A A A A Автор Тема: Крайние средства решения конфликтов во вселенной, с реалистичной физикой  (Прочитано 155155 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 661
  • Благодарностей: 707
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Межзвездная война. Возможна ли?
« Ответ #100 : 17 Ноя 2009 [20:40:01] »
Kweni и уважаемое собрание!
Идей для обсуждения поступает так много, что я просто не успеваю их обдумать.

alex_semenov, ваш расчёт по добыче веществ из ядра кометы в корне ошибочен – вы неверно использовали величину стандартной энтальпии образования. Причём даже неизвестно, завысили или занизили вы результат и насколько. Правильный расчет должен начинаться так.
По поводу энтальпии я лоханулся (в химии слаб и даже физическую химию, как видите, помню, крайне туманно). Но судя по всему, лоханулся я правильно. То есть привычка брать правильные припуски в нужную сторону (чтобы не ошибиться концептуально) меня вроде здесь не подвела.
Я уверен, что заложил  больше энергии на разложение исходного материала, чем нужно. И тем не менее ее, на удивление, нужно мало (я действительно под впечатлением!). Именно такой хороший результат меня сильно удивил.
В любом случае спасибо за поправку.
Найти энтальпию оливина в Сети я не смог. Надо поковырять справочники дома.
Эта тема требует развития в любом случае.
Здесь можно найти общий знаменатель!

Цитата
Кроме того, выделив из 1кг кометы 100г твёрдого вещества, вы молчаливо предполагали, что это и есть конечный продукт. Но в оливине содержится лишь 32,5% железа, из которого вы будете делать свой агрессивный космофлот. Значит, выход конечного продукта будет не 10%, а 3%, соответственно вам придётся переработать втрое больше исходного материала и все энергозатраты вырастут в 3 раза.
Даже если в ядре действительно меньше чем 10% пыли, это не настолько безнадежный для обживания машинами комет. Если там 5 или 3% пыли, репликаторы все еще выигрывают.
Ваши поправка, Kweni, мол, не вся добытая масса то самое железо (я это не упускал из виду с самого начала) сильной роли не играет. Да, не вся. Но, скажем, зачем им делать Лом непременно из железа? Железо использовал я потому что нужно было что-то использовать для расчетов! И все! Им нужна масса. Балласт. В основном. Можно утяжелить снаряды кремнем или тем, что там будет у них в изобилии.

В 3 раза больше понадобится? Ладно, в три раза. Не смертельно. А вот если в кометах пояса Койпера  еще более чистый лед, скажем, там на самом деле меньше 1% пыли, тогда все становится на порядок сложнее (речь ведь идет именно о порядках! Именно попадание порядка в порядок меня и удивило). Хотя опять же. Залежи особо грязного льда могут быть локализованы (что, скажем, обусловлено историей кометы) на относительно чистом ядре. И обнаружение залежей грязного льда будет решением вопроса в пользу выживания берсеркеров. Им нужно ~10%. Этого достаточно.

Цитата
Впрочем, все эти мои рассуждения касаются количественных трудностей добычи материала из пояса Койпера.
Трудности несомненно будут. Не было бы трудностей, не были бы те кометы бесхозны.
Но у нашего фон-Неймана будут мозги. И он (они?) будут проявлять немалую смекалку, гибкость. Кроме того, физически эта штука должна быть полиморфна. Не в том смысле, что наши роботы будут как роботы-трансформеры из модной киношки превращаться из "железного дровосека" в "супертачку", а в том, что они могут в широких пределах подстраивать технологию саморепликации под доступные им ресурсы. Буквально, менять по ходу репликации свой носитель, технические решения. Очень гибко. Конечно же не безгранично. Из чистого льда себя они не слепят. Но они все же будут гибкими.  В конце концов, это и будет ГЛАВНАЯ причина их успеха или неудачи.  "Думать, ГОЛОДАТЬ, ждать" Кто это умеет делать лучше тот и победит.

Цитата
Но есть еще одно важное обстоятельство, которое надёжно препятствует таким военным планам. Это обстоятельство – экономическое. В современной войне и надо полагать, в войне будущего тоже, очень важна производительность экономики. Если одна страна может произвести...
Я не могу тут вам возразить аргументировано.
Да, вы правы (до тех пор пока мы не признаем что вы правы).
Но эта мысль ведь была ясна, думаю, ВСЕМ еще с самого начала.
Я тут раньше, говорил о тупиках. Наступательных, оборонительных.
И я говорил, что скорей всего никакой из них надолго невозможен.
Да, вроде как обороняющиеся всегда сильней.
Но так не может быть.
Если вы думаете что вы сильней значит это уже начало вашего конца.
Поэтому я все же пытаюсь найти дырки в этом "очевидном" принципе.
Одной дыры нет и быть не может (это означало бы наступательный тупик. Агрессор всегда прорвется). Но должна быть бесчисленная (фрактальная?) система дырочек. "Сито слабинок". Их то как раз и надо искать в деталях (доступных нашему воображению и уму разумеется).
И такая работа нужна в первую очередь обороняющимся. Для этого надо из всех сил играть за агрессора.
И еще. Если бы мы сразу все так просто решили, как это сделали сейчас вы, мы бы не получили того праздника мысли, что теперь имеем.
:)
"Карл, ты хочешь испортить нам праздник?!" (с) "Тот самый Мюнхгаузен"
 ;D
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 661
  • Благодарностей: 707
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Межзвездная война. Возможна ли?
« Ответ #101 : 17 Ноя 2009 [21:20:06] »
Комета от такого взрыва, конечно же, расколется. Вспомним, что приливное действие Юпитера раскололо комету Шумейкер-Леви практически на пределе Роша - это означает, что комета сохраняет целостность только из-за самогравитации, никакие упругие силы её не скрепляют. Если уж делать взрывной котёл, то на крупных ледяных телах типа Плутона.

Гм... Вы меня почти убедили. Дурная идея. Но насколько я понимаю, мы можем судить обовьем этом из косвенных аргументов. Какой там лед? Я был на Кавказе в горах два раза и щупал там фирн на ледниках. Такой грязный спрессованный крупнозернистый полу-снег полу-лед. Так я себе кометный лед и представлял. Но реальность может быть другой.

Вообще то КВС изначально я собирался разворачивать в открытом космосе как тонкопленочную структура заполненная водой или иным теплоносителем. Взрывной же волны там нет! Но отложим это пока в сторону. Как вариант.

Цитата
Но вообще образ межзвёздной цивилизации с гигантскими паровыми котлами - картина, оскорбляющая моё чувство прекрасного. Какой-то, пардон, стимпанк. Если наш десант долетел до Солнечной системы, затормозившись от 0,1 с, значит, у него на борту есть достаточно мощный источник энергии (термоядерной или какой угодно ещё). Если этот источник проработал десятки-сотни лет в межзвёздной пустоте, ничто не мешает ему проработать столько же в поясе Койпера.

А вот тут то вы, я думаю, не правы.
Старая добрая паровая турбина - агрегат УНИКАЛЬНЫЙ. Его тепловой кпд достигает 40%! Фотоэлементы например, термопары, всякие МГД-генераторы или топливные элементы могут дать больше, но КАКОЙ ЦЕНОЙ?
Паровая турбина если она большая компактна, мощна, легка и дешева! Чем она крупней тем все ее параметры лучше. Износу им даже сейчас считай что нет (в сравнении с новомодными технологиями). Фактически, ИХ НЕЧЕМ ЗАМЕНИТЬ в энергетике! Сейчас эксплуатируются турбины на 1.2 GW. Подумайте только! 1.2GW на одном валу! Как бы велики они не казались, они велики в сравнении с людьми. Но не с космосом. На фоне обсуждаемых здесь задач они очень компактны! Точечные объекты! Новые технологии (керамика, вакуумные суперматериалы) другие материалы теплоносителя (скажем, гелий, водород) позволят их сделать еще эффективней. А глубокий холод комет или замерзших планетоидов позволит использовать многоконтурные (каскадные) тепловые циклы (нагреватель-холодильник) и выжимать КПД который фотоэлементам только снятся!
Если нагреватель нагрет до +560 градусов (современные турбины) а холодильник охлажден до -120, теоретический  КПД по Карно будет 82%!
ТОКОМАК слишком дорогая машина. Она скорей всего никогда себя не окупит. Экономически выгодный термояд скорей всего возможен только в виде КВС. И турбины – идеальный партнер КВС.

Хотя хозяин - барин.
Ваша идея с линзой Френеля мне понравилась (очень кстари) и даже озадачила. Я не ожидал, что понадобится такая маленькая линза. Километры. Надо пересчитать. Не ошибся ли? Если линзу можно впихнуть в 100 тонн, то это прекрасное решение. Подарок природы... Что-то здесь не так...
Что будет в ее фокусе? Фотоэлементы? Ради бога!
Хотя сам бог велел воспользоваться миллиардолетним запасом холода и замкнуть тепловой цикл через лопатки турбин.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 661
  • Благодарностей: 707
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Межзвездная война. Возможна ли?
« Ответ #102 : 17 Ноя 2009 [21:59:52] »
У всех управляемых снарядов есть незаметный Семенову компонент - атмосфера. Так и не указано, чем это 1 тонна двигателя с рабочим телом может существенно управлять 8-9 тоннами на 30 кликах в вакууме, да еще на участке прохода ПРО цели , то есть 30 мегаметров.

Я не понял в чем тут проблема? 0.1 кг снаряд "шилки" летит к цели 2-5 с (на скоростьи 1 км/с).
Насколько надо его отклонить (в сумме) в каждой плоскости чтобы он считался абсолютно управляемым? Н 100м? 200?
Допустим 200 м.
Что для этого надо? Сообщить ему в сумме такую скорость v, чтобы он за две секунды улетел на 200 м в сторону от своего курса. Так?  v=  200/2 = 100м/с. Но надо в двух плоскостях (вообще хорошо бы и в трех). Значит всего общее прирощение скорости управляющих сопел 200м/с. Я думаю на пуле можно позволить себе пороховой двигатель с множеством боковых управляемых сопел. Пуля выстреливается двигатель включается и система приоткрыавя-закрывая сопла все время меняет тангенциальную скорость снаряда в обеих плоскостях. Пуля "подвешивается" на управляющих струях.
Какая скорость истечения твердого топлива? Допустим 1000 м/с (беру очень скромно).
Чтобы сообщить 0.1кг скорость 200м/с надо (по простому закону сохранения импульса ибо масса топлива, сейчас увидитеЮ – ничтожна) понадобится 0.02 кг топлива.
То есть 100 г. пуля должна содержать 20-40 г ракетного топлива что бы улететь на 100 метров в сторону от своего первоначального курса в каждой из плоскостей. Конечно же она будет использовать этот запас импульса "впустую" смещаясь туда-сюда подправляя курс пули навстречу цель.
И какие тут сложности с двигателями и запасом топлива?
Я еше рассчитывая молот понял с управлением энергетических проблем не будет.
Я сейчас специально считаль снаряд зенитной пушки.
Для более крупных аппарадов задача становится еще легче. Хотя там конечно и корректировка будет больше. Но это не сильно повлияет на результат.

Цитата
Опять же про закопанное--незакопанное. Открыто расположенные цели легче и дешевле поражаются роем дроби и труднее защищаются от неё же. А заглубленный КП никаким увеличением массы дроби на 30 кликах не поразить - все равно энергия вглубь направленно не пойдет.
Только урановый лом на малой (2-3 клика максимум) скорости. Такто.

Ганс, вам бы все с ураном по играть! Нет его у наших злодеев в нужном вам количестве.
Использовать уран - слишком просто. "А барон любит что бы было посложней!" (с)
 ;D

Цитата
Ну и не раскрыта добыча урана и наработка плутония для запалов во взрывореакторах - без них бомбы взрывать термоядерные не получится. Опять возвращаемся к моим раскладкам по источникам уранидов.

Количество урана-238 из которого там же в котлах нарабатывается оружейный плутоний для дейтериевой энергетики нужен в "витаминных" количествах. Я как-то считал КВС для "Муравейника". Там вроде 3 тонны 238-го достаточно было для жизни "города" в течение десятилетия (кажется 6 GW тепловая мощность реактора).
Надо поднимать первоисточники и пересчитывать. Но дейтериевому реактору урана потребуется в тысячи раз меньше чем вам на бомбы. Кстати как источник оружейного плутония КВС просто незаменим. Эта идея  первоначально и возникла для наработки плутония (кажется у Сахарова). А уж потом переориентировали ее на энергетику.

Цитата
По поводу количества пыли во льду комет и Оортоидов - в спешке собирания сведений не учитывается возраст, точнее время пребывания в внутри "водяной линии" кометы. Темпль исследовали взрывом - процентное содержание дается по пыли, а не по всей массе.

Я заподозрил, что реч идет именно о пыли. Но во-первых указанные во всех заметках проценты не сходятся до 100. Во-вторых почему они кричат что пыли невероятно много? Много сколько много?! Я не спорю. Один написал в спешке, тысяча дураков повторила. Но все равно тогда вопрос открыт: СКОЛЬКО процентов пыль (ко льду) обнаружили на этой чертовой комете?

По поводу возроста и судьбы кометы я все учел.
Иначе бы я считал 33% пыли. Но я взял 10% как было в последней заметке (по минимому) и именно по поводу комет в Койпере.

Цитата
Вытаскивать железо из силикатов - удовольствие еще то. Одной плавкой не получится - будут расплавы силикатов, а железа не будет.
Нужна сера. Добываем серную кислоту и растворяем в ней силикаты щелочных металлов- магния и алюминия. Потом опускаем в раствор графитовые электроды подаем напряжение на них и собираем на одном из них металлы. Но не железо - у него энергия химсвязи в выше. Я вообще не догадываюсь пока, чем добывать железо из силикатов, кроме как ковкой.

