Проект межзвездного корабля "Десант"

[Иван Моисеев]

Полгода назад на данном форуме был представлен проект межзвездного корабля "Десант".
См. https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,82348.msg6189931.html#msg6189931
и/или pdf-версию во вложении.
В настоящее время я занят современной версией проекта "Десант-2". Однако работа затягивается и я решил публиковать результаты здесь же   по частям. (Как Чапек публиковал великий роман "Фабрика Абсолюта").
Рассчитываю га жесткую критику и восторженные отзывы.

[Иван Моисеев]

Проект межзвездного корабля "Десант-2"
Часть первая. Проблема межзвездных перелетов
В настоящее время технички возможны космические полеты по всей Солнечной системе. Можно, например, построить базу на Плутоне - хотя возникнут вопросы по времени и стоимости ее создания, по целесообразности такого проекта, но технически это вполне возможно. Однако за Плутоном, за поясом Койпера лежат огромные пустые пространства, отделяющие Солнечную систему от систем других звезд. Возможно ли преодоление этой пропасти?
Сегодня четыре космических аппаратов покинули Солнечную систему и находятся в полете к другим звездам. Но достигнут их окрестностей они очень нескоро и, разумеется, в нерабочем состоянии [1]. Тем не менее, можно представить полет автоматов к ближайшим звездам на базе существующих технологий, например, ядерных реакторов и электроракетных двигателей. Но время такого полета составит тысячи лет, что лишает подобные проекты практического значения. Пилотируемый перелет между двумя звездными системами много сложнее, чем полет автоматов.
В научно-космическом сообществе нет сформировавшегося понимания о возможности межзвездных перелетов (МП) в будущем. Действительно, нельзя доказать невозможность МП. Все многочисленные доказательства такой "невозможности" являются доказательствами невозможности перелета по схеме, выбранной автором такого доказательства. Также невозможно со доказать возможность МП на практике. Таким доказательством может быть только успешно осуществленный полет между звездными системами, а это сегодня реализовать невозможно. Существующий массив идей и проектов не создал достаточной уверенности в теоретической возможности реализации МП.
  Таки образом, в настоящее время Проблема МП формулируется не как задача преодоления межзвездного пространства, а как задача создания достаточной уверенности в возможности этого. Решением Проблемы МП является создание проекта межзвездного перелета, который будет признан научным сообществом достаточно реалистичным.
Решение Проблемы МП имеет большое мировоззренческое значение. Оно определяет будущее Человечества: либо оно заперто в границах Солнечной системы и срок его существования ограничен звездной эволюцией Солнца, либо Человечество сможет преодолеть межзвездный барьер и в геологически короткие сроки расселиться по Галактике [2]. В последнем случае срок существования Человечества будет определяться сроком существования Вселенной. 
Библиография
1.   Моисеев И.М. Кто куда летит или МП сегодня. 2014 г. [Электронный ресурс]. URL: https://ivan-moiseyev.livejournal.com/58088.html (дата обращения: 10.02.2025).
2.   Моисеев И.М. Концепция "конечной цели" в космонавтике//Космонавтика - предложено выжить - М.: "Знание", 1991. №10.

[Маковец]

В настоящее время технички возможны космические полеты по всей Солнечной системе.

Давайте уточним - баллистические полеты. И больше никаких пока нету. И даже в лабораторных моделях не существуют.
Второй момент, после того как появится носитель  - Куда Вы собираетесь направить толпу народа в окрестностях Альфа - Центавр?

[Бобр-99]

Возможно. И даже не исключено, ибо цель - выпердриться.
Настоящие цели успешно делаются другим образом.

[Иван Моисеев]

Давайте уточним - баллистические полеты. И больше никаких пока нету. И даже в лабораторных моделях не существуют.

Много ИСЗ (называются "электрические") и несколько АМС движутся по небаллистическим траектория.

[Иван Моисеев]

Куда Вы собираетесь направить толпу народа в окрестностях Альфа - Центавр?

В один из поясов астероидов системы. Туда, где прозе добывать ресурсы.

