Межпланетный Транспорт: двигатели и стратегии

[alex_semenov]

Да не так всё.
Выход в космос, колонизация Луны и околоземья до сих пор СДЕРЖИВАЛСЯ и ТОРМОЗИЛСЯ именно потому что это привело бы к конфликту людей на Земле.
Это очевидно как два плюс два.
Пока космонавтика национальна, любые успехи одной нации там приводят к зависти других наций (опасений потерять позицию в мире, место под солнцем). Этот механизм КОЭВОЛЮЦИИ, эскалации давно бы и сходу должен был бы нас вывести из колыбели (такой проблемы как выйти из колыбели перед человечеством не должно бы было стоять). Лунная гонка никогда не должна была бы прекратиться и перерасти в марсианскую и далее- везде. Более того это привело бы к первой космической войне, наверное. Обострило бы ситуацию на Земле - без вариантов!
Но именно страх, нежелание национальной конкуренции, милитаризации и войны в космосе,  желание всё сделать  там, в космосе, мирно "по-уму" и остановил наше проникновение в космос (задача гуманизма и глобализации - устранить любые поводы для конфликта и зависти между нациями. Всё ради мира! Ради счастья всего человечества! Бла-бла-бла! )
Когда американцы ходили по Луне, на мир уже надвигалась тень глобализации (на самом деле с организацией ООН курс был взят, но случилась загвоздка-раздвоение на социалистический и капиталистический лагерь. Но детанд, "дух Хельсенки" и это "полечил").
Мрачная тень "мира во всём мире".
Нельзя получить мир и счатье и одновременно бурное развитие и прогресс.
Либо одно либо другое.
Глобализация всё и заморозила на пол века. Глобализация и только глобализация отвественная за то, что мы пол века не ступали на Луну.
Глобализация (под лозунгами международного сотрудничества) закрыла человечеству небо в самом начале.
Но теперь глобализация раскалывается и рушится как Вавилонская Башня.
Очень конфликтно.
"Смешением языков" (распадом на непримиримые цивилизации здесь на Земле! Цивилизации, которые впадают в религиозную, онтологическую войну друг с другом!)
И небо для человечества опять открывается.
Хотя мы (тут собравшиеся) по-прежнему этого не видим и не хотим видеть ибо по-прежнему боимся конкуренции, милитаризации и войны в космосе (как продолжение войны всех со всеми на Земле).
Многие, подозреваю, сюда на этот форму и ходят ради того что бы вернуться к привычным (с детсва) истинам. Подтвердить что "базовые ценности" остались прежними. А то что творится вокруг, за окном, в ленте новостей - это временные неурядицы. Полечим и всё будет как нам виделось эти пол века! Как нас научили!
Мы по-преждему видим космонавтику, стратегию наивно-неверно. Она у нас глобальная, мирная, неконфликтрая, "ради всего человечества"... Так ведь?
Война в Израиле или на Уакраине, Тайвань, гражданская война в США к этому - никаким боком! Это всё еще "темное прошлое", а космосе - это "светлое будущее".
Светлое будущее должно же приносить нам одни выгоды без потерь и проблем!
Верно я рассуждаю?
 
Так вот.
Такой РАФИНИРОВАННОЙ космонавтики нет и быть не может.
Это всё - благоглупости в которых многие из нас выросли и впитали это как само собой разумеющееся (мне потребовалось усилие что бы в себе эту благоглупость задушить).
Поэтому их мозги многих тут (и не только тут, то же на Авиабазе) закуклены в беспросветном кольце. Мол, что же может нас вывести из колыбели? Какая такая сладкая и безопасная замануха?
Ну вот недавно маразм дорос до надежды на массовый космический туризм и... сдох... Очень быстро сдох (ибо какой в ж... космический туризм, если обычный массовый симулякр-туризм уже всё... умирает).
Немилитаризированная, глобальная (не национальная, "коммерческая") космонавтика это такая же  БЛАГОглупость как нерадиоактивная атомная энергетика (или вообще вся идея "зелёной энергетики" от начала до конца).
Нельзя получить "лучшее" не вытянув следом и "худшее". Пока мы так будем капризничать, мы не получим НИЧЕГО.
Что последние пол века абсолютного застоя в космонавтике и показали.

