Перспективы дальней космической связи

[Maki]

Хочется надеяться, что проблемы космической электроники и межзвёздного двигателя будут решены в обозримом будущем. В этом случае, вопрос о посылке хотя бы пролётного зонда-разведчика к ближайшим экзопланетам станет вполне актуальным.

Тогда возникает несколько вопросов:

Какой из видов связи - радио или лазер - будет эффективней на расстояниях в десятки световых лет?
Какой мощности энергоустановка потребуется для того, чтобы передать на Землю фотографии, спектрометрию и прочее?
Какая энергоустановка будет оптимальна для такой связи - реактор, солнечные батареи, или что-то ещё?
Какой источник питания мог бы поддерживать полёт в "спящем" режиме на протяжении десятков/сотен лет?

[николай теллалов]

Какой источник питания мог бы поддерживать полёт в "спящем" режиме на протяжении десятков/сотен лет?

имхо наиболее реалистичен звездолет парусник (а ему требуется ИНФРАСТРУКТУРА в системе-отправителе корабля)
отсюда:
1) лететь не прийдется сотни лет, так как и слать проще на дистанции до 20-25 св.лет
2) так как разгон осуществляется лазерами (или мазерами), значит и связь удобно базировать на них; но связь для передачи полноценных данных!
короткие рапорты "я прилетел", "обнаружил то, что описано в прогнозах в варианте Х" можно и радиоволнами;
3) логично так же, что прибывший к цели звездолет запустит свои технорепликаторы на построение тех же излучателей с накачкой от звезды, а так же производственных комплексов, которые построят аппараты для подробного исследования системы;
4) лазеры у системы-цели полета нужны не только для связи, но и для торможения следующих звездолетов.

так что я за лазерную связь

[Maki]

2) так как разгон осуществляется лазерами (или мазерами), значит и связь удобно базировать на них

Но ведь лазерная пушка - вовсе не детектор, правильно? Тем более, разгон будет только на начальном этапе, а далее по инерции. Так что она хороша только как передатчик. И не факт что на межзвёздных расстояниях...
Так что вопрос о передатчике на зонде, и приёмнике на Земле требует отдельного решения.

короткие рапорты "я прилетел", "обнаружил то, что описано в прогнозах в варианте Х" можно и радиоволнами

Вот, кстати, да. Нас ведь интересует только четыре вещи: жидкая вода, кислород, наземная флора и волновое загрязнение. Всё прочее - мелочи для ботаников.

логично так же, что прибывший к цели звездолет запустит свои технорепликаторы на построение тех же излучателей с накачкой от звезды

Хотелось бы верить! Но в этой теме уже две "тирьямпампации". Электроника и движок. Давайте передадим знания силами одного лишь зонда! 

[николай теллалов]

лазерная пушка

РОЙ "пушек"

промодулировать излучение, которое при связи ниже энергетически разгонного, ничто не мешает;

в этой теме уже две "тирьямпампации"

я даже одной не вижу

[николай теллалов]

Нас ведь интересует только четыре вещи: жидкая вода, кислород, наземная флора и волновое загрязнение

короткими сигналами можно передать гораздо больше

ведь еще до миссии сделали эдакий "каталог ожидаемых результатов"
рапорт просто указывает на те варианты, которые имеются в содержании каталога

[Maki]

промодулировать излучение, которое при связи ниже энергетически разгонного, ничто не мешает;

Но это передатчик. Вопрос в том, чем и как будет отвечать зонд.

я даже одной не вижу

К сожалению, движок и электроника, способные долететь до звездей в гуманный срок, существуют только в воображении энтузиастов.

[Maki]

короткими сигналами можно передать гораздо больше

ведь еще до миссии сделали эдакий "каталог ожидаемых результатов"
рапорт просто указывает на те варианты, которые имеются в содержании каталога

Полностью согласен. Сам в какой-то из тем выдвигал сходную идею.
Но, в принципе, указанные 4 сигнала - вполне себе рациональный минимум, указывающий на самые значимые этапы. Хотя... можно и на "земляснежок"  попасть... )))

[николай теллалов]

чем и как будет отвечать зонд

первоначально - сигналами "по каталогу ожидаемого"
по прибытии - после построения минимального роя лазеров на близкой околозвездной орбите

просто дело в том, что без разработки технорепликаторов, запуска и не будет
а тогда и зонд уже не только зонд, а доставчик реплиаторов в другую систему
и его основная задача - не столько исследование, сколько создание производственной базы (астероиды, аналоги Луны); имея ее, можно: 1) развернуть полноценное исследование, 2) подготовить инфраструктуру для встречи следующих кораблей.
Все что меньше этого - бессмысленно.
Идея о том, что можно построить корабль, который самостоятельно, за счет бортовой энерговооруженности, сумеет долететь хотя бы до Альфы Центавра - это уже ненаучная фантастика (она могла раньше быть научной, но теперь - нет, ибо устарела; уходит в категорию жульверновских сюжетов).
Причем и инфраструктура, нужная для разгона звездолета - многоцелевая, нужная прежде всего для нужд освоения собственной системы.
По этой логике и строю свои предположения насчет межзвездных полетов.