Я был бы признателен если кто-то обсчитал эти все вещи. Они куда важнее для наступательной мощи наших агрессоров, чем вся военщина что мы тут выдумываем и считали.

Цитата
Так что как раз наоборот - из комет легче добывать, чем из астероидов - надо химически, а не тупой плавкой, которая все равно не помогает. А для химии нужна вода, много воды.

Возможно. Я сам удивлен.
Металлические астероиды, как я понял, это такой сплошной кусок застывшего чугуна (типа карбида железа и плавильного шлака)? Не вгрызешся же!
Еще одна тонкость – лед, как аккумулятор холода.  Это энергетический ресурс и очень ценный ресурс в условиях космического термоса.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 661
  • Благодарностей: 707
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Межзвездная война. Возможна ли?
« Ответ #103 : 18 Ноя 2009 [19:06:20] »
Ну что хохлы прищурились?
 ;D
Теперь о специфике торможения межзвездной экспедиции. Как обещал.
Подаем "десерт"!

Alex_Semenov утверждал на 17 странице этой темы, что самым лучшим средством торможения межзвёздного корабля будет предложенный Зубриным магнитный парус (магнитный парашют). Alex_Semenov же предложил испльзовать для войны корабль массой 80000 тонн движущийся со скоростью 1/2 света, который разделяется пополам и половина его, напичканная репликаторами, тормозится магнитным парусом, а вторая половина, с молотами, летит без торможения.
Предположим что так. Хотя я здесь всеми силами стараюсь избегать углубления в детали конструирования межзвездных кораблей. Я предполагаю, что задача уже решена, а мы только используем специфику этих решений. Тот же парашют, стартовую "катапульту" и т.д.
Почему я избегаю такого обсуждения? Тема обширная. Интересная. В нее залезь – не вылезешь! А мы хотим поговорить о другой "интересности". О межзвездной войне.
И тем не менее.
Раз тут появились долгожданные расчеты, то рискну чуть углубится в эти детали, "где прячется черт".
 
Цитата
Характерный размер магнитного паруса 64 км, согласно
http://www.niac.usra.edu/files/library/meetings/fellows/nov99/320Zubrin.pdf
Упростим до 100*100 км
Почему 64 характерный? То есть почему ~ 100? А почему не 1000?
При такой то массе?

В этой же презентация по докладу Зубрина на странице 29 читаем:

Performance as an Interstellar Brake
Interstellar Mission Brake:
Temp. = 2.7 K
Payload Mass = 10^5 kg
Radius =100 km


То есть. При массе полезной нагрузки в 100 тонн, магнитный парашют имеет 100 км в диаметре. Но ограничений ведь нет! Для более тяжелых судов (в десяти тысяч тонн) нужен и парус соответственно в 500 – 1000 км в диаметре. Почему и нет? Масса паруса будет расти пропорционально диаметру так как длина окружности 2*пи()*R.

Далее у Зубрина идет описание двух вариантов тормозных парашютов для 100 тонной массы:

"скромного"
Scaled-up Operational Magsail
– Wire density of 8 x 10^3 kg/m3
– Je =10^9 A/m2 @ 77 K
– 0.950 c to 0.582 c in 800 days


и "продвинутого":
Advanced Magsail
– Wire density of 7 x 10^3 kg/m3
– Je =10^11 A/m2 @ 77 K
– 0.950 c to 0.0056 c in 800 days


Разница между ними как видите в плотности тока через сверхпроводник и как результат - в КОНЕЧНОЙ скорости. Видите? Первый за 800 дней гасит почти световую скорость до половины. А второй за те же 800 дней гасит 0.95с практически полностью (0.0056с). Это  2.2 года. То есть продвинутый парашют погасит скорость идущего на 0.5с  ~1 год.
Как Зубрин это насчитал?
Вот это я бы хотел посмотреть. Но его доклад для меня остается недоступным желанием пока. Поэтому будем считать сами "лаптями" по мере скромных сил.

Цитата
Тогда  объём, покрываемый магнитным парусом в секунду, будет при скорости в 1/2 скорости света равен
150000 * 100 * 100 = 1,5* 10^9 км^3 = 1,5*10^18 м^3
Во-первых почему парашют квадратный? :)
Это же провод, который под действием своего магнитного поля растянется в окружность. То есть не 100*100, а пи()*50*50.
Но и это придирки.
Куда важней другое.
Парашют взаимодействует со средой магнитным полем. Модель взаимодействия сложная. Надо строить вычислительные модели. По-другому уточнить детали – никак.
Вот тут http://go2starss.narod.ru/pub/E014_PPV.html Дэнферт предложил более детальную альтернативу Зубринской вычислителной модели. Но она для солнечного ветра. Скорость потока ~ 500 км/с.
Но и без расчетов ясно: влияние магнитного контура распространяется куда дальше, чем его собственный диаметр. Посмотрите на магнитосферу Земли, например. Вот хорошая картинка:
http://spp.astro.umd.edu/Rb_education/multimedia/pic6_radiation_belts.jpg
[ она большая, смотрите сами. Взял отсюда: http://spp.astro.umd.edu/Rb_education/index.htm ]
Корона планеты минимум в десятки раз больше самой Земли.
Форвард  утверждает, что даже  для солнечного ветра площадь охватываемая полем токовой петли магнитного паруса не менее чем в 100 раз больше  площади самой петли. То есть можно смело брать эффективный радиус в 10 раз больше физического.
Таким образом, даже если брать парашют всего в 100 км  диаметром, то секундный объем, охватываемый магнитной короной (не самим парусом!)  в начале торможения будет (я все перевожу в СИ):
V=150 000 000* пи()*(50 000*10)^2=  1,18E+20 м3
Это в 78 раз получилось больше чем у вас. Примерно в те самые 100 раз по Форварду.

Цитата
Межзвёздная среда содержит вещество в количестве порядка 10^−21 кг/м³, в основной массе — ионизированный и неионизированный водород, согласно..
Я привык оперировать величиной "штук на куб.см".

(10^−21)/(1,67E-27) =598802 штук/м3 = 0,6 см^-3

Ваша ссылка берет среднюю плотность межзвездной среды и слишком оптимистична  для нашего местного пузыре. В местном пузыре плотность на порядок ниже. 0.05-0.1.
http://ru.wikipedia.org/wiki/Местный пузырь
То есть, хотя секундный объем увеличился в 78 раз, но плотность упала в 5 раз. То есть у меня получается при том же парашюте больше в 15.6 раз. На порядок.
Я не цепляюсь. Я просто уточняю вашу модель.
В принципе мы считаем для Галактики вообще (война ведь не только у нас тут может вспыхнуть) поэтому можно брать и вашу оценку.
  
Цитата
Значит, в секунду корабль будет тормозиться об 1,5*10^18 м^3 / 10^−21 кг/м³ = 1,5*10^ -3 кг водорода.
То есть полтора грамма. С моей поправкой 23 грамма. Да. Примерно все верно.

Цитата
Половина корабля массой 40000 тонн для торможения должна рассеять 4*10^7 кг * (1,5*10^8 м/с)^2/2 = 4,5*10^23 Дж энергии.
Где-то так. Но дальше, как я понял, вы делаете тонкий уход от плохо рассчитываемых деталей. :)

Цитата
Поскольку характерное время торможения магнитным парусом при межзвёздном полёте порядка 15 лет, согласно
http://www.andrews-space.com/images/videos/PAPERS/Pub-InterstellarTransportation(200307).pdf

(на самом деле будет немного больше, так как в таблице масса корабля и скорость меньше, чем у нас)
А вот это – предмет для спора. Особенно замечание, что на самом деле потребуется и больше (мол, 15 – минимум).
А диаметр парашюта в данной работе вы учли?
Работа по ссылке мне известна. И вскоре на "Горизонте" появится ее перевод. 15 лет – это очень осторожная оценка и вообще проект максимально приближен к нашим реалиям. Такова цель работы. Показать, что есть реальные разумные проекты.  
Но смотрите. При тормозной массе в 76.6 тонн (последняя колонка) диаметр паруса всего 8 км. А выше приведена схема, где видно, что магнитный парашют – обод паруса. Его мачта (кстати, отличное решение!). То есть физический диаметр парашюта ~ 10 км. Поэтому и тормозит он при массе ~ 100 тонн ~ 10 лет. Но в презентации Зубрина (см выше) при примерно той же массе ПН и диаметре в 10 раз больше (100 км), время торможения получается примерно в 10 раз меньше. Год-два.
То что начальная скорость другая я тоже вижу. Но для парашюта начальная скорость не лимитирующий фактор. Торможение падает по квадрату от скорости, поэтому для всех проблема будет одна – укоротить конечный участок торможения. Тормозить как можно дольше.
Что в итоге получается, если приложить "лапоть" нашего здравомыслия?
Я не думаю, что за каждую тонну надо платить километром диаметра парашюта чтобы затормозить за год-два. "По Зубрински". Площадь (и тяга) растет квадратично от диаметра (там еше однин важный параметр ток, но мы пока его не трогаем).
Поэтому для 10 000 тонн мы не должны иметь петлю в 10 000 км диаметром.
Для 50 000 тонн надо диаметр ~ 1000 км. И она, думаю, сможет затормозить с 0.5с до 0.005 за 2-3 года.
Надо считать детальней.
Это важный в данном случае момент. 15 лет или 1.5. Разница есть.
Я думаю, что если мы сведем концы с концами наши военные расходы и вычислим в первом приближении минимальную массу десанта в захватываемую систему, то получим меньше чем 50 000 тонн, которые мы (я) взял из справочника "СтЭля" (потолок, укр.). Сколько? Гм... Не рискну пока судить. Но 50 000 – это явно с запасом. На порядок - минимум. А скорей всего на два.
500 тонн?
Поэтому  время торможения в 1-3 года я оценил бы как ОЧЕНЬ реалистичное.
Еще. Раз мы стремимся к объективности.
Все критики пропустили.
Время "спуска на парашюте" – это не все время торможения звездолета. Ведь 0.0056с у Зубрина – это 1700 км/с. Их тоже надо сбросить до ~ 10км/с и теперь уже только ракетным двигателем ("Орион", "Медуза" или садится на "зубриновском факеле" http://go2starss.narod.ru/pub/E021_NSWR.html). А это тоже потребует и времени и массы.
Кстати, разумен следующий сценарий.
Тормозной парашют сбрасывает скорость до ~1000 км/с, а потом полезная нагрузка разделяется на отдельные "кланы". У каждого своя цель и свой курс. Они быстро высаживаются каждый в свою точку системы (на 1000 км/с они короли) и окончательно тормозят.
Один клан остается с парашютом. Это огромная масса на 1000 км/с. Прекрасная бомба. Враг не должен поднять голову!
Правильно?
Здесь подведем черту.

Я  бы смело срезал 15 лет торможения до 3-х.

*****************************

Далее идет расчет светимости.
Все это можно было бы закрыть одним махом: МЫ НЕ ТОРМОЗИМ до первого удара молотами. Это я уже сказал раньше. Всем ясно, что скрыть появление тормозящего звездолета да еще и такой массы будет крайне сложно даже от нас, теперешних Землян. А для тех, кто через "Глаз Ра" рассматривают в ближайших системах крупнейшие астероиды, так совсем невозможно будет.
Значит надо сначала бить, а потом начинать тормозить. И никак иначе.
Но я позволю все же вцепиться в детали. Это в любом случае небесполезно для уточнения своего мировоззрения.
Согласны?
Методика вашего расчета упрощена хоть и  достаточно честно, но несколько сумбурно.

Цитата
то усреднённо по всему времени торможения будет рассеиваться 4,5*10^23 Дж / 4,73*10^8с = 0,95*10^15 Дж в секунду. Разумеется, на самом деле торможение вначале будет идти с большей скоростью, чем в конце, и энерговыделение вначале будет больше этой величины, а в конце - намного меньше.
Торможение при этом начнётся на расстоянии примерно 1/2*1,5*10^8 м/с * 4,73*10^8с = 3,54*10^16 м , то есть около 1 светового года = 3,08*10^16 м.  
Поскольку в начале торможения энерговыделение будет больше 0,95*10^15 Дж/с, то при использовании этого значения мы получим заниженную оценку возможности дальнего обнаружения зонда. Но мне лень искать как делать более точный расчёт.
Но вы же выше уже почти все посчитали! В начале торможения (когда мощность  максимальна) на парашют за секунду налетает столько-то грамм водорода с 0.5с. Их кинетическая энергия  и есть  та самая мощность брутто.
При желании можно было посчитать такую мощность для некольких контрольных точек.
Ну да ладно. Не суть важно.

Цитата
Значит на 1 атом межзвёздного водорода приходится 0,95*10^15 Дж * (1.67*10^ -27 кг / 1,5*10^ -3 кг)  = 1,06*10^ -9 Дж рассеиваемой в секунду энергии.
При ионизации атома водорода нашим магнитным тормозом половина энергии = 0,53*10^ -9 уйдёт к электрону, половина к протону.
Вот тут интересно. Почему вся кинетическая энергия расходуется на ионизацию? Ударная ионизация, разумеется, заберет часть энергии. Но только часть.