[alex_semenov]

В связи с вышесказанным, товарищи, и пока не опомнилась окопавшаяся тут замшелая гуманистически-либерасско-глобалистская реакция, надо сказать о следующем...



Мы должны быстро и безотлагательно пересмотреть всю стратегию проникновения нас в космос, смело вывернув там всё с ног на голову!
Без сантиментов!
Прежде всего мы должны перестать мелкобуржуазно-жлобски (я бы сказал опортунистически) бояться милитаризации и национализации космоса. Напротив, мы должны поставить милитаризацию и национализацию космоса, космнического пространства во главу угла новой революционной стратегии.
Война в космосе? Не просто нежелательна, она там ОБЯЗАТЕЛЬНА!
Кто первый это сделает, то получит почти все "тапки" и даже "халат врача" в этом дурдоме, товарищи!
Так что поспешим!
Промедление - смерти подобно!
Вчера было рано, завтра будет поздно!
Хватит тут жевать сопли!

Вот таким примерно, путём.
 

Например? Ну например вся стратегия соборки космических кораблей на околоземной орбите в духе станции "Мир" или МКС должна отправитсья прямиком в унитаз.
Почему?
Потому что тонкий слой орбит между нижней кромкой атмсферы в 200 км и нижней кромкой радиационных поясов 500-700 км будет, скорей всего после первого же мало-мальски серьезного конфликат в космосе недоступной из-за случайных или специальных осколков. То есть длительное (до года) пребывание любого аппарата на этих орбитах будет означать почти неминуемое столкновение и аварию.
См. Синдром (эффект) Кесслера
А значит мы должны нучиться проходить слой мусора и и обломков вокруг Земли быстро и сходу, стартуя с поверхности Земли к более высоким орбитам или небесным телам (Луне  и т.д.)
То есть все планы, которые предполагают некую богатую многолетнюю инфраструктуру на околоземной орбите летят в унитаз (и ротоваторы в том числе). Всё что вы собрались на долговременной орбите поместить в этот привычный и вроде как завоёванный нами фротир (куда мы катались все пол века)  станет недоступен для любых наших долговременных космических планов.
А что взамен?
Какая НОВАЯ космическакя стратегия?
И вот тут выясняется что американцы над нею уже работают (на глазах у изумлённых мировых дураков).
Это странный проект Маска, якобы не нацеленный ни на одну "реальную" цель.
Тем удивительней, что никто не бросился за ним вслед.
Все смотрят хихикая и надеются, что сейчас этот дурачёт оступится и будет "всё как при бабушке".
Что тут можно сказать?
Только одно.
Как говориться, дурень думкой богатеет...

[petrovich1964]

Без развития космонавтики у человечества на этой планете НЕТ НИ ЕДИНОГО ШАНСА НА СКОЛЬКО-НИБУДЬ ДЛИТЕЛЬНОЕ ВЫЖИВАНИЕ.

"Платон мне друг..."
Вы же сами написали что межзвёздные полёты невозможны. Так что одна планета у человечества, или ещё несколько -  ничего не меняет. Возить с Марса что либо экономически не выгодно будет всегда. Если не изобретут гравицапу.

Когда американцы ходили по Луне, на мир уже надвигалась тень глобализации

Никогда не думал что тень от Армстронга может накрыть весь мир. 

[NotSodern]

Пока космонавтика национальна, любые успехи одной нации там приводят к зависти других наций (опасений потерять позицию в мире, место под солнцем).

пока СССР и США ударно покоряли космос, китайцы от зависти покорили многие рынки Земли дешевой и неплохой продукцией. и из младшего брата стали старшим.

А то что творится вокруг, за окном, в ленте новостей - это временные неурядицы.

так то зависит от места проживания. для некоторых стран даже ВМВ с ПМВ временная неурядица. какое дело в Юж.Америке до того что в Европе и Азии ктото когото укладывал миллионами.
ну захотели развлечься пусть развлекаются.

[alex_semenov]

Вы же сами написали что межзвёздные полёты невозможны.

Я такого не писал. Напротив. Я утверждаю что способов межзвездных путешествий у нас НЕСКОЛЬКО (и даже провёл аналогию со способами летания по воздуху). Да, все они ТРУДНЫ. И многих не устраивают (хотелось бы вжик... и...)
Но я как и Штерн, считаю что эта сложность на самом деле ПОЛОЖИТЕЛЬНА (дураки не будут распространяться по вселенной).

