеком. О чем бы вы не спорили, вы всегда должны понимать что этот человек верит в боженьку и если вы атеист вам никогда не договориться почти по любому глубокому вопросу.
Так устроено любое мировоззрение и так работают корни любого "религиозного" спора (холивара). Несовместимая аксиоматика.
Вот, возможно, яркий методологический пример (парадигма в первоначальном смысле этого слова):

Подобные проекты - это не для современного этапа мироустройства, как ГЭС и АЭС - не для эпохи родоплеменного строя или феодальной раздробленности.

Следует ли вас понимать так, что по мере развития цивилизации, мир будет всё больше и больше объединяться и в нем будут невозможны войны и вообще даже какой-либо саботаж (так может даже деньги не понадобится? Все станут внутренне  "предельно честными", то есть  ДУХОВНО УПОРЯДОЧЕННЫМИ? Каждому по потребностям, от каждого по способностям?) РАЗУМ будет править миром? Так?

[MenFrame]

Эволюционные принципы.

Эти эволюционные принципы уже давно доказали "Неработоспособность группового отбора" Так что нужно знать не только принципы, а и последствия их работы. Так что вы за воздух цепляетесь.

[Проходящий Кот]

Александр Семенов!!!

Гиперказарменный коммунизм и гиперанархический индивидуальный коммунизм ---- вы вляпались в дихотомию и героически с ней боритесь.
Между тем это крайности. А вы свели всё к ним.

[Проходящий Кот]

"энергосистема для всей солнечной системы".... Вопрос к ТС. Какой угловой размер Солнца на Миранде или на Умбриэле? Интересно, а Солнце на Лариссе нормально видно будет? или как Вегу на Земле?

Даже если это только до Юпитера, это уже хорошо.

[alex_semenov]

Эти эволюционные принципы уже давно доказали "Неработоспособность группового отбора" Так что нужно знать не только принципы, а и последствия их работы. Так что вы за воздух цепляетесь.

А причем тут групповой отбор? Кстати, гипотеза группового отбора не опровергнута. В курсе? Да, Докинз ее очень красиво отпинал. Но не убил - точно. А то что вы пытаетесь групповой отбор побыстрей слить в унитаз говорит о вас много. Вы привыкли выковыривать изюм из булки. Хвататься за то, что трафит вашему узко...му вероисповеданию. Это гипотеза у меня такая. Не утверждение. Этим все люди страдают, но одни страдают, а другие напротив, наслаждаются. Вы, скорей всего, из последних!

Александр Семенов!!!
Гиперказарменный коммунизм и гиперанархический индивидуальный коммунизм ---- вы вляпались в дихотомию и героически с ней боритесь.
Между тем это крайности. А вы свели всё к ним.

Не понял игры слов. Это о чем?
Что касается гиперказарменного коммунизма. Во-первых я еще не уверен что это неизбежность для отдельных субъектов эволюции культур. Во-вторых. А вот многоклеточный организм в природе. Эукориотическй. Это что? Гиперказарменный коммунизм? Это покруче чем у термитов с их предельной эусоциальностью. Нет?
Мы не до конца знаем все законы БОЛЬШОЙ эволюции (не путать с "малой", алгоритмом оптимизации по-сути). Но мы знаем закон иерархических компенсаций Седова, который можно достаточно свободно (пока) интерпретировать на ситуацию с многоклеточным организмом (когда природа впала таки в крайность).
Переходя на более высокий уровень организации, ИЕРАРХИЧЕСКАЯ система (в данном случае эволюционирующая система) просто обязана уменьшить степень разнообразия на НИЖНИХ этажах иерархии (сосредоточив все "свободы" на верхних).
Когда я говорю о "казарменном коммунизме" (допустим, назовём это так вульгарно-оценочно в шутку) я именно это и имею ввиду. Закон Седова.
Рыночная экономика - экономика прокариотов. Микробов. Почему все эти учебники по рыночной экономике любят брать в качестве примера какого-нибудь "пекаря"? Потому что ваш рынок как надо работает лишь с примитивными системами разделения труда. Но как только появляются корпорации, в системе появляется "тоталитаризм" и по-сути вся конкуренция уходит на уровень держав.
Посмотрите уже на конце XIX века! Чего бы стоила рыночная металлургия без "гонки дредноутов" устроенной уже государствами? Почему даже казарменный коммунизм смог участвовать в гонке цивилизаций в XX веке?  Да потому что рыночная конкуренция уже была ПОд-ТАНЦОВКОЙ к конкуренции МЕЖНАЦИОНАЛЬНОЙ. И по идее в будущем иного локомотива прогрессу нет, как конкуренция независимых (вплоть до автаркичных) наций.
Ибо уже перегиб логистической кривой.
Частное присвоение ссудного процента (что и было двигателем прогресса при капитализме, нет его - нет капитализма) РАСХОДИТСЯ с логистической кривой НТР. C этого момента капитализм по крайней мере перестаёт быть ЛОКОМОТИВОМ прогресса.
Если вы в этот момент врубите еще и глобализацию... Всё... полная пи...да! Что с нами и произошло на самом деле...
Нужно быть конченными идиотами идейными кретинами чтобы держаться столь уродливой системы ценностей как у нас!
Но мы - держимся! Упорно!
Почему?
Потому что мыслим не от общего к часному, не от мира-система к элементам, а от своего обезьяньего интереса  тут нанизу вверх к общим принципам. Нас гуманизм этим разбаловал. Особенно либеральный. (Марксизм хоть и пыжился, но на самом деле тоже всё сводил к мировому счастью всех и пусть никто не уйдет обиженным как АКСИОМЕ)
Мы не то что онтологически - кретины. Мы и МЕТОДОЛОГИЧЕСКИ - идиоты!
И не хотим лечиться!

[Проходящий Кот]

Какие у вас притензии к технической возможности лазерной энергетической системе в маштабах Солнечной Системы?

[alex_semenov]

Какие у вас притензии к технической возможности лазерной энергетической системе в маштабах Солнечной Системы?

-К пуговицам претензии есть?!
- К пуговицам претензий нет! Пришиты насмерть! Не оторвёшь!!!
(с) А. Райкин (Жванецкий)
 

Не нравится мне эта идея именно как механизм гиперглобализации. Именно как для внутреннего потребления - плохая. Оружие это либо мягкого либо грубого влияния. Инструмент "завязать всё на один центр". Как олово для бронзового века или нефть-газ... источник всех мировых богатств по-сути (запас негэнтропии)... по трубам или танкерами-газовозами.
Первый же внутрисистемный конфликт (в Солнечной системе) порвёт все эти линии снабжения-влияния нафик.
Я понимаю, еще возить уран с Земли как "витамины" (гипотеза, мол больше его нигде и нет). Это тоже можно рассматривать как инструмент влияния, как "спайс" (Дюна - типичный пример мягкой глобализации в галактических масштабах). Но уран хотя бы можно запасать. То есть он предает вам как потребителю хоть какую то свободу от поставщика. А когда что-то качается по таким вот "трубам"... перекрыл вентиль и... всё... Это чудовищная, тотальная зависимость. Нет энергетической безопасности, так сказать...
Это - стеклянный дом. В нем нельзя кидаться камнями. Значит всех должны проверять и изымать еще на стадии рождения. Вплоть до камней в почках.
Дрянной мир!