[/quote]Тогда по формуле отсюда http://ru.wikipedia.org/wiki/Синхротронное_излучение
угол конуса, в котором будет распространяться энергия синхротронного излучения, равен  для излучения протонов
1.67*10^ -27 *(3*10^8 м/с)²/0,53*10^ -9 = 0,284 радиан
для излучения электронов
9.1*10^ -31 *(3*10^8 м/с)²/0,53*10^ -9 = 1,54*10^ -4 радиан
[/quote]
Восхитительно!

Цитата
Этот конус, разумеется, будет направлен к звезде-цели полёта в силу закона сохранения импульса.
Стоп. А вот это не понятно совершенно. Причем здесь это?
Любая заряженная частица налетая на магнитное поле начинает вращаться. Эффект магнитного зеркала относительно прост, но описывать его во всех деталях здесь нет смысла. Качественно смысл происходящего в том, что частица как бы накручивается на силовые линии магнитного поля (вернее "скользит" по ним). При этом ее поступательное движения замедляется, а вращательное (она превращается в диполь) увеличивается. Получается, что каждая частица становится своего рода пружиной (и магнитиком). И  ее кинетическая энергия запасается в "потенциалную" энергию ее собственного вращении. В идеале наша частица-юла в конце концов останавливается перед зеркалом имея максимальный момент вращения (магнитик имеет максимальную силу), а дальше она начинает лететь в обратном направлении теряя свой момент вращения. Отражение произошло.


  
Если так происходит, то зеркало получает идеально упругий удар от частицы. 2P= 2*m*v. И никакой потери энергии вообще не происходит.
В системе отсчета Земли, частица которая покоилась, вдруг выстреливается налетевшим на нее магнитным зеркалом и забирает кусочек его энергии.  
Но нет в мире совершенства.
Еще на стадии торможения (мы опять в системе отсчета зеркала) частица двигающаяся по своему ларморовскому радиусу  начнет  синхротнонно излучать. Она запасает не всю свою энергию в виде вращения. Она часть теряет.
Столкновение становится НЕупругим. Полу-упругим.
В худшем случае частица потеряет всю свою энергию через излучение и тормозной импульс, полученный зеркалот от этой частицы будет в два раза меньше идеала P=m*v. Частица как бы будет захвачена зеркалом и полетит примерно с его скоростью (или чуть медленне).
А вся погашенная за счет такого торможения энергия звездолета превратится в радиоизлучение.
Но вообще говоря, я не дум  что так и будет. Я сомневаюсь, что даже ЗАМЕТНАЯ энергии частиц превратится в излучение. То есть удар будет в основном упругим, частицы таки будут отскакивать о зеркала.
Более того, здесь надо считать отдельно протоны и электроны. Последние и будут орать в радиодиапазоне. У них будут круче спирали. Их отношение массы к заряду максимально. Но на их долю пройдется 1/1000 энергии столкновения (их импульс в ~1000 раз меньше чем у протона!).
А протоны тяжелы и поэтому излучают неохотно.
(поправляйте если я не прав)
Сколько реально потеряет зеркало на такое излучение? Это важнейший вопрос при построении модели парашюта. Для меня он все еще открыт.
Но уже не 100% как все тут (и я в том числе раньше) считают.
Но, джает  предположив худшее (и малореальное)  причем тут тогда импульс и конус которым вы "фокусируете" всю эту энергию на Землю?
Я бы этого не делал.
А договорился полюбовно что энергия рассеивается сферически.
Не хотите?
Получите!
Вот тут http://www.astronet.ru/db/msg/1188714 я нашел прекрасную картинку:



Куда направлен конус? Он крутится в плоскости, перпендикулярной силовым линиям. А куда направлены линии магнитного зеркала? На цель! (посмотрите картинки по данным вами ссылкам). То есть конус синхротронного излучения вращается в плоскости токовой петли зеркала и светит куда угодно, но меньше всего в сторону цели!
Как говорит дружище Ганс в минуты творческого экстаза, "вот так-то!"
 ;)

Цитата
Тогда характерный размер области пятна от синхротронного излучения электронов в звёздной системе цели составит (с учётом того, что синус малых углов примерно равен самому углу) 3,54*10^16 * 1,54*10^ -4 = 5,45*10^12 м, то есть несколько десятков а.е.
Плотность энергии синхротронного излучения электронов в пятне составит
0,5*10^15/ (3,14*5,45*10^12*5,45*10^12) = 5,36*10^ -12 Дж/м² в секунду, а на самом деле энергия излучения будет даже больше с учётом принятых при расчёте допущений.
На самом же деле основная мощность пятна размажется в плоскости зеркала и на цель попадет очень немного.
Сколько? Надо строить серьезную модель зеркала. Верней парашюта. Даже американские энтузиасты (боги для нас в области межзвездных путешествий) этого не сделали до сих пор. Мы могли бы быть первыми.
 ;D

Цитата
Даже хотя эта энергия будет распределяться по диапазону частот, она на много порядков больше не только чувствительности существующих радиотелескопов, но и яркости типичных радиоисточников. Например, согласно http://heritage.sai.msu.ru/ucheb/Rudnickij/1.htm
Крабовидная туманность имеет на частоте 178 МГц плотность потока 1,42*10^ -23 Дж/м² в секунду
Даже не смотря на то, что модель неверная, я готов признать: тормозящий парашют увидят в любом случае. Если мы с Гансом спорили о том, когда увидят светящийся лоб Молота диаметром 20 м, то что говорить о торможении гигантского тяжеленного звездолете с зеркалом в 1000 км? Тут никакой вид тяги не скроет его приближение. Только трансбульбуляция какая доступная истинным джадаям...
Торможение - рассеивание гигантской энергии. И даже если она рассеивается не самым удачным образом для наблюдателя, мизерной доли ее будет достаточно чтобы его засечь. А учитывая уникальность источника (аномальная скорость и заметное изменение скорости) вычислить его на фоне любых помех – раз плюнуть.
Для особо ръяных – это не стол очевидно для Молота, потому что он не тормозит, имеет малы поперечные размеры (заметность), не излучает, а если корректирует свой курс (излучат) то малой мощностью и короткое время. Здесь есть о чем спорить.

Цитата
Таким образом, обнаружить тормозящий с помощью магнитного паруса зонд с репликаторами на расстоянии порядка светового года будет невероятно легко, причём на организацию обороны останется порядка 15 лет. Поэтому репликаторам придётся вступить в бой с момента прилёта и размножаться им будет так же затруднительно, как заниматься сексом в гуще Бородинского сражения.
Более того, другая половина (с молотами) долетит до цели через 2 года после начала торможения и через год после того, как излучение от торможения дойдёт до цели, что оставляет достаточно времени для организации обороны: можно попробовать уничтожить или отклонить молоты на подлёте, облучая их многотераваттным лазером либо разгоняя в их направлении тем же лазером оборонительный зонд.
Я подозреваю также, что и другие системы торможения дадут сходную мощность демаскирующего излучения, что поставит крест на идее захвата обитаемых систем репликаторами.
В целом и без расчетов вы правы. Пускай "час Ч" – первый удар Молотами по целям. Внезапный. "22-июня-а-ла". И тормозить надо начинать в это же время. Вернее надо чуть раньше, на время прихода первой волны сигналов от тормозных двигателей в систему. Если торможение начинается за 1 св. год до системы, то торможение начинается за год до момента, когда молоты достигнут цели. Весть о том, что сюда летят  прибудет вместе с первым ударом.
Важный нюанс.
Задержка скорости света тут играет "на руку" агрессору.
У них есть в запасе L лет, где L – дистанция торможения в световых годах.

***
не утомились читать?
 ;D
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 661
  • Благодарностей: 707
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Межзвездная война. Возможна ли?
« Ответ #104 : 18 Ноя 2009 [19:29:23] »
Я бы хотел задушить своим графоманским талантом тему межзвездных кораблей здесь и все же перейти к собственно войне.
Но я все же должен попробовать подвести свой промежуточный итог.
Для "Козы".
:)
Цитата: CTPAHHNK link=topic=63729.msg1085573#msg1085573

Ах, Александр! :'( Дьявол,- он как всегда - в деталях! ^-^
Вот и снова - широкие мазки художника :D:
Заметьте, не я все это писал! ;) Но, сделав так, Вы оставили десант БЕЗ ДВИГАТЕЛЯ - РАЗ! :o
И сделали НЕУПРАВЛЯЕМЫЕ МОЛОТЫ - ДВА! :o
Нечем ему теперь тормозить, тока если... ::) лапоть выставлять. ;)
Читаем пролетят мимо неуправляемые без двигателей! :D
Как мы уже видели выше "пролетарий" он,- Ваш десант, от слова пролетать. ;D
Да, действительно, молоты промазали, чего прятатися десанту просто пролетающему мимо цели. На скорости? ::) Скока тама "было в граммах", Александр? :o
Стоп! >:( Сначала давайте решим КАК! ^-^ Как агрессорам зацепиться? ^-^ Или Вы думаете, что развитая машинная цивилизация Вас туда так просто пустит? >:D Не, ну мы-ж не дети, Александр! >:( Что мое, то мое! >:D Без боя не получите! >:D >:D >:D
З.З.Ы. Не обижайтесь, Александр, одно дело делаем! ^-^ Я, как обычно, жду разьяснений, чтоб стало - "КОЗЕ понятно"! ^-^
Я не обижаюсь.
Но вы не уловили целой массы нюансов.
Пробую по ним бегло пройтись (с учетом уже накопленного) и все же свалить тему к обсуждению насущных проблем межпланетной войны.
Лоивите на ходу!

Противник в соседней (5-20 св.лет) выстраивает свои коварные планы и запускает межзвездный рой (не путать с межпланетным).

Для запуска ему нужна стартовая система. Скажем, система лазеров. Используя ее он может запустить сразу или частями все элементы межзвездного роя.

Так как каждый кг разогнанный до 0.5с – это гигантское количество высококачественной энергии то они попытаются все пустить в дело.

Все объекты, запускаемые в сторону цели, изначально делятся на две группы.  А - те, которые не тормозят (ударный рой) и В- те, которые будут тормозить (десант саморепликаторов). Каково соотношение по массе?
Ну давайте так.
Допустим и А и В запускаются как единый световые паруса. По Форварду полезная нагрузка составляет 1/3 от общей массы парусника. То есть 1/3 ПН, 2/3 – парус. Разгонная ступень. Носитель.
Для объектов класса В парус – пустой балласт.
Им нельзя уже тормозить.
Для торможения нужен другой привод. Вернее два.
Прежде всего, магнитный парашют, который погасит скорость объектов В с 0.5с до 0.005с. Но нужна вторая ступень. Двигатель, который погасит 0.005 до ~0.
Как видите, нужно много промежуточного "железа".
И глупо его просто так терять.
Поэтому.
Запускаем сразу все одним парусом. Округляем массу аж до 100 000 тонн. Чистая масса самого паруса 2/3 - 60 000 тонн. Это, в общем-то, чистейший тончайший алюминий.
Теперь его надо разобрать на "Молотки".
Не вижу тут большой проблемы. Основная масса "Молота" – балласт. Металл. Не более 10%  массы такого молотка это начинка. Управляющие элементы. Корректирующий парашют, например, электроника, связь, энергетика, датчика.
Если так, то для 66 000 тонн  балласта потребуется еще 6 600 – облуды для него.
И нужна энергия для упаковки всего этого после старта.
Спрашиваете, где ее взять?
Например, не надо еще некоторое время выключать излучатель, который разгонял парус. Понадобится мизерный процент уже затраченной мощности. Алюминий даже не надо плавить. Достаточно комкать и прессовать в удобные формы.
Через некоторое время все готово.
Объекты группы А массой 76 000 тонн готовы к бою (бере с запасом). Остаток 23 000 тонн – объекты группы В. Они разделяются и Группа В притормаживает на имеющемся у них магнитном парашюте.
Насколько?
Пускай окончательное торможение этим же парашютом группы В у цели займет 5 лет и начнется за 2 св. года от цели. И пускай наша цель на 7 св. лет он нас (мы уже улетели на 3 св. г.). То есть группе А еще 14 лет лететь до нанесения удара. Когда группа А нанесет удар группа В уже будет 2 года тормозить (тогда известие об этом достигнет цели одновременно с ударом). То есть, торможение начнется за 14-2 = 12 лет. Отсюда группе В за 12 лет надо пролететь 7-3=5 св. лет. Тогда необходимая для этого скорость 5/12=0,416667. То есть в точке разделения группа А должна притормозить на 0,083333 от скорости света.
Мы не учли собственно само время торможения.
Но это детали.
Идея, думаю, ясна.

После того как внезапный первый удар нанесен (допустим) и мирная цивилизация превращена в руины (допустим) торможение группы В на магнитном парашюте происходит еще 3 года. И допустим потом 1-0.5 года на двигателях.

Кстати, у Молотов в группе А есть свои маневрирующие парашюты. Они не бог весть какой мощности, но есть. И ими за 14 лет полета можно добиться того, что группа может разделиться и в свою очередь тоже растянутся в пространстве. То есть группа А может обеспечить несколько ударов в течении всего времени торможения группы B.
Скажем, первый самый сильный 46 000 тонн, второй через два года: 20 000 тонн.