Так что одна планета у человечества, или ещё несколько -  ничего не меняет.

Меняет! Еще как меняет!
Ставит всё с ног на голову. Радикально всё меняет.
Сейчас мир под единой глобальной пятой. И те кто всё это организовал не хотят этого упускать. Под самыми благими предлогами, разумеется, они обещают массам всемирное глобальное процветание (либеральное, коммунисчитеское, фашистское - не суть. Всё это пустозвнная ложь). Даже небольшие национальные базы-форпосты на Луне, Марсе, астероидах сделают эти земные нации БОЛЕЕ УСТОЙЧИВЫМИ в противостоянии друг другу и главное, в противостоянии ГЛОБАЛЬНЫМ силам.
То есть космос - это способ укрепления суверинитета нации на Земле. Поэтому он запрещён (де факто) другим нациям, кроме самых крутых. Он так же лимитирован для любых наций как атомная энергия (мол, только для мира, ни в коем случае ни для войны!)
Если же нация получит ПОЛНЫЙ доступ к космосу как для войны так и для мира, вложения в него мгновенно окупятся. Самые немыслимые сейчас вложения!

Возить с Марса что либо экономически не выгодно будет всегда. Если не изобретут гравицапу.

Еще и еще раз. Вы мыслите как глобалист.
Марс, Луна, Титан, астероиды - базы там (полувоенные тем более) обеспечат любой сколь угодно небольшой (но гордой) нации на Земле ПОЛИТИЧЕСКУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ. Их неубиваемость. Равность среди равных РЕАЛЬНУЮ, а не декларируемую.
При этом обратите внимание на существенный перекос, ОБОРОНИТЕЛЬНЫЙ характер освоения глубокого космоса нациями Земли.
Военная база в глубоком космосе не годится  для внезапного нападения на кого-либо на Земле. Но зато она может обеспечить неминуемый ответный удар в случае внезапного нападения здесь на Земле агрессору. Агрессор должен внезапно напасть тогда и на государство на Земле и на все его космические форпосты. А если их несколько, это не так то и просто.
Возможно, поэтому, доминирующие страны и не хотят выпускать в космос прочие СУВИРЕННЫЕ нации ибо военная (верней военизированная) колонизация космоса не хуже (а может  и лучше) ядерного оружия обеспечивает любой нации прежде всего гарантию ненападения на нее тут на Земле. То есть истинный ПОЛИТИЧЕСКИЙ суверенитет (то с чем борется глобализация).

Никогда не думал что тень от Армстронга может накрыть весь мир. 

Не так. Всё не так!
Тень хищного "голубя мира" накрыла отпечаток ноги Армстронга на Луне. 
Я бы сказал так.
То есть маленький шаг человека на Луне был первым шагом в гонке цивизиаций за космос. Но страх этой гонки, жажда для начала установить мир во всём мире (а потом, может быть, после дождичка в четверг...) и привела к тому, что Луна осталась более полувека нетронутой.
На самом деле по историческим меркам это немного. И для наших потомков через 1000 лет это мимолётный застой будет незаметен.
Но это заметно нам, кто родился жил, вырос и даже состарился за эти 50 лет. Эти 50 лет нас настроили определённым образом. Настроили наш "туннель реальности" в определённом и ПУСТОМ направлении.
Вот почему "космос мёртв".
"У нас нет ни единого шанса пока..."
"Не очень то и хотелось..."
Глобалисты нас поимели. Обещав и мир и прогресс, в итоге прогресс заторможен, а мир (коорым они хотели править) взбунтовался и теперь катится к войне всех со всеми.
И в этом надо чётко дать себе отчёт. До тех пор пока мы будем пытаться и рыбку съесть (выйти в космос) и на кол не сесть (сделать это мирно, ради всего человечества) - мы и не будем видеть никаких путей выхода человечества во вселенную.
Мы так и будем себя сначала МЕНТАЛЬНО (а потом уже физически) закупоривать в колебели.

[alex_semenov]

пока СССР и США ударно покоряли космос, китайцы от зависти покорили многие рынки Земли дешевой и неплохой продукцией. и из младшего брата стали старшим.