движок и электроника, способные долететь до звездей в гуманный срок, существуют только в воображении энтузиастов

движок для парусника - вовсе не воображаемая вещь
в смысле, она реализуема и на нынешнем уровне техники
т.е. не фантастична

далее - у Семенова были расчеты (потом ему стало скучно, и он нашел другие идеи-игрушки для своего воображения), согласно коим вполне возможен разгон до 0,3-0,5 С - это значит, что электронике надо выдержать всего пару десятилетий, с чем современная электроника успешно справляется;
(пара десятилетий - это для дистанций 10-15 св. лет, ну пусть 20; на борту все равно меньше времени пройдет)
в темах на форуме есть публикации об электронике, которая функционирует при высоких температурах и повышенной радиации - так что и тут ничего фантастического нет;

напомню: Семенов "проектировал" аппарат с массой 100 тыс тонн; из них от 3/4 до 2/3 - масса паруса; тот же парус после разгона складывается в щит; сколько бы ни съела эрозия от встречного потока частиц, остается на токопроводящую петлю магнитного парашюта, а возможно останется и на повторное развертывание паруса, чтобы маневрировать в световом потоке звезды, к которой прилетел корабль.
Да, режим работы корабля - у предела технической выносливости.
Все равно не фантастично.
Просто сложно и трудно придумать и потом сделать.
Так же как сложно и трудно было до сих пор с многими вещами - от паровоза до космической ракеты.
Весь вопрос в воле поставить себе такую задачу. А так же готовность переменить свой образ жизни так, чтобы задача не была сверхзадачей, подрывающей все силы. Но от такой перемены все равно польза, даже если меняться не одного межзвездного полета ради.

----------------

указанные 4 сигнала - вполне себе рациональный минимум

нет, это сильно ниже минимума
только ради таких результатов не стоит запускать зонд (т.е. строить и выводить на орбиты полчища модулей астроинженерной инфраструктуры), можно обойтись "малым роем" наблюдательных инструментов, работающих как один инструмент, но с "апертурой" в астрономические единицы

так считаю

[Maki]

Идея о том, что можно построить корабль, который самостоятельно, за счет бортовой энерговооруженности, сумеет долететь хотя бы до Альфы Центавра - это уже ненаучная фантастика (она могла раньше быть научной, но теперь - нет, ибо устарела; уходит в категорию жульверновских сюжетов).

В таком случае, с сожалением приходится отметить, что межзвёздное сообщение имеет и третье непреодолимое ограничение - по связи.

далее - у Семенова

Жюль Верн, на мой взгляд, на порядки убедительней. Он тщательно избегал откровенной фрикоты, и потому многие его фантазии даже теперь выглядят как вполне научное предвидение.

только ради таких результатов не стоит запускать зонд (т.е. строить и выводить на орбиты полчища модулей астроинженерной инфраструктуры), можно обойтись "малым роем" наблюдательных инструментов, работающих как один инструмент, но с "апертурой" в астрономические единицы

так считаю

Вполне уважаемое мнение. Хотя мне кажется более точным именно зонд.

[николай теллалов]

В таком случае, с сожалением приходится отметить, что межзвёздное сообщение имеет и третье непреодолимое ограничение - по связи.

не понял откуда такой вывод

Жюль Верн, на мой взгляд, на порядки убедительней. Он тщательно избегал откровенной фрикоты

и не избежал элементарного просчета насчет снаряда на Луну - а вроде перегрузки уже вычисляли для нужд артиллерии

именно зонд

от зонда все же ожидаемо нечто более нежели четыре простые ответа

[Maki]

не понял откуда такой вывод

См. заглавный пост. Он предполагает сразу две тирьямпампации. Вы указали и на третью. 

и не избежал элементарного просчета насчет снаряда на Луну - а вроде перегрузки уже вычисляли для нужд артиллерии

Моя любимая поговорка: "Кто не работает - тот не ошибается".

от зонда все же ожидаемо нечто более нежели четыре простые ответа

Мне бы и этих четырёх хватило бы. Но излагайте ваши предложения по расширению протокола!

[николай теллалов]

См. заглавный пост. Он предполагает сразу две тирьямпампации. Вы указали и на третью

повторяю - не вижу ни одной

"Кто не работает - тот не ошибается"

кто ошибается на пустяке - тот действительно не поработал над собственной идеей

впрочем, Верну просто нужен был сюжет
ради него и притворился, что проморгал ошибку
тем более что далеко не все читатели ее и заметили

излагайте ваши предложения по расширению протокола!

мне это скучно

[ziggyStardust]

осуществляется лазерами (или мазерами)

...мазер существенно проигрывает хорошо отработанной вакуумной или плазменной технике СВЧ по максимальной мощности, возможностям синхронизации и (наверное!) КПД.