[Maki]

добывать ресурсы

Ндя... Попробуйте хотя бы приблизительно прикинуть, сколько труда, энергии и материалов потратит Земля, чтобы что-то наковырять в убогом астероидном веществе. А ведь там, на самом деле, нет ничего ценного или полезного. Даже если атероид окажется золотым - отколоть кусок того золота, доставить к Земле, протащить сквозь атмосферу и приземлить, это будет чудовищно дорого и затратно по ресурсам. Увы, но в экономическом смысле, космос пустое и бесполезное пространство.

[Иван Моисеев]

Попробуйте хотя бы приблизительно прикинуть, сколько труда, энергии и материалов потратит Земля, чтобы что-то наковырять в убогом астероидном веществе

Добыче сырья на астероидах посвящена обширная литература. Нет смысла повторять все эти расчеты.
В рамках проекта Десант интересно, сколько бора на астероидах, вот такие исследования мне пока не попадались.

И, кстати, тащить что-либо на Землю нет необходимости..

[Маковец]

Даже если атероид окажется золотым - отколоть кусок того золота, доставить к Земле,

В рамках проекта Десант интересно, сколько бора на астероидах, вот такие исследования мне пока не попадались.

Таскать бор и золото с Альфа-Центавра до Земли?  Если это экономически выгодно то почему бы и нет?

[vasanov]

Увы, но в экономическом смысле, космос пустое и бесполезное пространство.

Для освоения космоса астероиды вовсе не бесполезны. Лучше из них делать звездолёты и межпланетные станции, чем всё тащить с Земли или, даже, с Марса.

[Бобр-99]

Есть разработчики и есть осваиватели. Первые создали цивилизацию, вторые растратчики.

[alex_semenov]

Иван, чисто полиграфический вопрос. Почему у вас эскизы, вставленные в ваш pdf оказываются такие размытые и "чумазые"?
Непорядок! Надо над этим поработать. Я бы, как художник, на какашки бы изошёлся, но добился максимального качества рисунков-эскизов.
Я, кстати для именно "чертежей" (тонкие контрастные линии с мелкими надписями и обозначениями) пользуюсь форматом png. Хотя часто и старый gif подходит. Но png почти всегда идеален (особенно в сохранении оригинального оттенка цвета, даже jpg часто меняет оттенки, а png нет). Для png можно дискретно меня цвета (24 тысяч, 256, чёрно-белое) и это сильно менять объем, занимаемый растровым рисунком не сильно искажая качество.
Привычный нам и всеми используемый формат  jpg (все фотоаппараты его сразу и делают)  - это для фото и рисунков с полутонами, плавными переходами. Тенями и оттенками. А вот именно "чертежи" переведённые в jpg становятся вот такими размазанными-чумазыми, с блеклыми красками по сравнению с оригиналом как у вас, если вы при сохранении "чертежей" в формате  jpg зададите низкое (скажем 50%) качество сжатия (если сжатие делается автоматом, программа сама выбирает, лишь бы вложится в заданный размер, то такая грязь и появится).
Да, я понимаю, тут на форуме драконовское требование к вложенному файлу не более 300 кил и рисунки приходится очень сильно ужимать что бы приложить к тексту. Очень трудно ужать без потери цвета (иногда лучше вместо jpg с 50% качеством, использовать png но не с 24 тыс оттенков а с 256 цветами. Да, так сохранённая картинка получается "газетной", с бедной гаммой цветов, часто появляется "газетный" фон, но всё равно смотрится куда лучше, чем с размазанно-чумазыми линиями и буквами, с "грязными" цветами  в сильно сжатом jpg). Все эти манипуляции я делаю с помою древнего (как гом-но мамонта) простенького графического редактора Microsoft Photo Editor (настройки пункта меню "сохранить как"), который входил в набор еще OfficeXP, но он есть и отдельным исполнимым файлом. Могу прислать.