Если всё так, как вы тут НЕСЁТЕ (чувствуетя высшая школа экономики! ее длинная рука!) то зачем китайцам еще и космос и Луна?
Ась?
Зачем они ДРАЗНЯТ американцев?
А ведь это они их заставили проснуться с "Артемидой" и прочими масками...
США как та собака на сене. Самим им эта Луна нахрен не упала. Но если кто-то на нее будит зарится (воткнуть там свой флаг упаси бог!) они это просто так не оставят!
Хотя, казалось, бы ну что с этого им?

так то зависит от места проживания. для некоторых стран даже ВМВ с ПМВ временная неурядица. какое дело в Юж.Америке до того что в Европе и Азии ктото когото укладывал миллионами.
ну захотели развлечься пусть развлекаются.

Моя хата с краю? Ничего не знаю?
Где же я это УЖЕ слышал? Гм... А ну да. Когда победил майдан и дурачки вокруг меня плясали, я им сказал что теперь ждите на улицах нашего города русские танки... Россия ТАКУЮ Украину не потерпит. Как же на меня набросилась вся это еврохуторская интеллигенция! Ну и? Нет, танков русских тут где я  - еще нет. Но ракеты и прочие дроны уже летают во всю!
Последняя тревога только пол часа как отгудела (люди уже и не реагируют на нее).
Отсидеться никому нигде не получится. Да, некторое время - можно. Но это не бесплатно. Это вас догонит и так ударит, что проклянёте всё полученное! Разум - анизатропное шоссе. Любой уютный мир-мирок рано или поздно сжимается и становится неуютным. И надо делать шаг вовне (возможно не в физическом смысле но и в физическом тоже) чтобы хоть на время восстановить "равновесие". Отдышаться.
Люди, думающие, что ступив на путь прогресса, они смогут этот прогресс обуздать, направить только в нужное всем русло ("счастье, всем, задаром, и пусть никто не уйдёт обеженным!"), это - КОНЧЕННЫЕ КРЕТИНЫ. Люди больны гордыней гностицизма (религиозный ум очень тонко считает это кознями дьявола).
Хотя таких тут (по воспитанию и образованию) больных больше чем полностью все (я сам - из таких).
 

[alex_semenov]

Строго между нами. Сколько? стописят, двести, триста?

Не понял юмора. Вы о цене спасения отца русской демократии?
То есть вы считаете, что всё то, о чем говорит Темнейший последнее время (суверенитет, суверенитет, суверенитет... русская цивилизация...) - это всё бла-бла-бла?
А бумажечку твою, я махорочкой набью?
Вы никогда не удивлялись, почему с глобалистами махровые хуторяне (моя хата - с краю) всегда так легко находят общий язык?
Почему махровый жлоб (жлобяра или просто еще махонький жлобок) так легко находят общий язык с предельным идеалистом-гуманистом, любым "отцом русской демократии", который "за всё человечество" (а за державу ему не обидно нисколечки, державу он свою люто ненавидит)?
Почему эти две крайности так легко сходятся?
Более того! Эти две мерзости друг другом - гордятся! Это их жизненное кредо! Это их миропонимание!
Миропонимание кадавра, который у меня на глазах "свернул вселенную" вокруг себя (остановись мгновенье, ты - прекрасно)!
Ну так же и случилось, братцы! Это то что случилось со всеми нами на этой планете за последние 50 лет!
Вам всем тут жутко умным и рациональным уже вселенная нафик стала не нужна САМА ПО СЕБЕ! Только за бабки! Нет бабок? Нет вселенной! За пол века! Более того! Вы же уже для себя  решили что тут у вас "хата с краю" и вы сможете договориться друг с другом и отсидеться миллиард лет до конца света.
А если не миллиард, а меньше, то и хрен с ним.
После меня - хоть потоп!
И эти люди собрались контактировать с братьями по разуму? О чём, братцы?
 

[BlackMokona]

А ведь это они их заставили проснуться с "Артемидой" и прочими масками...