Что происходит с группой В? Они закончили торможение на парашюте за 5 лет. Теперь у нее скорость 2000-1000 км/с и  пересекают Оорта.
Они Рассеяли огромное количество энергии в никуда (ну что поделать? Таковы законы природы!) и теперь у них остался еще как ненужный балласт  сам магнитный парашют.
Сколько он тянет по массе?
От 1/2 до 1/3 исходной массы. То есть от 23 000 т это  11 300 – 7 600 тонн.
Жалко такой запас энергии выкидывать зря. Берем 10% от полезной нагрузки (это все предусматривается заранее еще до старта и запасено в виде нужных компонентов) и опять снаряжаем этот балласт как снаряды. Получаем еще одну волну бомбардировщиков - С - массой 8400 – 12 500 тонн. 
Относительно небольшая скорость этого роя позволит им сманеврировать на более-менее подвижные цели. Добить то, что не добила грпуппа А.
Таким образом, осуществляется третья бомбардировка.
Считаете?
Первая 46 000 тонн на 0.5 с. Самая сильная. "Час Ч".
Вторая 20 000 тонн на ~0.45c. Контрольная. Через 2 года.
Третья ~10 000 тонн на ~0.005c. Зачистка. Через 3+ года.

Собственно, десант с тормозным двигателем это 14 600 – 10 350 тонн массы.
Возьмем среднее значение. 12 000 тонн.
Ядерный двигатель и топливо для него не должен иметь массу больше 1/2. Скорость истечения много больше скорости приращения. Я рассчитываю на 1/3. Но возьмем 1/2. Итого сам десант 6 000 тонн. Но я бы не высаживал его в одном месте. Разделим его на 3 группы по 2 000 тонн. Каждая группа должна осесть в своем месте в Койпере. Туда они и понесутся каждая на своем тормозном двигателе с начальной скоростью ~1000 км/с и тормозя окончательно.
И так. К одной из наших комете (что мы так лихо обживали два дня назад) подходит судно массой примерно 1500 тонн из которой 1000 тонн – полезная нагрузка. Зародыш репликатора.
Выживет ли? Выростит до необходимых 100 000 тонн? (50 000 – инраструктура, 50 000 – ударная группа для захвата Сатурна)
Если три удара не сломили противника (а они его не сломили, а просто ослабили), он сделает ответный ход. Он видит куда сели три группы и попытается нанести туда удар. Как можно быстрее. Пока враг слаб.
Но он на ~35 а.е. от вас. Так как это ~ 35 а.е.  нет разница откуда летят группы. Из гравитационной ямы в центре или с периферии, которая может быть еще дальше скажем на 50 а.е.
В отличи от зародышей, карательные группы должны уже иметь солидную массу. Пускай те же 50 000 тонн (возьмем линкор "Тирпиц" в качестве измерительного "лаптя"). Но надо бить сразу в 3 места. Значит итого ответный ход 150 000 тонн.
До какой скорости ослабленная цивилизация сможет эту массу разогнать? Через сколько она будет у мест высадки?
Или  сначала предпочтительней просто бомбить (без десанта) кометы?
Тогда какая нужна масса бомб и на какой скорости?
В общем, сколько мирного времени осталось у зародыша на рост?
Год?
Пол года?
Месяц?
Гм...
 >:(
Играем?
 ;D
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 661
  • Благодарностей: 707
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Межзвездная война. Возможна ли?
« Ответ #105 : 19 Ноя 2009 [18:41:53] »
И так. Есть по сути два аргумента против.

1. Агрессора засекут сразу же как он стартует (разделится, притормозит, направится, почешется...). И вообще, раз он следит за нами, мы тоже за ним следим еще пуще. У них Око Ра? У нас тоже Око Ра! Он там у себя без нашего ведома и пукнуть не смогут! А запустить такую махину на пол света – тем более!

2. Мы тут все утыкаем нашими стражами. Им, гадам, негде будет притулится. Проще говоря, "заминируем" всю свою систему нашими саморепликаторами (разерами, роботами, атомными бомбами). Каждый камешек. Каждую ледышку.  Если агресср-империалист так быстро плодится, то  мы, мирный пролетариат, еще быстрей будем!
Нема дурных!

Второй аргумент пока оставим в стороне. Как наиболее сложный.

По поводу первого аргумента. Назовем его "Око за Око". Не в тему, но тем прикольней.
У обеих сторон ПАРИТЕТНЫЕ наблюдательные возможности. За счет чего агрессор  в этом плане может вырвать себе преимущества перед второй стороной?
Есть смутные идеи...
Но первая умная мысль, что мне пришла в голову:
Прежде чем искать лазейки, нам нужно определиться (опять что-то посчитать!) с границами этих самых наблюдательных возможностей гипотетического "Ока Ра". Не важно чье оно. Верно?
Главный принцип нашей игры я бы вынес даже себе в подпись. Идеи всяки (глупые и не очень) мы все мастера выдвигать. А вот хоть как-то их оценить...
Поэтому:

Нет расчета – нет идеи!

Я придумал этого зверя "Око Ра"? Мне и отдуваться.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 661
  • Благодарностей: 707
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Межзвездная война. Возможна ли?
« Ответ #106 : 19 Ноя 2009 [18:56:06] »
Кстати.
Тоесть все решит фактическое соотношение сил. Действительно 22 июня.....

Там как раз не было правильного соотношения сил. Мы были сильней. Но они лучше организованы.

Цитата
Торможение звездолета с 0.5 С за 1-2 года --- это классика классических антивещественных звездолетов ( ускорение в 2-4 м/с2). ХОРОШИЙ РЕЗУЛЬТАТ...
Это по Зубрину. И кажется мне, что она несколько оптимистична. Поэтому я заложил 5 лет.

Последнюю вашу реплику я не понял.  ???  :)
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 661
  • Благодарностей: 707
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Межзвездная война. Возможна ли?
« Ответ #107 : 19 Ноя 2009 [18:57:42] »
Око Ра

Как мы знаем, последние веяния в телескопостроении нам обещают настоящий рай. Космос удивительно прозрачен. Во всяком случае на расстояниях в 10-1000 св.лет тут у нас.
Для того чтобы мы могли наблюдать на таких расстояниях маленькие объекты (скажем размером в 10 -1000 км) вся, что нам нужно –  телескоп-интерферометр космического базирования. Оптический прибор с очень большим разрешением.http://ru.wikipedia.org/wiki/Разрешение (оптика)

Пускай мы хотим рассмотреть на L= 10 св.лет  хоть какие-то детали у объекта, скажем, 1000 км в диаметре (парус у Форварда именно такого размера). Вот с таким, например, качеством:



Это наша Луна. Не узнали? Насколько я понимаю, даже из такого изображения можно выжать очень много. Если учесть что его можно получить не только в видимом спектре и  наблюдать за ним в течение некоторого времени.
Просто море разведывательной информации!
На этой картинке от края до края изображения 50 пикселов (глупые считают пальчиком). То есть, если это объект диаметром 1000 км, то разрешение (один пиксель) должен быть r=20 км.
Из этого легко рассчитать минимальную интерферометрическую базу D.

D=1.22*L*l/r

L=10 св.лет =9,46073E+16 м, l – длинна волны. Возьмем середину видимого спектра. 500 нм =0,0000005м. Тогда база:

D=1.22*9,46073E+16 *0,0000005 /20 000 = 2 885 523 м = 2 885 км.

Это диаметр зеркала телескопа. Мало того, что такого диметра сплошной телескоп утопия. Сплошное зеркало таких размеров собирало бы в фокусе настолько большой поток,  что сожгло бы светочувствительную матрицу.
Но "Дякуватеме богу, що потрiбне зробила неважким, а важке непотрiбним" (укр).
Как мы теперь знаем, для получения такого разрешения нам не нужно сплошное зеркало.
Если отражение от двух разнесенных на расстояние D отдельных зеркал соединяется в середине (с точностью до l/8) то мы получим ожидаемую картинку с ожидаемым разрешением.
Расплата за чудо - точность положения двух зеркал и окуляра должна быть в пределах l/8. То есть в 10 раз точнее длинны волны. В принципе этого тоже можно добиться используя монохроматичный свет (лазер)  длинной волны < l/8. В нашем случае это будет рентгеновский лазер.
Для инфракрасного спектра (в 10 раз длинней) можно пользоваться видимым лазером (но база нужна в 10 раз больше!).
Если я наврал - астрономы меня поправят.
Однако если вы построите в космосе интерферометр с такой базой, то это еще не Око Ра.
С двумя зеркалами вы получите четкую картину только в одной плоскости. Если вы ловите точечный источник (хотите получить спектр) этого вам достаточно. Но для построения того самого изображения что выше, вам нужна еще одна пара зеркал с базой перпендикулярно  расположенной первой. Крестовина. И теперь вам нужно точно совместить в пространстве  5 объектов. 4 зеркала и приемник в центре. Тогда вы можете получить ожидаемое изображение из пикселей.
Но у меня остается сомнение, что это Око Ра.
Почему?
Око Ра не просто должно следить за очень далекими объектами с фантастическим увеличением.
Оно должно следить по крайней мере за всей звездной системой диаметром ~ 40а.е.
То есть в его ПОЛЕ ЗРЕНИЯ должны находиться все подобные объекты одновременно.

Как посчитать поле зрения (назовем P) интерферометра, исходя из его разрешения (назовем его r)?

P =f(r)?



Я на вскидку не нашел.
Обычно говорят о поле зрения простого телескопа. Оно тем меньше, чем больше его увеличение. Хотя, как я понял, тут есть нюансы. Простой телескоп ограничивается разрешением сетчатки человеческого глаз.
Можно ли сделать  телескоп (вернее интерферометр) одновременно с сумасшедшим разрешением и большим полем зрения?
Я так и не понял.
Подсказывайте!
Если можно то как? Астрономы!
Формулу дайте!

Я пока могу сделать вот какую оценку. Изображение взятое в качестве примера выше принимается не человеческим глазами а чувствительной матрицей. Минимальный размер пикселя такой матрицы НЕ МОЖЕТ БЫТЬ меньше длинны волны. То есть 0,0000005м. Тогда 50 пикселей (наше изображение) займет квадратик 0,000025 м2 на матрице. Это, если помните, изображение объекта с реальным физическим размером в 1000 км.
Но мы хотим видеть (контролировать) одновременно всю удаленную от нас на световые годы систему в 40а.е = 40*150 000 000 км = 6 000 000 000 км.
Считаем, что наша ось зрения перпендикулярна плоскости эклиптики системы. Мы на нее смотрим сверху или снизу. Я даже не знаю худший это случай или лучший? Но для наблюдающей матрицы это худший. Она будет максимальных размеров.

Если для сферы 1000 км нам нужен участок матрицы со стороной 0,000025 м, то для сферического объекта в шесть миллиардов километров:

M= 6 000 000 000*0,000025/1000 =150 м.

То есть нам нужна чувствительная матрица (с пикселем всего в 500 нм) размером 150*150 м!
И это "пятнышка в фокусе телескопа"!
Вот это уже королевские размеры!
Вот это уже похоже на Око Ра.
Количество элементов тут 9E+16 штку.  Нала матрица в терминах современнаго хай-тека в 90 000 Тера-пикселей.
Сравнили с вашим фотоаппаратом?
:)
А поток информации с нее? Это же телекамера (она следит за вспышками, например изменениями потоков).
Для этого надо оценить градацию (по всему ее спектру!) и тогда получим биты на кадр.
Потом оценить длительность кадра. Минута? Час?... Гм...
Кто возьмется посчитать?
Очевидно, большая часть такого поля зрения будет заполнена посторонним шумом фона. А сколько ошибок? А как ее ремонтировать? Защищать от радиации?
А...
И без супервычислений и тонких алгоритмом отсеять нужную информацию тут не получится.
Логично?
То есть мы в итоге тут построили прибор на грани фантастики. Как все тут у нас.
На грани физически возможного. Но не за ней...

Ну и еще. В отличие от наступающих, которые следят за одной единственной системой, той которую собираются атаковать, обороняющиеся должны следить за всеми ближайшими системами. И желательно одновременно (в реальном режиме времени).
Вокруг Солнца в радиусе 5 парсек (16 св. лет) находится 50 звездных систем. Если для каждой иметь свою систему из 4-х зеркал и матрицы (со своим супервычислителем) то понадобится система из 2000 зеркал и 50-и матриц, направленная во все стороны и расположенная в космическом пространстве диаметром ~3 000 км.
Вот это и есть Глаз Ра.
При этом сами зеркала не могут быть меньше 150 м в диаметре.
150 м - это худший случай, когда нет усиления. Усиление потока происходит только за счет накопления фотонов.
Если поток надо усилить хотя бы в 10 раз*, то нужны уже зеркала в 1.5 км. И интерферометром тут не обойдешься. Нужно усиливать именно поток. Нужна площадь.
Кстати, а какое минимальное усиление надо будет?
Гм...

* Опять ошибка! Мы же говорим о площадях! Увеличив диаметр в 10 раз я увеличу площадь в 100 раз! В 100 раз! Поправил Семенов.
« Последнее редактирование: 19 Ноя 2009 [19:40:23] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 661
  • Благодарностей: 707
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Межзвездная война. Возможна ли?
« Ответ #108 : 19 Ноя 2009 [19:43:05] »
Кстати, а с какого расстояния возможен такой удар Молотами --10 световых лет >:D, 100 световых лет >:D , 1000 световых лет >:D. Чем больше такое расстояние, тем труднее определить начало удара. Но и нападающим труднее всё заранее просчитать ... >:D Интуитивно кажется, что зона такой войны ограничена абсорцией http://go2starss.narod.ru/pub/E023_LPFTP.html

О-о-о... Я пока не готов сюда лезть... Мы заняты военной тактикой и стратегией. А это уже политика. Философия...
 >:(
"Мне бы саблю и коня да на линию огня!
А дворцовые интриги - это все не для меня!"
 ;D
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 661
  • Благодарностей: 707
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Межзвездная война. Возможна ли?
« Ответ #109 : 19 Ноя 2009 [20:34:15] »
Еще. Только потом сообразил.
И так.
Поток света на фотоприемнике.
Если я хочу усилить поток фотонов от моего объекта на каждый пиксель в С раз, то это должны делать зеркала, и каждое зеркало будет в диаметре:

D =корень(C)*M.  

