Низкотехнологичный межзвездный корабль

[Андрей Астрофизический]

Ну работает и молодец. Пять это что, много? Я же не сказал что "все что более двух - невозможно" Но сложности возрастают именно что по экспоненте.
Поинтересуйтесь сколько транзисторов содержит чип хотя бы какой-нибудь ардуино.

[аспирант]

Поинтересуйтесь сколько транзисторов содержит чип хотя бы какой-нибудь ардуино

Странные вы люди....это слегка моя специализация - волновые процессы.... в последнем видеочипе Нвидиа - 8 миллиардов транзисторов.... и они друг другу не мешают..... есть такое понятие - экран, который формируется на этапе формирования техпроцесса ... такая тонкая дорожка вокруг участка схемы, который нужно заэкранировать...
Неприятно, что в научно популярной литературе почти нет информации о современных технологиях - всё закрыто...

[аспирант]

Вот для информации литература "Электровакуумные приборы и основы их конструирования", Энергоатомиздат 1988 (!) год, рисунок на странице 132 т.н. ВИС. К слову - холодные катоды использовались в плазменных панелях...

[Изобретатель]

Кто помешает в одном небольшом корпусе собрать процессор не больше любого современного и с той же производительностью?

Ну наверное отсутствие технологий... А вообще я такой размер(со стол) предложил ибо газоразрядные мониторы вполне себе могут конкурировать с нашими ЖК и если на корабле будет оборудование для производства хотя-бы 320x240 вентилей в одном баллоне его(оборудование) вполне реально "заюзать" под производство каскадов ЭВМ.

В той же ТМ описывались микролампы  на печатных схемах .Лет эдак 50 назад

[bob]

Неочевидно.

Но если кое-что вспомнить, то вполне себе ...

Да-да. Вот именно.

На сотню лет - да. На тысячу - нет.

Неочевидно. Огромные расстояния

Ув. AlexAV, по моему не до конца прав в том фрагменте:

....Зависимость коэффициента диффузии от температуры в твёрдых телах достаточно хорошо описывается зависимостью....
диффузия для выключенного процессора значимой проблемой не является. Радиационные повреждения существенее. Типичная стойкость микросхем в выключенном состояние (в этом случае нет эффектов связанных с единичными частицами вроде защёлкивания) около 100 грей (10000 рад), причём не очень важно за какое время эта доза набрана. Галактические лучи дают около 12 рад/год. Без специальной защиты проживёт около 1000 лет.

Я поясню, почему. Он рассматривает временной износ не очень энергичным облучением и говорит, что он зависит только от дозы, а не от единичной энергии частицы.  В случае облучения вторичными ливнями рентгена от попадания солнечного ветра в обшивку аппарата - полностью с ним согласен. А вот в случае космических лучей всё иначе. Там надо рассматривать, скорее, вероятность прихода частицы, достаточно энергичной, чтобы прожечь навылет выключенный транзисторный или флэш- триггер одним попаданием. А это не редкость.

Во включенном состояние всё несколько хуже. Деградация там идёт за счёт электромиграции, которая в сильных полях присутствующих в работающих микросхемах разрушает их быстрее чем просто диффузия.

Здесь он прав. Но  это распространяется и на микролампы тоже, а не только на транзисторы. Поэтому никакую электронику над гелиопаузой долго (десятками-сотнями лет) держать включенной нельзя. Её надо лишь изредка выводить из режима гибернации при необходимости. Важен только вопрос о том, что из доступной электроники долговечнее в выключенном состоянии. (Во включённом-то легко уязвимо всё, что ни придумай.)

В частности поэтому, как уже обсуждалось, даунгрейд в виде увеличения размеров транзисторных ячеек может нанести только вред, и просто вернуться назад к технологиям 60-70-х годов нельзя: p-n-p-переход от этого толще не становится. А достаточно в нём прожечь всего одну дырочку. И чем больше площадь транзистора, тем это вероятнее. Поэтому только микролампы. Альтернативы нет. И даже с ними при каждом включении нужен тест памяти на исключение и обход выпавших битых кластеров. Бывают изредка такие хорошие частички, что и лампу сожгут.
Книги по физике и астрономии

[Изобретатель]

Бывают изредка такие хорошие частички, что и лампу сожгут.

Што намного маловероятнее!

[bob]

Бывают изредка такие хорошие частички, что и лампу сожгут.

Што намного маловероятнее!

Угу. Поэтому лично я за лампы и феррит. Если уж дауншифт и даунгрейд, то радикальный: прямо возврат к истокам на новом уровне. Кстати бурная, но уже уходящая в прошлое эпоха "плазменных" панелей телевизоров вполне подтверждает тезис о том, что о лампах последнее слово ещё не сказано. Они могут быть вполне надёжны, долговечны, компактны, экономичны по энергосбережению, и на них можно собирать вполне солидные матрицы памяти, средства отображения информации и т.п.