Артемида это программа Трампа для своего пиара. А Маск вылез когда ещё Китай ничего в космосе не представлял совсем

[alex_semenov]

Артемида это программа Трампа для своего пиара. А Маск вылез когда ещё Китай ничего в космосе не представлял совсем

А откуда тогда столь длительное (как звон большого колокола) космическое оживление с жирных нулевых?
Ну допустим, первотолчок, первопричина - ясна (она у любого великого начинания ВСЕГДА идиотская). Мы уже установили. Весь этот дурной хайп с космическим туризмом и коммерциализацией космоса - это такой "посдедний выдых господина Пэ-же". Это одна из плановых попыток глобальных финансовых элит надуть очередной симулякр, куда будут сливаться некоторое время дурные мировые деньги-долги. Дуракам на поле чудес нужно показывать светлое будущее. Ну и  космос - отличная, не заезженная тогда пока замануха!
Но если бы это был бы чистый симулякр, то он бы давно уже (за считай 15 лет) загнуляся бы.
Ну как "зелёная энергетика" в европах.
Ну или мимолётное дитя мировой фармокологическйо мафии - ковид.
А этот - живее всех живых!
Всех пережил, живчик, и даже набирает обороты, которых от него никто не ждал (включаются в гонку уже и нации!).
Так в чём секрет такой живучести?
И ведь всё не так глубоко. Корни ЯВНО ведут к... американской военщине и "махровым республиканцам" (то есть условным "изоляционистам", религиозным врагам "глобалистов" в пока тихой ). То есть живучесть в том, что повесточку то видимо тихо перехватвывают противники. Начинали одни, но теперь ведут совсем другие. И куда ведут то?

А вы хотите сказать, что если завтра Китай высадит своих астронавтов на Луну, США будут за этим тихо-мирно, безмятежно наблюдать, без тени ревности?

[BlackMokona]

А откуда тогда столь длительное (как звон большого колокола) космическое оживление с жирных нулевых?

СССР распался и Роскосмос вылез на мировой рынок. С хорошими технологиями да специалистами работающими за еду, открывались интересные перспективы для отросли. Это эхо 9х годов. После чего уже начало спадать, пока Маск со своим подходом всё не перевернул. 

[PostAlien]

Не проще ли туже уже добытую термоядерную энергию сразу напрямую как-то использовать (в том же лазерном парусе?). Ответ - ПРОЩЕ.

Факт. Более того, как мы выяснили, (квази)идеальный фотонный парус фундаментально двукратно эффективнее идеальной фотонной ракеты (и, на релятивистских скоростях, экспоненциально эффективнее неидеальной/нефотонной). Тем не менее, у ракет есть очевидные преимущества, которые могут окупить их использование. В частности, относительная (конечно, они всё равно зависят от источника топлива, но логистические цепочки тут длиннее и вариативнее) автономность.

[PostAlien]

Во вселенной нет ее запасов. Антиматерию надо создавать.

Технически, это утверждение ложно. Антиматерия есть в природе и её можно добывать. Бикфорд на эту тему целую книжку написал (http://www.centauri-dreams.org/wp-content/Bickford_Phase_II.pdf). Но объёмы добычи...

[PostAlien]

Но тонкость физической картины мира окончательно забивает крышку гроба у этой идеи. Чисто из законов квантовой механики и законов сохранения КПД процесса наработки атниматерии будет на три-пять порядков хуже чем зарядка аккумулятора (скажем, маховика). То есть вы должны затратить 100 000 -1000 Дж энергии, что бы зарядить "аккумулятор антиматерии" на  1 Дж.

