Как достичь скорости света?

[Альтаир]

Уважаемые участники форума!

Вопрос достижения сверхскоростей в космонавтике и иследовании космоса является наиважнейшим. Объясните мне (чайнику)  пожалуйста, в чем сложности достижения скорости света?
На мой взгляд это не такая уж и сверх-задача.
Возьмем для примера ускорение свободного падения 9,8 (округлим до 10). - довольно щадящее ускорение, которое человек может выдержать в течение длительного времени.
Если ускорятся 1 час то получим скорость: 10 * 3600 с = 36000 м в секунду (36 км. в секунду). Итак, при таком равномерном ускорении скорость света достигается за 8333 часов или 347 суток (около года).
Т. е. всего лишь за год достигаем скорости света. А там несколько лет и мы у ближайших звезд. Ускоритель можно создать, ну допустим на двигателе с ядерным топливом.
В чем  сложность? 

[Net]

Ну и каким должно быть притягивающее небесное тело, чтобы целых 347 суток ускорение свободного падения не менялось и соответствовало 9.81 м/c²?

[Пенелопа]

Кроме того второй закон Ньютона не действует при субсветовых  скоростях. Там более сложная завивимость между силой, ускорением и скоростью.

[AstroNick]

В чем  сложность? 

Сложность - в релятивистской поправке к массе движущегося тела  На малых скоростях (скажем, до половины скорости света) она ничтожна и ею можно пренебречь, а при релятивистских - становится существенной. А это означает, что при увеличении скорости растёт масса тела (подтверждено экспериментально - на ускорителях), и для поддержания постоянного ускорения потребуется прикладывать всё большее усилие (тратить всё больше топлива). Ну а в пределе масса разгоняемого тела стремится к бесконечности 

Вариант с притягивающим телом (скажем, падение к чёрной дыре) ничего полезного тоже не сулит - при приближении к горизонту событий скорость падающего тела стремится к скорости света, но путешествиями к другим галактикам здесь и не пахнет: при попытке вырваться из окрестностей чёрной дыры вся приобретённая сверхскорость уйдёт на преодоление её притяжения, так что с чем прилетели, с тем и улетим. Закон сохранения энергии ещё никто не отменял...

[Альтаир]

На малых скоростях (скажем, до половины скорости света) она ничтожна и ею можно пренебречь

Но ведь половина скорости света это тоже ничего  150 тыщ. в секунду  Да и разгоняться придется всего полгода. Это не нынешние жалкие 25 км. в секунду.
Учитывая что мы стоим на пороге термоядерного синтеза в промышленных масштабах, задача кажется весьма простой.
Что стоит запустить легенький зонд с движком, способным ускорять его всего лишь с ускорением 1g в течение полугода? Пару-тройку десятков кило плутония + мини-реактор и вперед!   

[AstroNick]

Но ведь половина скорости света это тоже ничего  150 тыщ. в секунду  Да и разгоняться придется всего полгода. Это не нынешние жалкие 25 км. в секунду.

С одной стороны -да, перспективы захватывающие. Для освоения Солнечной системы. А уже для межзвёздных перелётов - сомнительно, разве что зонды к ближайшим звёздам можно будет послать. Потому как пролетать через облако Оорта на половине скорости света как-то боязно... Да и все приятные релятивистские мелочи пропадают, вроде замедления времени, благодаря которому человек в равномерно ускоряющемся КА в принципе мог бы в течение жизни пересечь Галактику (правда, только в один конец, без возврата на Землю)...

Учитывая что мы стоим на пороге термоядерного синтеза в промышленных масштабах, задача кажется весьма простой.
Что стоит запустить легенький зонд с движком, способным ускорять его всего лишь с ускорением 1g в течение полугода? Пару-тройку десятков кило плутония + мини-реактор и вперед!   

Лично я настроен не столь оптимистично, потому что стоим мы на указанном пороге уже не первое десятилетие, а перешагнуть никак не можем 

[dims]

Вы провели кинематический расчёт. Да, по нему -- ничего сложного.

Но сколько топлива для этого понадобиться? Если посчитать, то получатся нереальные для современной космонавники цифры.

Кроме того, на околосветовых скоростях начинает проявлять себя межзвёздный газ. Он станет тереть стенки корабля гораздо сильнее, чем воздух при посадке Бурана. Надлежащей теплоизоляции у нас просто не существует, так как параметры тоже запредельные.

[NKV]

Пару-тройку десятков кило плутония + мини-реактор и вперед!   

Чёто я понять немогу от чего эта ракета отталкиваться будет? Как я понимаю нынешние космолёты талкаются струёй газа, а этот мини реактор чего может из себы выпихнуть?