ДЕРГАЙТЕ! Долен выпасть в ZIP-архиве

Не, у меня не выпадает. Движёк форума обрезает. Значит так. Становитесь на ссылку. Княпайте правой кнопкой мыши и из контекстного меню выбирайте "копировать адрес сылки". Потом в своём браузере открываете новую закладку и содержимое буфера обмена вставляйте там в адресную стоку. Enter. Вот так должно сработать. Браузер поймёт и начнёт загружать закачку (или предварительно предложит закачиваемый фал куда-то сохранить, всё зависит от настроек вашего браузера). Это я кому-то выкладывал Фотоэдитор на Ааиабазе. Там всё работало тупо по тыку. Но тут законы суровее. Надо изгаляться. Я бы его прикрепил тут, но объём даже в ZIP у него чуть больше 300 кил. Не влезет. На Авиабазе объем воложенных фалов куда больше (кажется 10 мегабайт) чем здесь.

[alex_semenov]

Ндя... Попробуйте хотя бы приблизительно прикинуть, сколько труда, энергии и материалов потратит Земля, чтобы что-то наковырять в убогом астероидном веществе. А ведь там, на самом деле, нет ничего ценного или полезного. Даже если атероид окажется золотым - отколоть кусок того золота, доставить к Земле, протащить сквозь атмосферу и приземлить, это будет чудовищно дорого и затратно по ресурсам. Увы, но в экономическом смысле, космос пустое и бесполезное пространство.

У меня на счёт таких вот радетелей и "плакатик" в кустах всегда припасён. Это - про вас, уважаемый:



НЕ НАДО В ПОДОБНЫЕ ТЕМЫ ХОДИТЬ И СРАТЬ СВОИМ ВЫСОКОУМНЫМ МНЕНИЕМ, МОЛ НАХРЕН ВСЁ ЭТО СДАЛОСЬ?
Детки тут, в этой песочнице, строят "куличики" то есть зездолёты.
У вас есть что сказать ПО-СУЩЕСТВУ? КОНСТРУКТИВ. НЕТ? ИДИТЕ МИМО ЛЕСОМ И НЕ НАДО ТУТ ТЕМУ ЗАСОРЯТЬ С САМОГО НАЧАЛА ОЧЕРЕДНЫМ СРАЧЕМ-НЫТЬЁМ, МОЛ, ДА НАФИК КОМУ ЭТО ВООБЩЕ НАДО?

Давайте уточним - баллистические полеты. И больше никаких пока нету. И даже в лабораторных моделях не существуют.
Второй момент, после того как появится носитель  - Куда Вы собираетесь направить толпу народа в окрестностях Альфа - Центавр?

Это второстепенный вопрос. "Плыть - необходимо, жить - не обязательно!" Тут же (в этой теме) главное не то, куда лететь, а то НА ЧЁМ И КАК лететь, если лететь необходимо.

[Maki]

Таскать бор и золото с Альфа-Центавра до Земли?  Если это экономически выгодно то почему бы и нет?

Согласен. Но "осваивать" космос в итоге будут не энтузиасты с пламенем в очах, и даже не распальцованные политические ублюдки, а скучные дядьки с экономическим образованием. Геолокация, связь, фотосъёмка, дистанционное зондирование, погода - орбитальный космос нам уже ойфигенно как нужен. Но что дальше? Золота и бора пока хватает тут. И я даже не уверен, сумеет ли наш вид приматов дожить до их тотального дефицита. А вне Земли, с её живой геологией, нет ничего стоящего. Ну попилим мы бедняжку-Психею на металлолом... И всё. Заодно обрушим рынки драгметаллов.

[Sharkу]

Название какое-то… недоброе. Собьют стрекозоиды чисто от греха.

[Иван Моисеев]

Иван, чисто полиграфический вопрос. Почему у вас эскизы, вставленные в ваш pdf оказываются такие размытые и "чумазые"?

Странно. У меня - вполне нормально выглядят. Это "сжатый pdf", если не сжимать - не лезет в форум.

[alex_semenov]

Таки образом, в настоящее время Проблема МП формулируется не как задача преодоления межзвездного пространства, а как задача создания достаточной уверенности в возможности этого. Решением Проблемы МП является создание проекта межзвездного перелета, который будет признан научным сообществом достаточно реалистичным.