М- диаметр матрицы (наши 150 м). С - коэффициент усиление.
Я - балда!
"Это же элементарно, Ватсон!" (с)
 ;D
Но как определить необходимое усиление?

Возьмем в качестве объекта то самое изображение Луну.

У Земли поток от Солнца 1400 ватт/м2.
Им Луна и "светит".
Пускай у  той удаленной сферы 1000 км альбедо 0.5 (у Луны на самом деле меньше - 0.12). Значит отраженный поток каждым "пикселем" (20 на 20 км) нашего изображения: Eп =400000000*1400*0.5 =2,8E+11 ватт.
Но по пути сюда через 10 св. лет этот поток будет таять по закону обратных квадратов. И сосавит 3,1283E-23 Ватт. (я долго сомневаля и все же разделил на расстоянее возвезенное в квадрат. 4пи (сфера) и 2пи (полусфера) я опусти. Если тут нужны более строгие рассуждения то они еще больше уменьшат эту велечину и без того ничтожную)
И дальше нам надо переходить к квантовой теории и вспоминать, что свет это все-таки частица.
E=h*f   - энергия одного фотона h – постоянная планка.
И надо вспомнить еще дону школьную формулу: с =l*f   - скорость света.
Здесь l - длинна волны (мы брали 500 нм), а f – частота. То есть f=c/l = 300 000 000/0,0000005 =6E+14 Герц
Тогда энергия одного фотона: E = 6,626E-34*6E+14 =  3,9756E-19 Дж

Но как это теперь понимать?
Мощность (энергия за секунду) поступающая на пиксель от участка поверхности фотографируемая нашим пикселем в 12700 раз МЕНЬШЕ чем энергия единичного фотона?
А это квантовая механика.  ;)
Это означает что чисто статистически раз в 12700 секунд, прилетит фотон, который (чудеса!) отразится сразу от двух  зеркал (расположенных на 3000 км друг от друга!) интерферирует таки в светочувствительном пикселе и вышибет из него один несчастный электрон (если выбъет!).
То есть, если мы используем два плоских зеркала по 150 м в диаметре и экспонируем изображение на матрицу 150 м (усиление 1:1), то надо ждать в среднем 3 с половиной часа чтобы наша картинка проступила на сверхчувствительной (чувствительней некуда уже!) подложке. Это и будет ДЛИТЕЛЬНОСТЬ КАДРА.
То что мы ищем.
Мы же вражескую систему снимаем в динамике!
Но за 3 часа объекты могут заметно сместится (на соседний пиксел). Значит, нас это не может устраивать. Картина размажется.
(скажем, вражеский звездолет уже будет незаметен)
Если же мы используем зеркала по 1.5 км, то (я ошибся выше и уже поправил) у нас получается на зеркалах 100 кратное усиление сигнала. Тогда длительность экспозиции кадра будет 127 секунд. Две минуты матрица будет накапливать изображение которое мы видим выше.
Это уже более-менее приемлимо.

И так. Что же такое Ока Ра?
2000 зеркал по 1.5 км диаметром сверхточно (в сетке рентгеновских лазерных лучей) позиционированные в пространстве 3000 км  диаметром, то есть в пространстве планеты. Инфракрасный спектр потребует диаметра в 30 000 км или скорей всего разрешение этих датчиков будет ниже в 10 раз.
Это приемлимо.
Плюс гигантские вычисления и сомн технических проблем (по стабилизации, управлению, сопровождению целей и т.д. и т.п.)
Если такая штуак когда-либо появится в металле то это будет чудо инженергой мысли.Согласны?
Я думаю, это экстримальное устройство. Предельный прибор. Скажем, если вы еще хотите улучшить качество кадра в два раза то вам надо в два раза увеличивать базу (6 000 км). Если вы хоите повысить частоту кадров и (или) чувствительность в 10 раз то вам нужно увеличивать диаметр зеркал в корень из 10 (до 4.75 км).
Теперь вы можете это дело пощупать мысленным взором...
Это действительно уже Оно... Око Ра...



http://gnozis.info/?q=book/export/html/3059

И так господа, если я нигде выше не напортачил (а ведь мог, я такой!),  теперь вы и я можем оценивать возможности взаимной разведки. Верно?
Границы физически возможного для этого.
Идея Ока Ра у нас тут таки родилась.
В первом приближении, разумеется.
Еще одна машина предельных технологий.

"О сколько нам открытий чудных готовит просвещенья дух!" (с)
 ;D
Конечно, теперь хотелось бы больше деталей от спецов астрономии...
Они бы могли нам прорисовать узкие места, тонкости...
Но и эти крохи меня уже впечатляют...
Не знаю как вам, но для меня теперь  время медитации над открывшемся моему взору... Я не соображаю так быстро как некоторые.
 8)
« Последнее редактирование: 19 Ноя 2009 [20:37:20] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 661
  • Благодарностей: 707
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Межзвездная война. Возможна ли?
« Ответ #110 : 20 Ноя 2009 [14:59:53] »
Потом, вместо созерцания картинов инопланетной системы в военных целях не лучше ли вести мониторинг излучения супермегалазера на орбите тамошнего Меркурия? Ведь перед запуском военного корабля в нашу сторону они должны провести серию испытаний, которые можно будет заметить и понять, что к нам собираются лететь молотки.

Лучше. Вернее и это тоже надо. Непременно. Но мы хотели бы провести границу возможного для межзвездной разведки. Для этого и поставили такую глуповатую и сложную задачу. Снять 1000 км астероид с какими-нибудь деталями. Разумеется, снизив разрежение, мы можем улучшить другие параметры. Так и будет! Но согласитесь. Это будут уже косвенные данные. Как мы узнаем массу спутника по его орбите.
Да, в очень многих случаях и этого бы хватило.
Скажем оценить по тепловому следу активность у такого-то объекта.
Но, все же хотелось бы увидит и крупные элементы  вражеской цивилизации тоже. Здесь лишней информации не бывает. Верно?

Цитата
Вопрос ещё в том, когда вражеский корабль только начинает разгоняться супермегалазером, нельзя ли его излучение как-нибудь заметить?

Вообще то вопрос маскировки старта – отдельная назревшая тема. Но она попадет на обсуждение не раньше, чем мы разберемся с Оком Ра. С границами возможного для него.
А здесь, оказывается еще масса неясностей.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 661
  • Благодарностей: 707
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Межзвездная война. Возможна ли?
« Ответ #111 : 20 Ноя 2009 [15:06:38] »
Цитата
Это наша Луна. Не узнали?
Это не луна, а астероид Веста
Действительно Веста. http://www.skatelescope.org/science/node24.html
Странно. Я хотел взять картинку Луны... Там поисковик выдал как раз две фото. Резкого качества и такую вот  вторую... Я думал ее и дернул... Видимо  впопыхах перепутал, взял другую...
Спасибо что поправили.
Мелочь (как грамматические ошибки), но неприятно.
:)
Куда больше меня смущает мой расчет усиления потока. Что-то там не так...
И боюсь сильно не так...

Цитата
И ещё одна расплата за чудо - меньшая светочувствительность, то есть уже диапазон обнаруживаемых звёздных величин, чем для случая сплошного единого зеркала.
Вот и я о том же...
Цитата
Ваш супертелескоп имеет недостаток - очень узкую область исследуемого излучения. Надо как минимум ещё подобное устройство в радиодиапазоне.
И это – очень верно!
Фотонов на пиксель должно быть куда больше.
То есть я слишком все упростил.
Но самое худшее.
Я допустил грубую ошибку в логике расчета.

Еще раз с того места где мы считаем ПОТОК от участка поверхности.
Но теперь принимаем свет не от участка поверхности 20*20 км (пикселя), а от отдельного камня такого же диаметра (или квадратика 20*20 км) на таком же расстоянии от Солнца и с альбедо 0.5:
Eп =400000000*1400*0.5 =2,8E+11 ватт.
Здесь все верно.
Это мощность источника. Ватты.  (Ватт/м2)* м2 = Ватт.
Но, учитывая гигантское расстояние, мы считаем это точкой в центре сферы радиусом R равной 10 св. лет. Тогда ПОТОК на поверхности сферы (у Ока Ра) и будет:

W = Eп/(4*пи()*R^2) = 2,8E+11/(4*пи()*(9,46073E+16)^2)  = 2,48942E-24

Почти то же что и я получил (но на телесные 4*пи() все же меньше).
Это все мелочи. Некритично.
Но, что критично!... Здесь размерность не Ватт а  Ватт/м^2!

То есть тот самый фотон раз в 12700 секунд пролетит не через мой крохотный пиксель площадью 0,000025м2, а через метр квадратный сферы! А чтобы он попал на пиксель нужно фокусирующее зеркало с коэффициентом усиления 1/0,000025=40 000! То есть нам  даже для такой огромной выдержки (часы)  нужно уже зеркало в 200 раз по диаметру большее, чем матрица. То есть 150м*200= 30 км!
Но выдержка в три часа не годится. Поэтому нам нужно кровь с носа срезать выдержку еще в 100 раз для нормального темпа съемки и во столько же надо увеличить площадь зеркал интерферометра. То есть до 300 км!

Если кто конспектирует мои труды (метания)  – поправляйте!!!

300 км зеркало (с точность поверхности l/8 ~70 нм!) – это уж слишком.

Но есть еще одна засада. Kweni прав даже больше чем думает.
Поймать один фотон – мало. Поймал-непоймал. Такая картинка и получится. Черные пятна на белом фоне. Верно?
Даже если мы берем черно-белое фото, то должна быть хоть какая-то градация оттенков серого. А значит один пиксель должен накапливать фотонов больше чем одну штуку. Скажем, 100 фотонов – белый. 0 – черненый. Остальное – градации серого. И мы получим фото с достаточно блеклой градацией в 100 единиц.
А если мы хотим иметь цветное фото, то в каждый пиксель матрицы надо поместить три датчика – синий, зеленый, красный. Хотя бы. И каждый должен ловить свои фотоны. То есть итого на пиксель надо хотя бы 300 фотонов.
Значит и коэффициент усиления для съемки "кино"  с выдержкой 127 с и оговоренными параметрами кадра должен стать еще в 300 раз еще больше.  Итого минимальный коэффициент усиления нам необходимый С= 40 000* 200* 300 = 2 400 000 000!
То есть зеркала должны быть... 6000 км! Больше базы интерферометра.
"Шеф все пропало!" (с)
Кстати, мое утверждение, что у сплошного зеркала в 3000 км диаметром в фокусе сгорит матрица – неверно. Как видите, едва будет срабатывать. Хотя наш эталонный источник очень слабый.
Но.
Что же с Оком Ра? Прибор забракован?!
Видит бог! Я честно пытался подыграть обороняющимся!
Ведь мне, как играющему за агрессоров, выгодней как можно больше туману напустить на оптику противника. Верно?
И что?
Праздновать победу?
Я даже признаюсь о идее в заначке. Мои Молотки из группы А могут собрать в полете  свой интерферометр и наблюдать атакуемую систему и с 1 св. года и с 0.1св. лет и с 0.001 св. лет. То есть всмотреться с близкого расстояния в объекты атаки с куда большей точностью! Широкое поле зрения им не надо. Огромная матрица значит тоже. То есть, они то в любом случае получат самую детальную и свежую разведывательную информацию перед ударом.
Единственное что их ограничивает даже не масса усиливающих зеркал. Это тонкие пленки. Главная проблема – бьющий в зеркала на скорости 0.5с поток. Тут тема для обширных дебатов. Но я уверен: тонкие ~ 30 нм зеркальные алюминиевые пленки интерферометра будут для набегающего водорода прозрачны. Пыль же и микрометеоры за время съемки сильно продырявить их не смогут. Не успеют наделать заметное число дырок. Так и будут они работать. Три сеанса съемки с 1, 0.1, 0.001 св. лет. Каждый раз новыми зеркалами. Каждый раз до тех пор, пока поток не съест изображение в зеркалах.

А вот отсутствие у обороняющихся зоркого ока – это проблема...
Получается, что и такого качества (20*20 км пиксель) фото с выдержкой 2 минуты нельзя сделать во вражеской системе на 10 св. лет?
Или можно?
Какие будут соображения?
Идеи?
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 661
  • Благодарностей: 707
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Межзвездная война. Возможна ли?
« Ответ #112 : 20 Ноя 2009 [18:35:21] »
Если корабль–молот до торможения имел импульс, обозначенный синей стрелкой, а после торможения – обозначенный красной, то в процессе торможения дожно появиться что–то с импульсом в виде зелёной стрелки. Этим что–то могут быть только электроны/протоны водорода, о который тормозится корабль, или их излучение.
Абсолютно верно.
Единственное. Электроны тут составляют крайне незначительную величину. Их масса в 1836 раз меньше. И импульс ими забираемый соответственно только 0.055% (!!!).
Про них вообще можно забыть. 

Цитата
Поскольку излучение электронов/протонов – это процесс потери ими импульса и энергии, то в конце концов они излучат всё что могли, и импульсом в виде зелёной стрелки будет обладать электромагнитное излучение.