[Изобретатель]

Поэтому лично я за лампы и феррит. Если уж дауншифт и даунгрейд, то радикальный: прямо возврат к истокам на новом уровне. Кстати бурная, но уже уходящая в прошлое эпоха "плазменных" панелей телевизоров вполне подтверждает тезис о том, что о лампах последнее слово ещё не сказано. Они могут быть вполне надёжны, долговечны, компактны, экономичны по энергосбережению, и на них можно собирать вполне солидные матрицы памяти, средства отображения информации и т.п.

Полностью согласен.Но на новом уровне.

[sharp]

Там надо рассматривать, скорее, вероятность прихода частицы, достаточно энергичной, чтобы прожечь навылет выключенный транзисторный или флэш- триггер одним попаданием.

Ну если электроника будет лететь вне радиационной защиты - тогда канешна. Можно так-то вообще на внешней стороне корпуса ее разместить

[bob]

если электроника будет лететь вне радиационной защиты - тогда канешна. Можно так-то вообще на внешней стороне корпуса ее разместить

Она будет под радиационной защитой. Но, во первых, массу этой защиты всё равно нужно по возможности уменьшать, оптимизировать. Во вторых повторюсь, что против космических лучей сверхвысоких энергий не выстоит никакая мыслимая защита. http://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/430665 Вы же не потащите с собой бортовой компьютер, замурованный в десятки тонн свинца и этилена со всех сторон. А даже пробег самих таких частиц в металле составляет десятки сантиметров, не говоря уже о вторичном адронном и гамма-ливне после их поглощения защитным материалом: от метров до десятков метров.

[ziggyStardust]

Во вторых повторюсь, что против космических лучей сверхвысоких энергий не выстоит никакая мыслимая защита.

10^20 эВ это же ~16 Дж... Соизмеримо с выстрелом из воздушки, даже больше разрешенного... Баллоны не побьет? Когда-то смотрел серию стар-трека(еще первого) где Кирк и Спок шли навстречу радиации а их бросало как от тех самых пневматов. Интересно, это в самом деле так в киенетику все переходит?

[bob]

10^20 эВ это же ~16 Дж... Соизмеримо с выстрелом из воздушки, даже больше разрешенного... Баллоны не побьет? Когда-то смотрел серию стар-трека(еще первого) где Кирк и Спок шли навстречу радиации а их бросало как от тех самых пневматов. Интересно, это в самом деле так в киенетику все переходит?

Баллоны, конечно, не побьёт, но просветит до полного просветления. Кроме того. Вот мы, допустим, запустили аппарат по схеме "медленного зонда", разогнав его традиционными химическими и электроракетными двигателями путём гравитационно-двигательных маневров около Солнца и планет до нескольких сотен километров в секунду. Ну, собираемся лететь до альфы лет тысячу, например. В этой ситуации даже межзвёздные газ и пыль, покоящиеся относительно предпочтительной системы отсчёта, представляют опасную угрозу (а если вспомнить ещё о пресловутой "водородной стене", существование которой недавно практически доказано, то очень опасную). Вы как бы сами на себя спереди нагоняете искусственный солнечный ветер как во время вспышек высоких классов. Каждый атом, каждая встреченная по дороге молекула, ударяя в обшивку, даёт адронный и гамма-ливень. А встреча со случайной песчинкой это вообще катастрофа. Мало того, что она произведёт механические разрушения как снаряд из авиационной пушки. Всё гораздо хуже: заметная часть её энергии тоже перейдёт во вторичный ливень частиц, который осияет космический аппарат так, что мало не покажется. Представьте себе электромагнитный импульс и поток жёсткой радиации, по энергии хоть и в тысячу раз меньшие, чем полная масс-энергия песчинки. От этого не легче, это точно убьёт всю электронику, даже если её обойдут обломки корпуса и кумулятивная струя плазмы, образовавшиеся при ударе. Микрометеороиды даже для спутников не вполне безопасны. А если скорость хоть на один-два порядка выше? (Энергия-то растёт квадратично от скорости.)
В общем, даже инерциальный полёт по "медленной схеме" далеко не так прост и безмятежен, как может показаться и окажется богат на гибельные сюрпризы.