[licantrop]

Ядерная ракета тоже толкается струей раскаленного газа. Только газ нагревается за счет тепла, выделяемого реактором, а не за счет химической реакции окисления топлива. Ядерный двигатель лучше химического тем, что позволяет при одинаковой массе топлива достигать больших скоростей. Вобще на эту тему полно литературы в сети. Попробуйте поискать на слово "ЯРД" или "ГФЯРД" Честно говоря, не понимаю, зачем достигать скорости света? Для полетов в Солнечной системе хватит скоростей на 2 порядка меньших. А до звезд и со скоростью света не долетишь

[Serg_H]

Энергии ядерного двигателя недостаточно, даже аннигиляция до скорости света не разгонит, хотя при аннигиляции энерговыделение больше чем на порядок по сравнению с термоядерной реакцией.
Люди к звёздам тянутся уже не одно столетие и когданибудь достигнут, но сколько столетий пройдёт неизвестно. И к звёздам людей наверно доставят не многокилометровые монстры - корабли, как в фантастических блокбастерах, и уж никак не ракеты даже с термоядерными двигателями .
Прорыв скорее всего будет после принципиально новых открытий природы вселенной, вакуума и доступа к новым измерениям, если таковые имется, да кто его знает чего ещё.
Но в истории цивилизации наверно есть скрытая подсказка, человек всегда пытается заглянуть вперёд, например используя такой жанр как фантастика, Примеров много ну хотябы полёт на луну в 19 веке представлялся из пушки . а полетели на другом, чего и представить не могли тогда. Или другой пример гипербалоид, спустя некоторое время появился лазер. В общем если провести экстраполяцию в будующее сегодня, то сейчас идеи витают типа телепортации, "кротовые норы" в пространстве и т.п. Конечно предугадать как на самом деле будет и когда практически невозможно, никто не знает что за теории появятся в след Ньютону, Энштейну и когда.
А к звёздам люди попадут нескоро, и мы скорей всего это к сожалению не застанем, дай Бог до Марса добраться, а то рядятся уже лет 30 с гаком, и сколько ещё протопчутся неясно, надо признать тут последние десятилетия действительно застой, хотя никто не сомневается проблема сверхсложная.
Так что увы не всё так радужно.   

[Альтаир]

Для полетов в Солнечной системе хватит скоростей на 2 порядка меньших. А до звезд и со скоростью света не долетишь

Согласен, тем более не долетишь даже до ближайших галактик.
Но удивляет то, что как-то неактивно разрабатывают новые типы движков, как зациклились с 50-х годов на химических ракетах и все - тупик. А ведь даже при скоростях пару-тройку тысяч километров в секунду солнечная система была бы у нас в кармане и не приходилось бы ждать по 7 лет чтоб до Сатурна долететь  .

Прорыв скорее всего будет после принципиально новых открытий природы вселенной, вакуума и доступа к новым измерениям, если таковые имется, да кто его знает чего ещё.

Да уж, когда пространство как листок бумаги изгибать научатся, может быть звезды станут ближе..
А пока другого пути, кроме тупого увеличения скорости нет. Но даже тут вяло все как-то, вяло. 

[licantrop]

Вот-вот ! Стругацкие много лет назад поставили точку в этих рассуждениях. Пока не будет изобретена "тирьямпампация", о звездах можно не мечтать. Тихонько тусуемся в Солнечной, если есть интерес. Или все-таки назовем эту технологию деритринитрацией?

[AstroNick]

Искренне надеюсь, такие продвинутые технологии всё-таки не скоро у нас (землян) появятся. А то, знаете, ещё пожить охота, а учитывая, что во все века передовые технологиии в первую очередь служили делу уничтожения ближнего своего, то страшно даже представить себе, какое оружие получится при доступе к новым измерениям, овладением тайнами вакуума, гравитации и т.д. Но тут уже политика начинается, поэтому умолкаю...

[dims]

Но удивляет то, что как-то неактивно разрабатывают новые типы движков, как зациклились с 50-х годов на химических ракетах и все - тупик.

Но ведь не думаете же Вы, что люди просто ленивые? Всем управляет экономика. Если сядешь и начнёшь один создавать двигатель 22-го века -- жизни не хватит. Если соберёшь команду -- их надо чем-то кормить. Финансирование нужно. А кто будет финансировать такой отдалённый прожект? Государства нужны, которые повоевать любят. Или как-то иначе. То есть, к этому надо как-то прийти материальными шажками, от одного к другому.

Вот в компьютеростроении есть такой закон Мура: быстродействие компьютеров и объём доступной памяти удваивается каждые два года (не помню точно). Но это происходит не просто так. Есть у этого закона обратная сторона: стоимость заводов по производству микросхем возрастает в 5 раз каждые два года (тоже точно не помню). То есть, закон Мура обеспечивается не просто так, на него нужны деньги. А деньги дают, фактически, многочисленные пользователи ПК, которые любят играть в игрушки и в офисах печатать документы. То есть, сложилась уникальная ситуация -- открылась уникальная ниша -- компьютеры и интернет востребованы людьми, рынок ещё не насыщен, пути движения вперёд есть. То есть, эта уникальная ситуация, сложившаяся в нашем обществе, обеспечивает закон Мура.