А вот тут что-то неясное. Если протоны отскакивают упруго, то они приобретают скорость в два раза больший чем корабль и таким образом уносят и его кинетическую энергию и  его импульс.
Конечно, они могут сталкиваться с другими протонами и делиться с ними импульсом. Опять же абсолютно упруго. Но космос крайне разряжен. Такие события будут редки.
Таким образом при упругом отражении от зеркала протоны действительно летят к цели со скоростью близкой скорости света. Да. Это поток в сторону цели. Согласен. Но это не СИНХРОТРОННОЕ излучение о котором тут идет речь. И конус который вы считали – совсем тут ни причем.
Это поток протонов!
При упругом ударе сохраняется не только импульс но и кинетическая энергия.  Энергия корабля перходит в эногию протонов. Как у вас на рисунке. НО никаким электромагнитным излучением тут и не пахнет!
Я бы про него и не вспомнил есил бы не Ганс.
Однако.
Мы рассматривали более тонкую ситуацию.
Столкновение не может быть  абсолютно упругим (разумеется идеальной упругости в природе нет!).
Поэтому мы рассматриваем другую крайность.
Водород,   встретившийся по пути ионизируется и увлекается вслед за парашютом. Неупруго. При таком абсолютно неупругом столкновении потребуется в два раза больше водорода чтобы поделить импульс.
То есть масса системы возрастает, скорость, естественн, падает. Импульс сохраняется.
В сторону цели опять же летит поток протонов. Теперь их болше но они летят медленнее чем в случае упругого удара. Они опять таки забирают и энергию корабля и импульс. И энергия этих протонов (опят таки) тоже направлена на цель. Не спорю! 
Но причем тут синхротронное излучение?
Каким боком?
А вот каким.
В случае неупругого столкновения  выделяется "лишняя" энергия. Не вся кинетическая энергия корабля забирается протонами. Кинетическая энергия НЕ сохраняется. Сохраняется импульс, но не сохраняется кинетическая энергия. Часть теряется. Рассеивается. Через то самое синхротронное излучение.

У вас есть шарик пластилина M и он налетает со скорость v на неподвижный шарик пластилина m. Они слипаются и летят дальше со скоростью u. Их импульс сохранился.
Строго.

А суммарная кинетическая энергия – нет. Пластилин нагреется: Q=Mv^2/2 *[M/(M+m)].
Это энергия диссипации (недостача) кинетической энергии системы.
Тепло имеет импульс, направление?
Нет конечно!
В нашем случае диссипация неупругого столкновения происходит через СИНХРОТРОННОЕ излучение. И у него тоже нет направления как-то связанного с импульсом и кинетической энергией системы. Что я и показал.
Да. Импульс и львиную долю КИНЕТИЧЕСКОЙ энергии заберут отлетевшие или увлеченные  зеркалом  протоны летящие в сторону цели. При любом типе столкновения. Но тогда их и надо считать!
Синхротронный поток, его конус к ним никаким боком!
Понимаете?
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 661
  • Благодарностей: 707
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Межзвездная война. Возможна ли?
« Ответ #113 : 20 Ноя 2009 [18:56:42] »
Об Оке Ра.
Народ мыслит в верном направлении.
Но давайте по порядку.
Вернемся к фото "Луны".
Уж слишком желательно его получить.
Как пример "технологии неотличимой от магии".
Можем?
Можем!
Даже лучше можем (если увеличим базу)
Просто надо уменьшать поле зрения прибора.
И все.
Это – интрига.  Я знал что этим и должно кончится.
Видеть всю систему в 40 а.е. сразу с таким разрешением – роскошь за гранью разумного.
И теперь я  кажется уже знаю как вычислить ПРЕДЕЛЬНОЕ поле зрения для Ока.
Надо знать предельный диаметр одного  зеркал интерферометра -  Dz. Допустим, больше 1 км мы его сделать не сможем (допустим это физически невозможно). Но нам известно минимальное усиление, необходимое для матрицы чтобы снят тот злополучный астероид:

40 000 – усиление, загоняющее фотон с 1 м2  в наш пиксель.
200 – сокращение времени экспозиции с часов до 2 минут.
300 – минимальное количество фотонов, которые несут оттенки и цвет пикселя.

Итого C_min= 2 400 000 000 раз. Значит, зеркало должно быть в корень(C) ~49000  раз по диметру больше матрицы. Или диаметр матрицы dm  во столько же должен быть меньше. То есть поле матрицы больше сделать нельзя.

dm = Dz/корень(С_min) = 1000м/49000 =0.02м = 20 мм.

Разрешение изображения обеспечивает база (3000 км). Она может быть сколь угодно большой. Но нет смысла делать разрешение меньше чем чем зернистость матрицы. А зерно матрицы не может быть меньше 500 нм (длинны волны).
Улавливаете?
Мы везде уперлись в барьеры.
Значит (считаем матрицу квадратной) максимальное количество пикселей на сторону: 0.02/0,0000005 =40000.
Предельная матрица: 1.6 Гигапикселей.
Но мы же высчитали что один пиксель здесь это там квадрат 20 км на 20 км.
Значит, все поле зрение там охватываемый матрицей: 40000*20 =800 000 км ~ 1 миллион километров.
То есть, если у нас самое большое зеркало телескопа-интерферометра имеет диаметр 1 км, то мы можем видить там сразу область диаметром всего миллион километров. 1/150 а.е.
Мы так и пришли к обычному закону телескопа.
Больше увеличение – меньше поле зрения.
Видеть всю систему сразу (с широким полем зрения) и с нужным нам разрешением и чувствительностью – недопустимая роскошь. Приходится идти на компромиссы.

Если размер наблюдаемой системы 40 а.е. то поле зрения Ока Ра с километровыми зеркалами будет видеть в каждый момент времени 1/36000000 системы.
Одно достоинство - сумасшедших вычислительных возможностей тут не нужно.
Но учитывая, что на каждый кадр надо 2 минуты, то для тупой съемки всей системы (сканирования) потребуется 136 лет. Наше Око если даже и будет мгновенно перенацеливаться на следующий сектор в миллион километров, то потратит более столетия на разведку.
Это неприемлемо. Верно?
Выход?
Как обычно. Нужна умная организация.
Око Ра это не один единственный интерферометр. И не 50 одинаковых никак не связанных. Это целая система вложенных друг в друга и тесно связанных интерферометров, телескопов и датчиков разного разрешения. Это сложная машина и тонкие алгоритмы.
Это действительно умное Око.
Вы знаете что наш глаз, создавая изображение совершает массу  неосознаваемых нами движений?  Сакады, тремор. Он совершает очень много предварительных вычислений, оценок. Это не датчик. Глаз – часть мозга, вынесенная на периферию.
Око Ра будет еще более сложной системой, которая очень сложным образом собирает, распознает и синтезирует изображение для своего хозяина. Это будет матрешка телескопов. Большое число телескопов с куда меньшим разрешением, но с большим углом зрения будут непрерывно следить за всем небом или за указанным  участком. Найдя там интересное место, заметив событие, они направят туда один из мелких интерферометров. Если объект окажется и ему не по зубам – задача будет передана более крупному. И так далее вплоть до нашего самого зоркого, который строит уже подробную картинку действительно важного и небольшого участка чужого неба.
Сколько каких телескопов надо? Это будет определятся задачами Ока Ра. И возможностями цивилизации. Но совершенно очевидно, что поспеть за всем не сможет и самое умное и зоркое Око. Все и сразу – кишка тонка. А значит на всякое хитрое Око найдется и что-то там с винтом, а... но... и.т.д.
Логично?

Идеи будут такие: астрономы до сих пор не смогли получить изображений звёзд и экзопланет, отличных от точек или мелких расплывчатых пятен. И тем не менее они знают о них очень много. Вот и подумайте, как такое могло случиться. Здесь и лежит ответ.
Вот именно.
Я клоню именно к этому же!
Здесь и лежит ответ. И не только как защититься. Но и  как агрессоры смогут спрятать свои агрессивные планы.

Рассмотреть все в чужой системе "своими глазами" ни Z0 ни Z1 не смогут НИКОГДА! Проблема не в разрешении приборов. Резкости картинки. Ее можно сделать достаточно большой. И можно, наверное, рассмотреть египетские пирамиды с 1000 св. лет. Но чужая система - слишком большое пространство. В самой занюханной системе слишком много объектов. Космос – не оперная сцена. Не павильон киностудии. Он  огромен. Невообразимо огромен...  Даже для Ока Ра.  Да, оно может увидеть вас. Но оно задолбается вас искать если вы ему не "свисните", не подскажите где вы. Не подадите хот какой-нибудь знак.
Чтобы вас таки заметили и рассмотрели вы должны быть предсказуемы (оказаться там где и должны оказаться), неосторожны. Должны "лезть на рожон". Скажем, допускать мощеные всенаправленные вспышки энергии (что уловят мелкие зрачки и направят туда крупный глаз). Вы должны допустить аномальные перепады энергии, аномальные спектры (небрежно работающие индустриальные центры), запустить необычный источник излучения (?) по спектру например.
Конечно вы без этого никак не обойдетесь. Но для всего этого есть свои пределы чувствительности. Вселенная не мертва. Там есть свой фон. Поэтому для всего будут  свои разумные сроки фиксации. И эти пределы легко считаются. А значит вычислим и риск быть обнаруженным.
Если такой идиот как я может балагуря  делать подобные оценки (и мой Excel не закипел даже) то агрессор класса Z1 и подавно будет знать как прятаться от чужого Ока. Как не наследить. А где ввести в заблуждение. Ибо у любой волшебной технологии  всегда есть физические ограничения, зная о которых, можно их одолеть. У Ока Ра – та же ситуация. Поэтому умный противник будет играть с чужим Оком. И вполне может его переиграть.
Что надо скроет, что надо – покажет ему.
Единственное, что его может в этом случае подвести – неправильная оценка вражеской цивилизации. Ее возможностей. Он считает их слабыми и небрежен,  а они такими только прикидываются. Ну тогда и поделом ему, засранцу спесивому!
Вы видите куда я опять клоню?
К парадоксу Ферми.
Сильная цивилизация не будет выпендривается на всю Галактику своей силой.
Я все время к этому возвращаюсь.
Это своего рода "несущая" данной темы. Делающая ее  присутствие здесь хот сколько-нибудь обоснованным.
:)
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 661
  • Благодарностей: 707
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Межзвездная война. Возможна ли?
« Ответ #114 : 20 Ноя 2009 [19:26:02] »
Ганс. Все верно.
Но слова – водица, цифра – красна девица...
:)
Я вот вчера и сегодня таки нашел способ оценить параметры Око Ра. Ведь изначально оно у меня знаете для чего предназначалось? Обшарить некую область Галактику в поисках всех землеподобных планет. Возникло оно по "программе Турчина". Мол, не нужны Сферы Дайсона ИИИ.
Я не знал как посчитать время необходимое Оку для исследования той или иной области. Теперь знаю.
Да здравствует конверсия!!!
:)
Но вернемся в окопы.
Давайте подведем очередную черту.

*****************

Если агрессор не смог скрыть свой удар – он считай что проиграл.
Это – бесспорно!
Он просто ДОЛЖЕН спрятать от чужого Ока свои агрессивные планы.
Это и ежу понятно.
Может ли он это сделать?
А почему бы и нет?

Как отличить агрессивные приготовления от мирного созидательного труда? Рассмотреть заклепки на чужих кораблях и нехорошие лица "злых парней" даже очень крутое Око не сможет. А если и сможет то задолбается искать куда смотреть.
А по косвенным признакам о которых все тут так говорят?
А как по ним что можно понять?
Соседняя цивилизация будет заниматься деятельностью. Там будут летать корабли. Она может даже запускать межзвездные экспедиции. Мирные. Как вы отличите мирную от военной?

Мне вот интересна боле сложная задача.
А можно вообще скрыть от соседней суперцивилизации свое присутствие в соседней от них (10-100 св. лет) мертвой системе и тих подготовится там к нападению?
Можно обмануть Око и сделать вид, что система как была мертвой, так и осталась?
А на самом деле там уже есть инфраструктура для агрессии.
Согласитесь такая задача – наиболее сложная в смысле противостояния разведок.
Предельная.
Если она решается агрессором, то и более простая тем более.

Как мы видим, собственно, технологические подготовки (создание ударной армии) вряд ли составит труд замаскировать. Допустим, я наношу удар 5-ю кораблями вторжения по 100 000 тонн. 500 000 тонн изделий – это же курам на смех!
Я уверен что какой-нибудь вулкан на Ио выделяет энергии в миллион раз больше чем самые сумасшедшие энергозатраты на производство всего этого.
Изготавливая все это надо быть просто осторожным и все.


Но куда более сложная вещь – "катапульта". Стартовый комплекс.
Вот это – уже серьезно.
Построить ее наверное можно тоже незаметно.
А вот сам старт...
Все упирают на то, что старт скрыть нельзя.
Верно?
А я вот думаю... почему это нельзя?
Кто тут сказал что львиная доля энергии луча пройдет мимо паруса?
Нифига себе двигатель!!!
80% процентов будут отражены парусом по самым скромным подсчетам!
НО!
Даже если 20% проходит мимо. А как вы это засечете?
Вот такая глупость:

... бывает только у художников.
У них красота выше разума.