P.S. По поводу достоверности описаний явлений в литературе вспомнилась повесть "Чёрная пыль", которую читал в детстве. Нельзя сказать, что автор был совсем не сведущ в физике (основные физические явления и угрозы для межзвёздных полётов он понимал хорошо, и изящно использовал их для построения сюжета), но все эти эффекты он не вполне продумал, хотя старался. При описанной скорости и описанных параметрах встреченного газо-пылевого облака его главный персонаж вместе со своим звездолётом погиб бы мгновенно. А он там что-то целыми днями продумывал, высчитывал, выходил в открытый космос в лёгком скафандре под встречный пылевой поток монтировать систему защиты...
https://www.e-reading.by/chapter.php/106064/36/V_mire_fantastiki_i_priklyucheniii._Vypusk_2._1963_g..html

[Изобретатель]

10^20 эВ это же ~16 Дж...  Соизмеримо с выстрелом из воздушки, даже больше разрешенного...  Баллоны не побьет? Когда-то смотрел серию стар-трека(еще первого) где Кирк и Спок шли навстречу радиации а их бросало как от тех самых пневматов. Интересно, это в самом деле так в киенетику все переходит

Осталось понять,что подобные кванты согласно ТВ исключительно редки!.,а "ливни"при надлежащей защите не столь убийственны.

[Андрей Астрофизический]

Вы же не потащите с собой бортовой компьютер, замурованный в десятки тонн свинца и этилена со всех сторон.

А если у нас звездолет массой в десятки и сотни тысяч тонн, то почему бы и нет. Все равно меньшие масштабы при межзвездных планах, как то не в тему.

это в самом деле так в киенетику все переходит?

Энергия есть энергия... при удобных условиях может и в кинетическую переходить.

подобные кванты согласно ТВ исключительно редки!

Но при тысячелетней длительности полета вполне и очень даже вероятны.

Всё гораздо хуже: заметная часть её энергии тоже перейдёт во вторичный ливень частиц, который осияет космический аппарат так, что мало не покажется. Представьте себе электромагнитный импульс и поток жёсткой радиации, по энергии хоть и в тысячу раз меньшие, чем полная масс-энергия песчинки.

С песчинками надо что-то делать, это бесспорно. И делать по возможности, далеко впереди от корабля.

[bob]

С песчинками надо что-то делать, это бесспорно. И делать по возможности, далеко впереди от корабля.

Щиты Хилла и сейчас широко применяются (вся эта мятая с виду фольга, которой обвешивают спутники, корабли и станции). Но в межзвёздном варианте эти защитные экраны надо делать посерьёзнее и вешать подальше от защищаемых модулей.

[ziggyStardust]

С песчинками надо что-то делать, это бесспорно. И делать по возможности, далеко впереди от корабля.

А как насчет пара? Ведь радиатор реактора нужно так или иначе охлаждать. Можно сделать огромный радиатор для охлаждения излучением ИК. Но это увеличит вероятность  столкновения с микрочастицей. А что если поливать водой?  Она испарится, и будет продолжать путь с кораблем (если он не будет ускоряться или менять траекторию). Микрочастица утратит часть кинетики в облаке тумана (насколько?) но никак не передав ее кораблю, а о бериллиевый или титановый щит она ударится уже много слабее. По крайней мере - должна...

Ибо ничего не придумывается другое. Ни магнитное ни электрическое поле не дадут требуемого эффекта. А других я и не знаю ...

[noxx77]

В общем, даже инерциальный полёт по "медленной схеме" далеко не так прост и безмятежен, как может показаться и окажется богат на гибельные сюрпризы.

Впереди на удалении должен лететь каскад щитов, причём бОльшая часть плазмы - и первичной, и образовавшейся в результате столкновений должна просто отклоняться от корабля.

Кстати, для пилотируемого корабля просто необходимо, чтобы он ломался, а люди и среда болели и нуждались в обслуживании, иначе практическое, а за ним и теоретическое знание экипажа корабля-колонии, его готовность к преодолению неожиданностей стремительно деградирует. Поэтому сделать всё и навсегда не получится.

[Rattus]

Альтернативы нет.

Т.е. кратное дублирование отменили папской буллой и постановлением правительства? Ну тогда да...

[bob]

Т.е. кратное дублирование отменили папской буллой и постановлением правительства? Ну тогда да...

Дублирование, горячее и холодное резервирование не особо помогают в тех случаях, когда причина износа действует равномерно и износ всех дубликатов одинаков.

[Rattus]

Там надо рассматривать, скорее, вероятность прихода частицы, достаточно энергичной, чтобы прожечь навылет выключенный транзисторный или флэш- триггер одним попаданием. А это не редкость.

когда причина износа действует равномерно и износ всех дубликатов одинаков.

Вы решили неукоснительно соблюсти взаиимосключающие параграфы, или уже как нибудь определитесь там - равномерный износ или единичные высокоэнергичные частицы. Если равномерный износ высокоэнергичными частицами как пулями из пулемёта всё время полёта - то с чего бы какие-то лампы (которые сами по себе не то чтобы высокой долговечностью, насколько помню по земной практике, отличались) тут чем-то сильно помогли.
Потому возвращаемся к исходному вопросу:

расчёты где?

А то создаётся ощущение, что тут на это способны только два Алекса, а все остальные - гуманитарии. Если они уже где-то приводились - ткните точною ссылкою - это всяко полезно будет.