Отлично сказано! На скрижали!

 * * *

Я последние дни раскопал целый пул исторических межзвездных материалов погрузился в них и балдею!
Изначально идея была такая. Найти ИСТОКИ темы межзвёздных перелётов. Кто, когда, где ВПЕРВЫЕ поднял вопрос как научный? Да, фантасты, эти давно уже летают. Но нас интересует по-настоящему научный подход. Так кто же впервые в научной статье предложил проект полёта к звёздам?
Есть две линии.
От желаемого. И это релятивистская линия. Тот самый релятивистский подход, когда появляется решение (1911 год) "Парадокса близницов", автоматически появляется мысль о таком полёте. Но кто первым описал такой полёт не как умозрительный эксперимент для решения общетеоретической проблемы, а именно как реально зримый полёт? Пока у меня один конец.

Влияние пространственно-временных эффектов на полет ракеты было впервые описано Эсно-Пельтери в 1928 году [2], и он впервые вывел уравнение релятивистской ракеты для ракеты с постоянным ускорением в 1930 году [3]. Иоганн Аккерет в 1946 и 1947 годах [4] предоставил более общий вывод уравнения релятивистской ракеты, и с тех пор полет релятивистской ракеты много раз исследовался в литературе.

2) R. Esnault-Pelterie Astronautik und Relativitatstheorie Die Rakete (1928)
3) R. Esnault-Pelterie, A. Lahure, L’Astronautique, Paris, 1930, p. 229; L’Astronautique, Complement, A. Lahure, Paris,...
4) J. Ackeret Zur Theorie der Raketen Helvetica Physica Acta (1946)
    J. Ackeret On the theory of rockets JBIS (1947)

То есть первым был француз! Эх! Достать бы первоисточник и посмотреть нужное место! А дальше - всё предельно ясно. Я даже нашёл статью Акерета (где впервые выводится релятивистская формула ракеты) по-русски (в оригинале на немецком у меня давно есть)! Переведённая и изданная первой в книге-сборнике 1948 год. В СССР тогда нос держали по ветру и переводили всё важное шустро!



Кстати, Штулингер  Stuhlinger (тот который первым собрал все детали классической ионной ракеты уже к 1954) именно эта статья Акерета и привлекла к ионным ракетам чем он до конца жизни и знаимался. И  знаете чем привлекла? Массовым числом 4, тем самым волшебным, оптимальным, о котором мы с вами спорили. Там у Акерета это вскользь указано (если специально не искать, то можно и пропустить). Но Штулингер за это и уцепился (ракета оптимизируется!) и стал, по-сути,  фон-Брауном (с подачи самого фон-Брауна) ионных кораблей. (Штулингер слева, справа, сами знаете кто):