Лазерный луч со стороны виден только если проходит через плотную среду где рассеивается. А в пустоте его можно увидеть только если он вам светит в глаз.
Все что вы можете увидеть (если не в глаз) -  блик от паруса.
Но это если парус разгоняется в противоположную от вас сторону.
Это не тот случай.
Если парус летит  на вас, но чуть в сторону - единственное что вы видите – тепловое свечение паруса. Любой такой парус будет греться частью поглощенной энергии (~1%). Вот это свечение вы и можете видеть.
Много ли?
Надо считать.
Далее.
Сам луч вы не увидите никак.
В глаз он вам никак не попадет.
Даже при прямом запуске луч не нацелен строго на систему (мы тут об этом уже говорили) и никто до сих пор не взялся посчитать как далеко он проходит от системы (опять мне считать?). Можно ли засечь его как-то?
Но если вдруг выяснится что его могут засечь (вышлют дозор) то никто не мешает нам, агрессорам, послать экспедицию чуть в сторону. Черта с два тогда вы увидите луч!
Да. Агрессору придется заплатить за это дополнительной энергией. Но это стоит того.
Внезапность атаки - превыше всего!
Я думаю, помимо самого паруса, есть единственное место, где Око Ра действительно могло бы засечь старт.
Генератор луча.
Его КПД вряд ли будет выше 50%. А вот теперь посчитайте мощность запуска. Такая же мощность выделится в запускающей системе как тепло, хаос.
И если сброс ее не удастся скрыть - Око будет насторожено.  Тогда сам корабль (парус) через время будет нащупан.
Логично?
Можно ли спрятать тепловые "концы в вод..." в-о-д-у... ?
 ???
Опять придется считать... мне...
Ну что за жизнь?
 ;D
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 661
  • Благодарностей: 707
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Межзвездная война. Возможна ли?
« Ответ #115 : 22 Ноя 2009 [02:49:19] »
И так. Народу нужна конкретика.
"Их есть у меня" (с)
Здесь я не гадаю. Здесь я утверждаю.
Межзвездные корабли – мой Парфия.
Внимайте.
 8) 8) 8)

Не будем мудрствовать лукаво (хотя и можем).
Рассчитаем типичный световой парус в духе Форварда, разгоняемый лазерным лучом.
Назовем наше судно "Дракар"
(А то народ теперь все "молотками" кличет. Молот – это же единичная релятивисская бомба в 100 т примерно!)
Почему наш парусник "дракар"?
На  дракарах викиногв воины-берсеркеры вроде же и плавали?
Или я что-то путаю?
 >:(
* * *
Стартовая масса (как я и заложил раньше) m=100 000 тонн = 100 000 000 кг.
Конечная скорость v= 0.5с = 150 000 000 м/с
Конечная кинетическая энергия корабля: E_k= mv^2/2 = 1.125E+24 Дж.
КПД двиЖителя, паруса. k1= 0.5
Что это?
Это отношение конечной кинетической энергии корабля к общей энергии луча (при условии идеального отражения). У световых парусников он считается просто (хотя понять почему так – хитрая и красивая задачка).
КПД паруса - это скорость парусника в скоростях света. Все.
То есть, если вы разгоняете парус до 0.1с то в кинетическую энергию корабля превратится 10% энергии луча. Если до 0.5с  - 50%
Необычно? И кажется что-то тут не так… Верно? Все так!
Поверьте! Или сами проверьте.
:)
Зная КПД движителя, получаем  полную энергию разгонного лазерного луча: E_l=E_k/k1=2.25E+24 Дж
Смещение Меркурия уже можно считать. :)

Ускорение корабля a = 0.1g=  0.98 м/с
Время разгона T=v/a = 153061224c ~ 5 лет
Дистанция разгона: L= v^2/(2*a) = 1.14796E+16 м = 1.21 св.год

Мощность луча W_l = E_l /T = 1.47E+16 Ватт
КПД лазеров k2 = 0.1 (кстати,  лазеры без "наворотов" - 10%!)
Потребляемая лазерами электрическая мощность: 1.47E+17 Ватт
(для сравнения: это 122.5 миллионов штук паротурбин по 1.2ГВт с вала)
КПД электрогенераторов k3= 0.5. ( как видите, лед комет мы не используем!)
Тепловая мощность (сырая) потребляемая "катапультой": 2.94E+17 Ватт
(Для сравнения это ~70 мегатонн ТNT в секунду)
Много? Смотря с чем сравнивать.

Парус.
Масса паруса 2/3 от m, mp= 66 666 667 кг
Диаметр паруса: D= 1000 км = 1000 000 м
Материал – алюминий (беру самый ходовой!)
Толщина паруса - 31 нм (у Форварда  тоньше - 16 нм. Жируем! http://go2starss.narod.ru/pub/E002_LSIP.html)

Плотность энергии луча на квадратный метр паруса:  W_l/S = 18 717 Ватт/м2.
Это в 13 раз больше чем солнечный поток на орбите Земли.

Отражательная способность паруса 0.9. То есть 10% падающей энергии превратится в тепло. При стандартной излучательности алюминия 0.06 по Стефану-Больцману равновесная температура 861 К (588 С).

Это ЕДИНСТВЕННАЯ натяжка в данном расчете. Температура плавления алюминия 940 К. Парус еще не плавится, но уже "течет". Форвард закладывал рабочей температурой паруса 2/3 от температуры плавления (или сублимации) материала. Для алюминия это  627 K (354 С). Но если заложить такую температуру то, придется снизить ускорение до 0.03g и разгон растянется до более чем 16 лет.
Но мы и так делаем корабль буквально из дерьма не закладывая никаких "новых технологий"  Если, скажем, заменить алюминий бериллием парус получится и  легче и термоустойчивей. Чисто бериллиевый парус можно разгонять ~ 1g!
Но у бериллия хуже коэффициент отражения, а это повысит энергозатраты. Не вижу причин, почему подлые инопланетные сверхцивилизации  не могут сделать композитную пленку паруса? Мы заложили 30 нм и это дает простор. Если можно поднять излучательность паруса (за счет тыльной стороны) с 0.06 до 0.6, то температура упадет до 484 K (211 C). Можно выйти на рабочую температуру алюминия вообще ничего не делая, лишь улучшив отражение паруса хотя бы до 0.97 просто удлиняя длину волны разгонного луча. Но об этом ниже.

Дистанция разгона, как говорилось, L= 1.14796E+16 м. Это максимальное расстояние, на которое фокусирующая система должна собирать луч в пятно 1000 км (обычно говорят о 84 % всего потока, первый ноль дифракционной границы. Поэтому на 16% все ранее высчитанные мощности надо увеличивать).

Пускай, длинна волны лазеров l = 1000 нм (инфракрасный луч). Тогда диаметр фокусирующей системы:

D_l = 2.44* L*l/D = 28 010 м = 28 км (!!! всего то!)

Вот тут проявляется главная особенность парусников в духе Форварда. Чем тяжелее судно, тем большего диаметра ему нужен парус (иначе поток энергии парус сожжет). А значит, тем большее дифракционное пятно надо получить в фокусе излучающей системы и тем меньших размеров может быть эта система.
Легкие парусники требуют очень больших линз. Тяжелые – наоборот. 20 км – смешная величина!  Можно заранее сказать, что реальный размер оптической системы будет больше. Потому что поток энергии, мощность луча огромна и через узкое "горлышко" его пропускать все равно неудобно.
Обычно стараются, чтобы апертура излучателя должна быть сопостовима (одного порядка) с диаметром паруса. D_l ~ D. Иногда их даже их приравнивают. D_l = D  Если в нашем случае их приравнять, то можно высчитать максимально возможную длину волны для такой системы.

l = D^2/ (2.44*L) = 1000 000^2/(2.44* 1.14796E+16) =3.57E-05 м 

То есть 0.0357 мм.
Это уже МИКРОВОЛНЫ.
Микроволны – это моя тайная любовь. Они лучше света ВО ВСЕМ. Кроме апертуры фокусирующей системы. Но в нашем случае апертура как раз их и позволяет.

1) Для такой волны парус можно перфорировать. Сделать не сплошным а сеткой с шагом в 10 раз уже чем длинна волны. Вы считатее что сетка с дырками в 0.003 мм – утопия?
Как бы не так!
По заказу NASA в США группы спецов уже работают над созданием сеточных парусов с нанометровым шагом для ВИДИМОГО света (!!!). И питают надежды, что они победят. На фоне этого перфорация паруса под 3 микрона – плевая задача.
То есть парус можно значительно облегчит (что нам то как раз не надо! Парус- запас кинетической энергии для группы А!)

2) Даже если не перфорировать наш парус он будет куда лучше отражать радиоволны чем свет. Тут вообще можно применят эффект сверхпроводимости, суперпроводимости и получать идеальное отражение (тогда парус будет вообще ничем не виден).

3) Микроволны куда легче, эффективней генерировать. Вообще говоря, что волны мазеров, что свет лазеров – это так называемое индуцированное излучение высокого качества (В). А всякий хаос из лампочки на потолке или с поверхности Солнца – спонтанное излучение (А).
Так вот, с чисто термодинамической точки зрения (если лазеры и мазеры рассматривать как тепловые машины перегоняющие хаос в порядок) еще Эйнштейн в 1917 г вывел для  несуществующих  тогда лазеров ограничение:

A/B ~ l^-3   

Сложности получения качественного (когерентного, монохроматичного) пучка волн растут в кубе с уменьшением длинны волны. Поэтому мощные лазеры видимого диапазона все топчутся у 10% КПД и вряд ли от него далеко уйдут,  а  рентгеновские лазеры больше чем на 2% не могут рассчитывать, нуждаясь при этом в накачке типа ядерного взрыва.
А вот мазеры и сейчас легко дают 65% кпд. Более длинные волны как бы крупнее и порядок тут навести легче (порядка надо меньше). Если бы не гигантские габариты оптики только на радиопарусах и надо бы летать к звездам!…
Но это я увлекся.

Как видите,  мой "Дракар"  далек от совершенства. От предельных показателей. Схема примитивная, неоптимизированная. Построенная "в лоб". "Без огонька". Просто содрана у Форварда и буквально на ходу переделана в военное судно.
Но тем лучше.  Есть куда отступать, что улучшать…
 
И самое главное. Теперь есть что ВАМ, дорогие, считать!
Верно?
Например, куда улетит Меркурий после старта, если лазеры ЗАЯКОРЕНЫ гравитацией на его орбите (если не понятно как гравитация может служить якорем  – объясню потом).
Или можем теперь посчитать "сумасшедшую" ионизацию  в купе с  рэлеевским рассеиванием…
ВСЕ ДАННЫЕ ТУТ УЖЕ ЕСТЬ!
Налетай!
 ;D
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 661
  • Благодарностей: 707
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Межзвездная война. Возможна ли?
« Ответ #116 : 22 Ноя 2009 [20:57:19] »
Так что хорошая новость: парус будет не таким горячим. Плохая новость: лазер будет просвечивать сквозь него.
Не вижу ничего плохого. Если парус прозрачен, то для наблюдаемости его это не важно. Все равно он прозрачен в направлении луча. А все кто стоят на луче с каким угодно парусом будут видеть источник. 16% света все равно идет мимо паруса!
Но по поводу прозрачности на 30 нм.
Почему золото становится так быстро прозрачным – не знаю.
Но вот pdf-файл:
http://www.niac.usra.edu/files/library/meetings/fellows/nov99/333Christensen.pdf

У меня с сентября лежит готовый перевод этой работы. Никак не закатаю в html.
Смотрите там рисунок 2. Это то, что нам надо.
Здесь показано как меняется отражательная способность (reflectance) и прозрачность(transmittance) алюминия для солнечного (!) света.
(то есть это усредненный показатель по полосе спектра).
На 0.03 мкм (30 нм) пленка отражает 90% и все еще непрозрачна. На 15 нм пленка отражает 80% и уже  на  ~ 7% становится прозрачной. То есть парус Форварда в 16 нм действительно будет слегка светится насквозь. Но наш – слишком плотный. 31 нм.
Потому я и сказал "жируем".
Еще раз. Это –солнечный свет.
С инфракрасным и микроволнами ситуация может быть иначе.
Прям сейчас у себя дома нашел рваный дряхлый справочник:
"Справочник по элементарной физике"
Кошкин,  Ширкевич, М. "Наука"1980.
Таблица 118: Отражение света металлами. В столбике алюминий:

Ультрафиолетовые волны:

188нм  – нет
200нм  - нет
251нм  – 80%
305нм  - нет
357нм  – 84%

Световые:

500нм -88%
600нм -89%
700нм -87%

Инфракрасные:

800нм – 85%
1000нм – 93%
5000нм – 94%
10 000нм -97%

Как видите, после  600 нм идет "просадка" но в области инфракрасного света отражательная способность алюминия растет и на микроволнах в 0.01 мм достигает необходимых нам 97%!
То есть фокусирующую систему или парус можно уменьшить в 3 раза по диаметру укоротив волну с 0.03 до 0.01 мм.

Статья Лэндиса у меня есть. Спасибо.  У меня уже несколько методик для расчета микроволн в заначке. Та статья что я выше привел – тоже. В приложении (я не стал переводить) развернутая теория отражения расписана.

Цитата
Теперь насчёт возмущения орбиты. При указанной вами энергии излучателя получается dv порядка 10-9 м/с (если излучатель закреплен на планете с массой Земли). Маловато! Для того, чтобы возмущение осталось в пределах 1 см/с, масса излучателя или тела, на котором он закреплён, должна превышать 1018 кг (что соответствует астероиду диаметром 80 км).
Я считал для Меркурия.
Полная  энергия 5-и летней работы  луча 2.25E+24 Дж
Но если учесть потерянные 16% на дифракционных кольцах и 15.47% на релятивистском эффекте, то берем уже 3.014E+24 Дж.
Можно посчитать импульс луча P = E/c  c-скорость света (это я для тех кто может быть нас конспектирует) P= 1.005E+16 Н/с (кг*м/с)

Масса Меркурия: 3.26E+23 кг. Сообщив этой массе свой импульс луч сообщит Меркурию прирост  скорости  dv=P/M =(1.005E+16) /(3.26E+23) = 3.082E-08 или 0.0000308 мм/с
Что называется "ноль-ноль-дым".