Не несите чушь. Из (относительно) фундаментальных законов квантовой механики (закона сохранения барионного числа) эффективность производства не может превышать 50% (т.е. на производство килограмма антивещества необходимо затратить минимум 1,79751036×10¹⁷ джоулей энергии). С учётом второго начала термодинамики эффективность будет всегда меньше 50%. Но ассимптотически приближаться к этому показателю законы физики не запрещают.
На порядки меньше 50% – это эффективность производства антипротонов при помощи ускорителей частиц. Форвард в Antiproton Annihilation Propulsion (https://sci-hub.ru/https://doi.org/10.2514/3.22811) оценивал эффективность производства антиводорода с использованием оптимизированного ускорителя (у существовавших на момент написания им статьи ускорителей эффективность была 0,000002%) в 0,01%. На один двухсотгигаэлектронвольтный протон (это оптимальная энергия, если верить Форварду) рождается 0,085 антипротонов, что даёт предельную эффективность: 0,085÷(200÷0,938272)≈0,0004. С учётом КПД ускорителя (Форвард оценивал его как 50%, но лично я более оптимистичен, думаю его эффективность можно приблизить практически к 100%) и других потерь выходит как раз примерно одна сотая доля процента. Эту эффективность можно значительно повысить. Например, заменив протоны на тяжёлые ядра (Идею предлагал много кто. См. например "Antimatter Breeders" Чаплина или "Concepts for the efficient production and storage of antimatter" Кассенити), в частности, ядра урана. Или использовать побочные продукты столкновения, в частности, заряженные пионы для дополнительного синтеза антипротонов, как предлагал Кассенити (см. Concepts for the efficient production and storage of antimatter (https://sci-hub.ru/https://doi.org/10.2514/6.1993-2031)). Или и то и другое.
Но в конечном итоге (в первую очередь,  из-за огромного количества побочных продуктов) ускорители действительно являются крайне неэффективным способом производства антиводорода и использовать их глупо.
К счастью, существуют гораздо более эффективные альтернативы.
Так, Хора предлагал для эффективного производства антипротонов использовать сверхмощные лазеры (см. Estimates for the efficient production of antihydrogen by lasers of very high intensities (https://sci-hub.ru/10.1007/bf02109654)). Наилучшем же способом производства антиводорода (из предложенных на данный момент), по всей видимости, является производство с использованием эффекта Казимира (см. Antimatter Production at a Potential Boundary (https://ntrs.nasa.gov/citations/20010091016)). С его помощью можно обеспечить практически прямое преобразование энергии в протон-антипротонные пары. Конечно, вряд-ли мы добьёмся такой же эффективности, как в существующих супермаховиках. Но до уровня эффективности разложение воды электролизом – вполне.
Так же надо заметить, что ничего невозможного в сверхэффективном производства антиматерии тоже нет. Мы надёжно знаем два объекта, способные нарушать закон сохранения барионного числа – это сама вселенная (см. Барионная ассиметрия) и чёрные дыры. Собственно, нарушение закона сохранения барионного числа является необходимым для полного и просто достаточно высокого преобразование массы в энергию (хороший обзор на эту тему: Black hole as the ultimate energy source (https://pubs.aip.org/aapt/ajp/article-abstract/63/2/151/529077/Black-hole-as-the-ultimate-energy-source?redirectedFrom=fulltext)). Чёрные дыры могут осуществлять это, причём рядом различные способов (ну, точнее мы можем извлекать из них энергию рядом различных способов), а не только при помощи излучения Хокинга.
Из теоритических объектов, на это способны магнитные монополи и Q-шары. Первые катализируют барионный распад протона на гамма-кванты, осуществляя полное преобразование. А вторые, собственно, теоритически могут превращать обычное вещество в антивещество (практически) без затрат энергии (см. Astrophysical bounds on supersymmetric dark-matter Q-balls (https://arxiv.org/abs/astro-ph/0507225)). Конечно, существование этих объектов не доказано.

[PostAlien]

Извлечение этой энергии тоже не сахар. В-первых только 1/3 частиц рождённых в процессе аннигиляции пророн-антипротона вы можете как-то успеть утилизировать магнитным полем. Остальные 2/3 - это ПАРАЗИТНАЯ энергия которая будет пытаться уничтожить ваш звездолёт. Это чудовищно-проникающие гамма-кванты.

Тут вы снова несёте чушь. Вообще, Форвард предполагал, что в среднем 2/3 массы-энергии аннигилирующей протон-антипротонной пары перейдут в массу-энергию заряженных пионов, движущихся со скоростью более 94% от скорости света. Более современные и более точные оценки более пессимистичны. В Reconsideration of Propulsion by Antimatter (https://sci-hub.ru/https://doi.org/10.2514/1.B34140) утверждают, что при протон-антипротонной аннигиляции рождается в среднем три заряженных пиона с кинетической энергией 200 мегаэлектронвольт (что соответствует скорости в 91,16% скорости света). Те есть, 54,2865893% массы-энергии топлива перейдёт в заряженные частицы ((139,57061+200)×3÷(938,27208816×2)≈0,542865893). В любом случае, это больше трети.
Правда, из-за того, что мы говорим о средних показателях, то средняя их скорость составляет ≈81% скорости света. Это даёт*, при идеальной эффективности магнитного сопла, эффективную скорость истечения в ≈44% от скорости света. Реальная эффективность магнитного сопла может составлять 85%, согласно Beamed Core Antimatter Propulsion: Engine Design and Optimization (https://arxiv.org/abs/1205.2281), что даст общую эффективную скорость истечения в ≈37,4% скорости света. С другой стороны, Форвард полагал, что эффективность магнитного сопла может быть практически идеальной и ссылался на какие-то исследования (https://web.archive.org/web/20180110201710/http://www.transorbital.net/Library/D001_S01.html#top). При эффективной скорости истечения в 37,4% от скорости света для разгона до 0,5c потребуется число Циолковского 4,343728 (Согласно релятивистской формуле Циолковского: 1÷((1−0,5)÷(1+0,5))^((1÷(0,374×2))) или, иными словами, а килограмм сухой массы пионной ракеты придётся 1,671864 кг антиматерии. Бороться с паразиткой понятно как – двигателем внешнего сгорания. Как у Валькирии, например.