Однако линия именно релятивистских ракет и полёта - это отдельная богатая линия. И по ней почти всё у меня есть (вроде как). Достать бы еще парочку работ в середине 50х самого Зенгера...  Но это уже мелочи. Фотонная ракета Зенгера - тупик, хотя и важный (веха). Это направление - сейчас не так важно. И так, это - одна линия начала научного подхода к межзыёздным полётам.
Но есть и другая ОТ ВОЗМОЖНОГО. И она (через Штулингер, Шеппарда и... Спитцера) сильно пересекается на рубеже 40х-50х с первой.
Эта вторая магистральная линия (от возможного) - ионный двигатель вообще и ядрено-ионный в частности. Электрическая ракетная тяга. Начинается всё опять же с 1911, с упоминания Циолковским катодных лучей, которые летят со скоростью света и как возможный двигатель будущих ракет.
Это мутное время (достаточно почитать брошюрки Рынина, совершенно забытые на Западе, кажется, а зря). Но мне попалась хорошая статья Эдгар И. Чоуэри (Edgar Y. Choueiri) Критическая история электрического реактивного движения: первые пятьдесят лет (1906-1956) (A Critical History of Electric Propulsion: The First Fifty Years (1906-1956)). Она меня настолько захватила, так толково написана, что я вчера закончил рихтовать русский перевод (сейчас гугл-переводчик переводит лучше человека, но проблема в форматировании текста с бесконечными обширными ссылками, вычитка. Сами авторы порой пишут так многоэтажно с витееватой иронией, что надо бы разбивать предложения ну и формулы, разумеется понимать).
Сейчас мне уже предельно чётко ясна  из статьи "как всё было на самом деле" (а прочитав еще и работы по ссылкам в статье, вся история зарождения идеи ионной тяги к звёздам, еще лучше стала понятна. С Чоуэри я в чём-то не совсем согласен, а кое чего он просто не знает! Но в целом он прав) И идея звездоплавания (никак не затронутая в статье) тут проступает удивительно-новыми историческими красками. Её зарождение становится полным и объемным нигде так и не раскрытая. Вообще история эта еще и лично для меня захватывающая, Иван (о чём спешу вам со злорадством сообщить) потому что она же расставляет наш с вами теоретический спор об важности/неважности удельной мощности для ракет на свои места (возможно я ее и понимаю так полно и глубоко). Поиск концов кто впервые всё это посчитал я тоже вроде провёл (Первым вроде был Зенгер в 1933 м, но я просто не листал классику, Оберта 1929, возможно это есть и там, ибо в работах 30-х по стратосферным полётам оптимизация кпд тяги присутствует чуть ли не в каждой работе!) Однако это - не суть. Суть, коллизия в том, что ионная ракета с ядерным источником конечно же реально появляется только после войны. После Манхэттенского проекта. Найдена первая статья (я ее нашёл вместе с целым журналом) где произнесено сочетание "ионная ракета" впервые. 1945 год.  Лежит на перевод.
Но главная коллизия это 1947-1948 год. Это пять статей в JBIS Шепарда и Клевера "Атомная ракета". Последняя, заключительная, видимо не важна. А важны как раз первые четыре, особенно четвёртая, где впервые и появляется ионная ракета в эскизе.  И вот она (у меня было подозрение что это первая ионнная ракет в цифрах, но теперь я знаю абсолютно точно что это она, никакой раньше не существует!):



Но это перепечатка 1954-го года из оригинальной статьи. А вот самой статьи (вернее статей) "Атомная ракета" я найти не смог.
Из библиографии статьи Чоуэри координаты статей:

[34]     L.R. Shepherd and A.V. Cleaver. The atomic rocket - 4. Journal of the British Interplanetary Society, 8:59-70, 1949.

[35]     L.R. Shepherd and A.V. Cleaver. The atomic rocket - 1. Journal of the British Interplanetary Society, 7:185-194, 1948.

[36]     L.R. Shepherd and A.V. Cleaver. The atomic rocket - 2. Journal of the British Interplanetary Society, 7:250-262, 1948.

[37]     L.R. Shepherd and A.V. Cleaver. The atomic rocket - 3. Journal of the British Interplanetary Society, 8:23-36, 1949.

Вот тут даже эту подборку журналов продают!