лазеры у системы-цели полета нужны не только для связи, но и для торможения следующих звездолетов.

OMG!!!

движок для парусника - вовсе не воображаемая вещь
в смысле, она реализуема и на нынешнем уровне техники

РОЙ "пушек"

А Вы понимаете что "рой" лазеров практически невозможно синхронизировать!? и их "удар" будет как более слабым так и более жестким (по частоте излучения).

[Rattus]

Какой из видов связи - радио или лазер - будет эффективней на расстояниях в десятки световых лет?

Мазер. Вот только его ориентировать, вероятно, точнее придётся чем просто направленную радиоантенку.

Какая энергоустановка будет оптимальна для такой связи - реактор, солнечные батареи, или что-то ещё?

Солнечные панели эффективны для солнцеподобной звезды только на расстояниях как до нашего Юпитера. А за столетия полёта до цели они либо просто напрочь деградируют от космической радиации снаружи, либо механика, прячущая их в корпусе будет достаточно сложна, чтобы также считаться ненадёжной при расчёте на такой срок.
Ну главный аргумент: если 99,9% времени экспедиции зонд успешно питается от другого источника - нафига ещё городить и солнечные панели?

Какой источник питания мог бы поддерживать полёт в "спящем" режиме на протяжении десятков/сотен лет?

Только радиоизотопный/ядерный, разумеется.

[Pan Muldgaard]

Куда летим?
Какова радиопроходимость среды?
Есть ли возможность создать систему ретрансляторов?

Я бы предложил АФАР - передатчик, а лазерный движок не стал бы трогать вообще. 

[Maki]

Мазер. Вот только его ориентировать, вероятно, точнее придётся чем просто направленную радиоантенку.

Погуглил. Оказывается прогресс в этой области постепенно идёт. ОК, вариант мазера принимается!
Но какая мощность и размеры нужны чтобы передать через, например, 10 СЛ хотя бы морзянку?

(кликните для показа/скрытия)

P.S.
А мужики-то не знают (С), и слушают меседжи от онтоплонэтян на волне водорода... 

Солнечные панели эффективны для солнцеподобной звезды только на расстояниях как до нашего Юпитера. А за столетия полёта до цели они либо просто напрочь деградируют от космической радиации снаружи, либо механика, прячущая их в корпусе будет достаточно сложна, чтобы также считаться ненадёжной при расчёте на такой срок.
Ну главный аргумент: если 99,9% времени экспедиции зонд успешно питается от другого источника - нафига ещё городить и солнечные панели?

Совершенно справедливый аргумент. Солнечные панели здесь совершенно лишние.

Только радиоизотопный/ядерный, разумеется.

Думаю надо и тот, и другой. Радиоизотопный как долгоиграющий для отлёта и режима покоя. А  когда пора маневрировать, сканировать и передавать - можно врубить и ядерный.

[Maki]

Куда летим?

Недалече. 10-20 СЛ.

Какова радиопроходимость среды?

Будем для простоты считать идеальной

Есть ли возможность создать систему ретрансляторов?

Хороший вопрос! Предположим да. В принципе, если затыка именно в связи - то вдогон головному зонду, можно послать энное количество дешёвых ретрансляторов.

ОК, если АФАР - какого размера и мощности передатчик и ретрансляторы нам пригодятся? Надеюсь, не как РТ-70? ))

[Pan Muldgaard]

Куда летим?

Недалече. 10-20 СЛ.

Какова радиопроходимость среды?

Будем для простоты считать идеальной

Есть ли возможность создать систему ретрансляторов?

Хороший вопрос! Предположим да. В принципе, если затыка именно в связи - то вдогон головному зонду, можно послать энное количество дешёвых ретрансляторов.

ОК, если АФАР - какого размера и мощности передатчик и ретрансляторы нам пригодятся? Надеюсь, не как РТ-70? ))

Я бы предложил 2 кольца (2 сферы ретрансляторов). Это астероидный пояс и Койпера. Можно и Оорта если он есть
И заодно спектрографы на них - золотишко искать будем

АФАРы на масковские или наши

[Maki]

Я бы предложил 2 кольца (2 сферы ретрансляторов). Это астероидный пояс и Койпера. Можно и Оорта если он есть
И заодно спектрографы на них - золотишко искать будем

АФАРы на масковские или наши

Нен-не, давайте попроще. Пролётный зонд, цепочка ретрансляторов. В очередной теме про SETI, мне попадалось утверждение, что наши радиотелескопы уже способны различить луч аэродромного локатора, направленный на нас с ближайшей звезды. Правда как на таком расстоянии с соотношением сигнал/шум непонятно.
Так что вопрос о мощности передатчика остаётся в силе...

[Maki]

Кстати, не подумал сразу... Было бы интереснее поставить вопрос ещё проще. Если бы на нас внезапно свалилась тирьямпампация в виде межзвёздного двигателя - смогли бы мы получить информацию хотя бы с зонда у Проксимы Центавра?