А в космонавтике такого нет. Нечем финансировать закон Мура! И никаким хотением этого не исправишь. Вот когда изменится ситуация...

[Serg_H]

Искренне надеюсь, такие продвинутые технологии всё-таки не скоро у нас (землян) появятся. А то, знаете, ещё пожить охота, а учитывая, что во все века передовые технологиии в первую очередь служили делу уничтожения ближнего своего, то страшно даже представить себе, какое оружие получится при доступе к новым измерениям, овладением тайнами вакуума, гравитации и т.д.

Люди конечно не ангелы, но абсолютное большинство не настолько плохи, чтоб укоротиь существование цивилизации.
По крайней мере факт, что уже не один десяток лет прожили после изобретения ядерного оружия, а пугать пугают, но это всё от лукавого и гнилой пропаганды голивуда.
А прогресс тут ни при чём, его можно и нужно в доброе русло направить.

[Yaroslav]

Не, ну по чуть-чуть движемся конечно, вот например DeepSpace1, как "вжарил" своим ионным мотором, только пятки сверкнули, не сразу конечно, но разогнался

[Ius]

Но в истории цивилизации наверно есть скрытая подсказка, человек всегда пытается заглянуть вперёд, например используя такой жанр как фантастика, Примеров много ну хотябы полёт на луну в 19 веке представлялся из пушки . а полетели на другом, чего и представить не могли тогда.   

Безусловно. Вообще, фантастика - имхо достаточно сложное и комплексное социальное явление. В его рациональной основе можно найти множество элементов - начиная от мифологического мышления и заканчивая элементами современной научной картины мира. Это все, видимо, дополняется иррациональной составляющей - интуитивным знанием.

Хотя, говоря о потенциальной возможности конкретных открытий (в данном случае - перемещение на сверхбольшие космические расстояния) - следует сказать, что здесь первичен интерес конкретной социальной макрогруппы (нация, цивилизация, человечество) в этих открытиях. Наука в современном виде - по сути, феномен европейской цивилизации, и, как феномен, рожденный прежде всего из особенных, специфических черт конкретной цивилизации. О.Шпенглер  называет это "душой культуры", а евроевропейскую культуру он называет "фаустовской культурой" - поскольку одно из основных ее направлений - жажда познания, новых знаний, "расколдовывания мира" и т.д., и т.п...
В настоящее время (точнее, с начала (или с середины ХХ века) европейская культура переживает глубочайший системный кризис (некоторые исследователи выделяют целую череду кризисов), который имеет своим следствием изменение структуры самой макросистемы европейской культуры и составляющих ее систем. Одна из систем, которая подвергается изменению, - система общественного сознания и интересы социальных макрогрупп как ее элементы.

[Кулачатов Алексей (Arch0n)]

Учитывая что мы стоим на пороге термоядерного синтеза в промышленных масштабах, задача кажется весьма простой.
Что стоит запустить легенький зонд с движком, способным ускорять его всего лишь с ускорением 1g в течение полугода? Пару-тройку десятков кило плутония + мини-реактор и вперед!   

Лично я настроен не столь оптимистично, потому что стоим мы на указанном пороге уже не первое десятилетие, а перешагнуть никак не можем 

Ладно там на пороге термоядерной энергии стоим....
Просто ядерную давно перешагнули. Как там у нас там ракетными двигателями на ядерной тяге обстоит?
А уже на термоядерную замахнулись

[Маска]

В чем  сложность? 

Вариант с притягивающим телом (скажем, падение к чёрной дыре) ничего полезного тоже не сулит - при приближении к горизонту событий скорость падающего тела стремится к скорости света, но путешествиями к другим галактикам здесь и не пахнет: при попытке вырваться из окрестностей чёрной дыры вся приобретённая сверхскорость уйдёт на преодоление её притяжения, так что с чем прилетели, с тем и улетим. Закон сохранения энергии ещё никто не отменял...

Погодите.Что то тут не так. Гравитационный маневр скажем у Юпитера дает КА приличную добавку в скорости.Почему черной дыре вы в этом отказываете? Главное пройти на таком расстоянии от объекта,что бы тело не было разорвано приливными силами.Интересно было бы посчитать,какое максимальное дополнительное ускорение можно при этом получить.Кто то сможет произвести вычисления?

[echech]

Гравитационный маневр скажем у Юпитера дает КА приличную добавку в скорости

Относительно Юпитера - нет, но поскольку он движется, то относительно Солнца - конечно даст.
Так что маневрирование у быстро летящей ЧД можно использовать для разгона КА. Но до скоростей не больших, чем скорость этой ЧД.