В прочем, на самом деле, пионная ракета тоже ужасно примитивна.
Как насчёт величайшего достижения антипротонной амбиплазмы? Винтерберг полагает (см. Matter–antimatter gigaelectron volt gamma ray laser rocket propulsion (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0094576512002640)), что на основе аннигиляции водорода с антиводородом можно создать гигаэлектронвольтный гразер, работающий с практически идеальной эффективностью. ВСЯ масса-энергия топлива преобразуется в гамма-кванты (остальные каналы аннигиляции подавляются) и все эти гамма-кванты когерентно изучаются в строго определённом направлении (что, в числе прочего, резко снижает проблему радиации и паразитного тепла). Кроме того, он утверждает, что двигатель хорошо миниатюризируется.
Получаем квазиидеальную фотонную ракету, работающую почти идеально и не требующую для строительства необычных материалов, вроде зеркала для гамма излучения.

Проблему низкой эффективности фотонной ракеты на низких скоростях можно решить путём многоступенчатой схемы, где на первых ступенях используется менее калорийное (и на порядки более дешёвое) термоядерное топливо. Как минимум вплоть до скорости, равной эффективной скорости истечения такая ступень будет эффективнее. Да и на больших, вероятно окупиться. Всё же помимо чистого энергетического баланса есть и другие соображения. Даже при близкой к идеальной эффективности производства антиматерии, у обычного вещества есть огромное преимущество перед антиматерией – его не нужно производить, а можно добывать. И добывать очень эффективно.
На газовых гигантах есть почти неисчерпаемые запасы дейтерия и гелия-3.
P.S:
*Вообще, могу ошибаться. Я всегда считал эффективною скорость истечения антипротонной ракеты именно так и не представляю, как можно иначе. Вроде это более чем хорошо учитывает потери на гамма-излучении. Но Фрисби, вместо того, чтобы аналогично вычислить эффективною скорость истечения, для учёта этих потерь полез в мозгодробительные дифуры. Вы ведь знакомы с его работой How to build an antimatter rocket for interstellar missions - systems level considerations in designing advanced propulsion technology vehicles (https://www.semanticscholar.org/paper/How-to-build-an-antimatter-rocket-for-interstellar-Frisbee/f0eda0cd8b0fb15e3ceccd2e71f2a236f29c48c4)? Можете пояснить, кто сошёл с ума?

[alex_semenov]

В частности, относительная (конечно, они всё равно зависят от источника топлива, но логистические цепочки тут длиннее и вариативнее) автономность.

Да, за всё надо платить. Поэтому любой лазерный парус - лишь разгонник. А торможение у цели - "совсем другая история" и даже две других истории, скорей всего, последняя из которых  - автономная ракета (но уже не релятивистская).

Идеальной автономностью обладал бы термоядерный таранник.  Он мог бы летать от звезды  к звезде на своих 0.3с, в принципе, неограниченное число раз (так подобные таранники и летают в "Пламя над бездной" у Винджа). Вся нация Джон Хэ, карабейников была нацией вечных межзвездных скитальцев.  Всякий раз такому кораблю надо заправится на очередной бросок. Но так как ему для этого нужен дейтерий (третий по распространённости изотоп во вселенной) его можно найти в любой звёздной системе в нужном количестве (даже пусть это будет миллион тонн).
С парусами всё совсем не так.
Хотя...
Если полезная нагрузка паруса зонд фон Неймана, то какая нафик разница? Прилитев в любую звёздную систему подобный зонд сможет развернуть там астроинженерную деятельность и при желании создать новую гравицапу для запуска очередного подобного зонда (вернее зондов) в другие системы.
То есть, в пределе (при технологиях не отличимых от магии, а фон-Нейман это вершина любого технологического развития, предельная технология которой могл бы достичь любой прогресс любой цивилизации в известной нам физической реальности) проблема "автономности" не принципиальна.