Достать статьи Шепарда и Клевера The atomic rocket на шару (по всяким там пиратским ресурсам, доступным мне) мне  не удалось! Бритты из JBIS очень ревностно хранят свои авторские права, гады!!!! А статьи жутко нужны чтобы получить "картину маслом" (часто ковыряясь в первоисточниках находишь мелкие детали, которые всё поворачивают не так, как это преподнесено в компиляциях).
Это как раз ключевые точки из которых растет концепция и межзвёдной и межпланетной ионной ракеты через работу Спитцера (я нашёл ее и обалдел, получается что 1951-м Спитцер действительно впервые на втором Астрановтическом Конгрессе в Лондоне и произносит идею межзвёздной ионной ракеты, хотя возможно оговорка и прикидки по межзвёздному полёту появляются только в статье 1952-го года? Надо еще уточнять. Произносит в полемике с Шепардом по поводу возможности или невозможности ионной ракеты вообще (не важно для полётов к планетам или звёздам). Суть в том, что  Шепард с Клевером в четвёртой статье впервые в истории представили РЕАЛЬНЫЙ проект ядерной ионной ракеты и... (коллизия! ирония! драма идей!) забраковали его как нереалистичный (вариант атомной ракеты)! А Спитцер через два года ничего не зная об этом сам всё посчитал параллельно, добавил массу важных деталей, сделал то же самое и доложил на конгрессе что такая ионная ракета возможна. Камнем преткновения (несогласия) была... УДЕЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ!
Клевер и Шеппард, считая первую ионную ракету заложились на минимально разумное ускорение в 0.01g и скорость истечения ионов 100 км/с и получили НЕОБХОДИМУЮ удельную мощность в 5 кВт/кг, что привело их в уныние. Они сочли это безумием и чуть не похоронили идею ионной ракеты на корню.
Но Спитцер в своём независимом расчёте заложился на ускорение 0.0003g, сочтя его разумным и у него получилась в итоге разумная, мыслимая удельная мощность ионной ракеты (и вскоре появилось доказательство уже от баллистиков, что разумны не только полёты с постоянным ускорением 10^-4g но даже 10^-6g!).
То есть именно Спитцер спас идею ионной ракеты. Шепард со Спитцером конечно же встретились на конгрессе и, видимо,  из этой полемики появляется та самая знаменитая Шепарда, которая и считающаяся первой статьёй о межзвездных полетах (вот в контексте этого теперь эту статью и надо читать!), что вы мне прислали (спасибо вам огромное Иван!). Я знаю что есть облегчённый вариант этой статьи для массового читателя. И этот вариант породил массу всяких первых межзвёздных идей (тот же шар Тинсли). В этой статье уже 1952-го года встречаются оба направления. От желаемого (релятивистский полёт) и возможного (ионная ракета). И опять расходится на десятилетия...
То есть. Картина маслом вырисовывается ясно и чётко. Я нашёл самые истоки научного звездоплавания. И что меня особо радует, они больше чем полностью погружены в ту самую нашу с вами "полемику" о важности или бесполезности удельной мощности. Ионная ракета чуть ли не погибла в утробе из-за споров об удельной мощности Спитцера с Шепардом!!!
А вы говорите - это в теории ракетостроения нигде и никогда не затрагивалась...
Я в восторге!!! Просто балдею!
 

Но собственно, простите. Это всё тут - оффтоп. Не смог сдержаться и не поделиться (коль вы тут открыли свою тему). Просто вокруг меня нет ни одного человека, с которым бы я мог поделиться радостью последних своих открытий так, что бы они поняли хоть на йоту, чего это я дурак так скачу и радуюсь? Они (жена, сестра) конечно рады за меня, но понять в чём дело - абсолютно не способны! Даже кум (дипломированный ракетный двигателист) очень смутно понимает всю эту линию споров вокруг оптимизации ракетного перелёта погружённую в графики и формулы, в, как вы говорите, абстрактную математику. 

[Иван Моисеев]

Название какое-то… недоброе. Собьют стрекозоиды чисто от греха.

Название в честь десантников Стругацких.
см. Полдень XXII век. Новелла "Десантники".
Это времена нынче не добрые, поэтому милитаризм в голову первым приходит.

[vasanov]

У меня на счёт таких вот радетелей и "плакатик" в кустах всегда припасён. Это - про вас, уважаемый:

Детки тут, в этой песочнице, строят "куличики" то есть зездолёты.У вас есть что сказать ПО-СУЩЕСТВУ? КОНСТРУКТИВ. НЕТ?

Странно от Вас такое услышать. Вы сами негативно отнеслись к звездолёту на релятивистских частицах и по Вашей просьбе закрыли самую популярную тему Двигатель для межзвёздных перелётов. Все от меня там требовали доказательств с расчётами, а опровергателям верили на слово, без каких либо расчётов и доказательств.

[Maki]

НЕ НАДО В ПОДОБНЫЕ ТЕМЫ ХОДИТЬ И СРАТЬ СВОИМ ВЫСОКОУМНЫМ МНЕНИЕМ

Спасибо.