Роберт, возмущение в пределах 1 см/с – откуда это? Это чувствительность современных методов обнаружения возмущений орбит?
В любом случае спасибо. Интересная цифра по астероиду.

Для неофитов. Пускай 1 см/с предельно допустимое смещение астероида - V_max=0.01м/с. Тогда минимальная масса астероида Mа:  Ma = P/v_max = 1.005E+16 /0.01 = 1.005E+18 кг.
Все верно.
Роберт, диаметр астероида считали из какой плотности?
Я бы предпочел что-нибудь очень замерзшее. Не камень и металл, а лед. Если брать плотность воды (~ 1 т/м3 лед меньше, но это мелочь) то = 1.005E+15 тонн. Не мудрствуя берем корень кубический из этого 10^5 метров. Глыба льда со сторонами в 100 км.
Как много таких объектов найдется у какого-нибудь занюханного красного карлика (что в нашей Галактике – подавляющее большинство)?
Система у Меркурия – гражданский космодром. Сам бог велел его там строить поближе к естественному термоядерному реактору системы. А значит и найти его Оком Ра - много ума не надо. Другие удобные места (возможно более удобные) спутники планет-гигантов. Используя магнитное поле и инерцию спутников мы могли бы добывать энергию на запуск еще легче чем на Меркурии (тут и со сбросом лишнего тепла может быть проще).
Поэтому и здесь Око обязательно пошарит.
Наша военная стартовая площадка (секретная) должна затеряться в Койпере среди вечных льдов. В кромешной темноте. Сколько таких глыб по 100 км можно там насчитать? И за всеми следить?
Энергию на старт где там брать?
Военная тайна! :)
То есть, я еще думаю… Солнца не хватит (далеко). Возможно термояд через КВС? За счет перемерзшего льда можно иметь тепловой кпд ~80%.  Но тут нужны расчеты. Ой громадина кажеся получается...
 ;D

* * * *

Kweni, по поводу того как энергетические спутники Форварда на полярных орбитах передают свой импульс Меркурию и вообще как они у него избавляются от тепла я чуть позже расскажу. Это очень интересно само по себе. Форвард очень скурпулезен в своеи проектах и романах.
Я наверно даже рассказывать не стану, а приведу уже сделанные мною эксклюзивные переводы кусков из романа "Мир Роша" (все вырванные мною технические куски появятся видимо к новому году на "горизонте").
Так что следите за анонсами!
Я катастрофически не успеваю отвечать на все что здесь говорят и спрашивают.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 661
  • Благодарностей: 707
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Межзвездная война. Возможна ли?
« Ответ #117 : 22 Ноя 2009 [21:04:54] »
Очень интересный вопрос пока не утонул:

Кстати, в качестве межзвездной торпеды может быть использован и "Феникс". А как засечь его старт?

Почему торпеды? Мы уже говорим об организованной экспедиции.
Перефразирую:
Можно ли в качестве военного звездолета использовать термоядерный звездолет?
и расширу:
А можно ли использвать ракету с мощным внутренним источником энергии в военных целях?

Думаю что не очень.
Перове. "Феникс" (я уже и забыл конкретные цифры) разгоняется и тормозит у нас десятилетиями. Дистанция позволяла так долго это делать. Поэтому я помню там с горем пополам почти вписал двигатель в габариты.
За счет очень маленького ускорения корабля.
Десятилетия разгона - это долго. "Дракар" разгоняется и тормозит в пределах 5 лет.
И думаю это разумно.

Второе. "Феникс" очень медленный. Всего ~ 0.1с скорость. Нет и такой энергии достаточно (если масса больше) но время полета желательно сделать поменьше. 0.5с на мой взгляд идеальный компромисс. Но на такие скорости термоядерная ракета неспособна. ~0.2с  это для нее предел.
Потягаться в скорости с парусами может только анигиляционная ракета. Но как мы знаем тут засада с топливом.

Преимущество ракетного движителя перед парусным в том, что его теоретически можно сделать эффективней по энергии. Парус приближается к 100% если конечная скорость приближается к свету. А вот ракета теоретически может быть эффективной почти на 100%.
Как это?
Надо менять скорость истечения топлива так, что бы в любой момент времени, когда мгновенная скорость ракеты v скорость истечения u=v. Улавливаете?
В начале скорость небольшая но по мере роста скорости растет и скорость истечения.
Тогда затраченная на разгон энергия будет неотличима от mv^2/2

Но для этого надо иметь двигатель с управляемым импульсом (скоростью истечения). А это очень большая фантастика. При фиксированном u энергетический идеал в 0.56 достигается при u=2*v/3.
Лэндис пытался за счет этого соревноваться с парусами и кое-чего достиг.
http://go2starss.narod.ru/pub/E013_IZRL.html
Но..
Но я увлекся.
Здесь масса интересного и мы слишком далеко можем залезть. Но главный вывод. Доступные нам в будущем ракеты не смогут составить конкуренцию парусам в скоростях выше 0.1с. Самое обидное. Паруса, за счет того, что двигатель у них остается дома, куда РЕАЛИСТИЧНЕЙ, чем любые ракеты, которые всю энергетическую инфраструктуру должны нести на себе!
Обычно мальчики, обсмотревшиеся Лукаса от парусников Форварда воротят нос, мол нифига себе какие нужны "наземные" устройства! Да нужны. И нифига себе.
Но на борту РЕАЛЬНОГО звездолета нужны устройства с подобными ЖЕ параметрами но куда более компактные. И вот это уже НИФИГА СЕБЕ!
Гравицапа это конечно здорово. Но она такая крутая потому что нарушает законы природы. 


И последнее.
Самое важное.
Почему ракеты несущие на борту помимо реактивной массы и энергию для разгона НЕ МОГУТ быть военными кораблями.

Это уже вскользь обсуждалось на "авиабазе". Ганс там учувствовал. Да, Ганс?
Проблема в заметности корабля.
Что есть любой ракетный двигатель?
Это:
Во-первых установка, где запасенная энергия (химическая, ядерная, термоядерная, анигиляционная) высвобождается. И высвобождается в виде ХАОСА. Тепла.

Во-вторых неким образом этот хаос превращается в порядок. В направленный поток реактивной массы, которая и совершает работу по разгону корабля.

Чем больше u – скорость реактивной массы (истечения) тем выше удельный импульс ракеты и тем меньше топлива (в смысле реактивной массы) для разгона ракеты надо.
Снижение массы топлива – идея фикс ракетных конструкторов.
Но чем выше u, тем большей энергией обладает каждый килограмм отбрасываемой массы: E/m= u^2/2  И эта удельная энергия растет  квадратично от скорости.

Так если в химической ракете u= 4 000 м/с то E/m=8 000 000 Дж
А если в неком гипотетическом двигателе u= 40 000 м/с то E/m уже 800 000 000 Дж

Во втором двигатель на одну и ту же массу затрачивается энергии в 100 раз больше. И если бы как у Лукаса все 100% выделившейся энергии "гравицапа" превращались в работу, то и бог с этим квадратом! Хоть в 100 хоть в 1 000 000 раз больше!
Какая разница?
Верно?
Но у любого реального двигателя есть свой КПД. И некоторая часть выделившейся в нем энергии НЕИЗБЕЖНО будет потрачена не на полезную работу а на РАЗРУШЕНИЕ двигателя с чем конструктора отчаянно борются. Поэтому даже если у вашего двигателя фантастический кпд, скажем 90% (как у электромотора) и скорость истечения уже 1000 км/с, то и 10% паразитной энергии при заметном расходе топлива хватит чтобы ваш двигатель мгновенно испарился.
Даже ЖРД и ЯРД работают на гране возможностей лучших материалов.
А ведь это ~10 км/с скорость истечения!
Всего то!
Вообще сбрасывать лишнее тепло в космосе – одна из самых больших морок.
Поэтому, если вы пытаетесь поставить на ракету двигатель с большим импульсом (скоростью истечения), вы неизбежно ДОЛЖНЫ снижать секундный расход топлива, то есть МОЩНОСТЬ двигателя пытаетесь оставить в пределах разумного. А это в итоге означает мизерную тягу, то есть ускорение.
Так ионные двигатели крайне тихоходны. Их ускорение почти неощутимо. А если ощутимо, то расплатой за это будут гигантские панели радиаторов, раскаленные до красна.
То есть. Хочешь сэкономить топливо – теряешь в тяге (ускорении).

А как же "Орион"?
(Спросит вдумчивый читатель)
Не тот "Орион"  что по идее вернет американцев на Луну (дай бог!), а ядерный "Орион"  Улма-Тейлора-Дайсона. Что взлетал и разгонялся атомными взрывами. Он вроде обладал и шикарной скоростью истечения (разлет плазмы ядерного взрыва) и вроде как тяга была неслабая. От Земли оторваться мог! К Марсу, Сатурну за считанные дни и обратно. Он то как без гравицапы?
Да. "Орион" мог бы обладать и высокой тягой и высоким импульсом. Но это потому что имел двигатель ВНЕШНЕГО сгорания.
Его камера сгорания была куда больше чем сам корабль. Поэтому от гигантского потока паразитной энергии ему доставался мизер.
То есть. В принципе вы можете ухитрится сделать  ракету, которая будет иметь и большую тягу и солидны импульс одновременно. Но для этого вам нужно сам звездолет превратить в элемент, деталь гигантского двигателя. А сгорание (кошмарное выделение энергии) производить за бортом корабля.
Например, вот так:



Тогда только небольшая часть гигантского количества паразитной энергии (что не превратилась в полезную работу по разгону корабля) обрушится на корабль. И с этой небольшой частью можно уже как-то разумно бороться. Так в "Фениксе" взрыв тоже происходит за ~ 100 метров от соленоидов. Это и позволяет кое-как для него свести концы с концами. Но все равно "Феникс" разгоняется очень медленно.

Обратите внимание. Все это практически не зависит от типа топлива и прочих конструкционных параметров. Это объективные ограничения.
Так в споре на "авиабазе"  о реалистичном  "системном крейсере", рассматривался 100 метровый двигатель-пробкотрон. Термоядерная установка на гелии-3. Изюминка идеи в том, что это не сплошная тяжеленная бронированная бетоном труба, а набор колец на легких тонких фермах. То есть огромная но ажурная конструкция. Плазменный шнур внутри в основном светит паразитной энергией мимо конструкционных элементов (которые активно охлаждаются через солидные радиаторы) и за счет этого можно получить и приемлемую тягу (относительно) и прекрасную скорость истечения. Но опять же, за счет того, что корабль как бы  держит свой реактор "на вытянутых руках", как человек держит очень яркий термитный факел чтобы не обжечься.
Так и НИКАК ИНАЧЕ!
А что это значит в нашем случае?
А это значит, что старт такой и мошной и высоко-импульсной ракеты НЕВОЗМОЖНО СКРЫТЬ. Включил двигатель и осветил всю систему!
Ни о какой тайной переброске сил таким транспортом и речи быть не может.

Даже внутри системы вы для скрытных военных целей должны либо пользоваться "холодными"  ЖРД (с кошмарным запасом топлива), либо солнечные паруса, либо … использовать ионные двигатели с внешним питанием по радиолучу (чтобы массивные радиаторы реактора или солнечные батареи не съедали ваше ускорение). Тогда почти вся паразитная энергия останется "на базе". База и есть база. Ну плавит лед, и что? А корабль куда полетел? А это не видно.
То же касается и межзвездных военных кораблей.
Единственная разница. На малых скоростях (меньше 0.1с) паруса крайне неэффективны. Поэтому внутрисистемные перевозки наверное надо 100% отдавать электроракетам с ретиной (антенной-приемником направленной высококачественной энергии) или фотоприемником лазерной энергии. А вот на межзвездных трассах с 0.5с парус может оказаться проще и эффективней сложной системы из приемника и ионного двигателя. Хотя все это опять же требует скрупулезной оценки.

Как видите, элементарная физика ставит ЖИРНЫЙ крест на всей фантастике, которую мы видим в кино и компьютерных играх.
Если завтра война, будет все совсем не так!
А как?
Мы уже потихоньку тут начинаем видеть..

Все бы хорошо…
Но у народа появились сомнения в связи с незаметностью направленных лучей энергии. Военной панацеии, так сказать…

Лазерный (энергетический) луч, мол, будет светиться как на дискотеке или в фильмах про всякие звездные войны… Ионизация межпланетного водорода, рассеивание…  Какой кошмар! Все пропало!
Что ж…
Будем считать и это.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 661
  • Благодарностей: 707
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Межзвездная война. Возможна ли?
« Ответ #118 : 22 Ноя 2009 [21:08:36] »
Почему рассматривается только разгон молотов по прямой от одной планетной системы прямо к другой?
Можно разгонять молоты сначала из исходной системы к атакуемой с отклонением, например, 15 градусов, а потом корректировать направление лазерами из третьей системы и при необходимости - тормозить из четвертой с другой стороны.
Тут об этом и говоря. Можно и в сторону на 15 градусов. Заплатить за это придется энергией но можно. Поэтому возник спор о том, что луч идущий мимо вас тоже можно заметить. Ионизация, рассеивание.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 661
  • Благодарностей: 707
  • Я лгу!
    • Все сообщения темы
    • Z-механика+
Re: Межзвездная война. Возможна ли?
« Ответ #119 : 22 Ноя 2009 [21:14:08] »
Система ПРО низковысотного перехвата боеголовок
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=10245
Я не понял. Эта "картечница" прямо с груна и стреляет или сначала стартуер ракета, а у нее в боеголовке "органчик"?
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.