[PostAlien]

Идеальной автономностью обладал бы термоядерный таранник.

Идеальной автономностью обладала бы полноценная прямоточка. Обычная термоядерная, сингулярная, конверсионная на магнитных монополях или странгелетная.

[PostAlien]

Но опять таки. Это НЕВОЗМОЖНО (реакции с катализом тут не годятся).

А вот похороны CNO катализа я как-то пропустил. Не поясните?

[PostAlien]

В общем. Антиматерия - это несбыточная мечта из 50х-60х, когда у некоторых была ещё надежда, что в космосе летают астероиды из антиматерии (целые куски антижелеза!) и мол, этим можно воспользоваться как даровым источником энергии.

Кстати, эта идея реикарнировала: Powering Starships with Compact Condensed Quark Matter (https://www.researchgate.net/publication/258946178_Powering_Starships_with_Compact_Condensed_Quark_Matter).

[alex_semenov]

Проблему низкой эффективности фотонной ракеты на низких скоростях можно решить путём многоступенчатой схемы, где на первых ступенях используется менее калорийное (и на порядки более дешёвое) термоядерное топливо.

Поминаемая вами тут "Валькирия" так и должна была делать. Поэтому в итоге по всем расчётам тратить удивительно мало антиматерии (я видел споры в сети и недоумения по этому поводу, мол, почему .
И всё-таки, главная проблема -  производство антивещества.
Это ставит самый большой и жирный крест на подобной системе привода. Ну разве что использовать это как-то для дотормаживания лазерного паруса, скажем, антипротонным "катализом" деления... Но сам по себе этот привод, как привод для звездолёта мне не кажется интересным.
Именно из-за того что вы антиматерию должны нарабатывать из как-то отдельно добытой энергии (чудовищно дешёвой) это слишком уж путь "в обход". Есть стационарный источник дешёвой энергии? Ну запитай от него разгонный лазер. Путь куда короче и эффективней.

Но опять таки. Это НЕВОЗМОЖНО (реакции с катализом тут не годятся).

А вот похороны CNO катализа я как-то пропустил. Не поясните?

А что тут хоронить? Подобный катализ бессмысленно организовывать для бассард-таранника НА ХОДУ. Если вы не хотите терять катализатор, вы как-то должны его отделять от продуктов реакции и возвращать назад в процесс.
А как вы это можете организовать при условии, что у  вас по-сути ГПВРД вшешнего и сильно сверхзвукового сгорания?
Как вы вообще можете предстваить себе звездолёт Бассарда с подобным каталитическим циклом?
Нет, можно конечно допустить, что вы расходуете катализатор безвозвратно, впрыскивая ее в "зону горения", но тогда каждый атом катализатора должен успеть катализировать минимум миллион (а скорей миллиард) атомов собранного водорода (что бы запас расходуемого катализатора не тянул карман).
А это реально?

[PostAlien]

Поминаемая вами тут "Валькирия" так и должна была делать.

Я знаю. К сожалению, я не сам это придумал. Хотя я не назвал бы экономию "чудовищной". На релятивистских скоростях это проценты, максимум десятки процентов. А на не релятивистских использование антиматерии малоосмыслено. Разве что для катализа.

И всё-таки, главная проблема -  производство антивещества.

Как я писал, проблема разрешимая. Если один какой-либо из описанных мной или иных способов сможет приблизить эффективность производства антиматерии к 50%, то разница в эффективности будет НЕ КАТАСТРАФИЧЕСКАЯ.

Ну разве что использовать это как-то для дотормаживания лазерного паруса, скажем, антипротонным "катализом" деления

Если парус ультрарелятивисткий, с высокой гаммой, то чистая антиматерия могут быть лучше, чем ядерное или термоядерное топливо, даже катализируемое антиматерией.
Антиматерия хотя и дороже термоядерного топлива, но её нужно меньше и экономия энергии разгона может окупить использование антиматерии даже на низкой скорости.