Крайние средства решения конфликтов во вселенной, с реалистичной физикой

[gans2]

Я вот не понял совершенно, зачем нам рассматривать систему агрессора? Для того , что бы засечь и потопить подлодку совершенно не нужно определять её форму и размеры. Достаточно характерного импульса на сонаре.
Коггерентность излучения звезды сразу выдаст искусственный характер деятельности  в нашем направлении.
Естственно большая часть лазерного излучения пройдет мимо Паруса. и его заметят на весьма большом расстоянии. И не только в конусе. Энергия поглощенного частицами (хотя и очень редкими) межзвездной среды обязательно обнаружится. И чем ближе мы к конусу лазера, тем виднее его луч будет со стороны - плотность возрастает.

Про направление фотонов от тормозного излучения уже написали и опровержения рассеяния в стороны не последовало. А меж тем любимый закон сохранения импульса нарушен. И еще - управляющие импульсы молота- будут как раз направлены не на систему-цель - ему ведь надо попасть, а не затормозить. Вообще же всё излучение тормозных и управляющих магнитных парашютов - оно полусферическое. И для торможение ось тяги будет отклонятся от направления на цель.

[alex_semenov]

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. 

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?

[alex_semenov]

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.

[alex_semenov]

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?
 

[Kweni]

Абсолютно верно.
Единственное. Электроны тут составляют крайне незначительную величину. Их масса в 1836 раз меньше. И импульс ими забираемый соответственно только 0.055% (!!!).

Вы уверены? Если, как вы пишете,

Водород,   встретившийся по пути ионизируется и увлекается вслед за парашютом.

значит, протоны и электроны находятся в пределах магнитного поля продолжительное время. Поэтому на них будет непрерывно действовать сила Лоренца, которая будет их ускорять до некоторого предельного значения, определяемого парметрами нашего поля. При этом скорость электронов, как более лёгких частиц, быстрее приблизится к околосветовой области, где существенны релятивистские поправки. Но как мы знаем, масса тела при приближении к скорости света растёт:
m = m0/ √(1-v²/c²)
и соответственно при ускорении в нашем магнитном поле масса электрона будет расти быстрее, чем масса протона, пока они не сравняются. Таким образом, импульс разделится между протонами и электронами пополам.

И зачем вы пишете про кинетическую энергию? Она нас не интересует. Энергия не имеет направления, это скалярная величина. Пусть хоть рассеивается, хоть что угодно. Я рассматриваю импульс. Это вектор. Он имеет направление. И если мы изучаем направление движения, следует рассматривать импульс, а не энергию. И на это:

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.

отвечаю: синхротронное излучение имеет не только энергию, но и импульс. Этот импульс оно берёт из импульса протонов и электронов. А те в свою очередь - из импульса корабля. Весь этот импульс направлен в одну и ту же сторону. Значит синхротронное излучение будет направлено в ту же сторону - к звезде цели.

Понимаете ли, на той красивой картинке, которую вы привели, электроны конечно излучают в стороны. Но там - случай движущихся электронов в неподвижном магнитном поле. А у нас наоборот - неподвижных (первоначально) электронов в движущемся поле. Понимете ли, относительность движения - она только для инерциальных систем отсчёта, движущихся равномерно и прямолинейно. Когда же есть, как у нас, замедление движения, имеет большое значение, что именно относительно чего движется. Поэтому если уж рисовать траектории электронов (хотя я не понимаю, зачем такие сложности, когда проще смотреть направление по закону сохранения импульса, как делал я), то только в системе отсчёта, связанной с межзвёздным газом. Но не с замедляющимся кораблём.

[Kweni]

А теперь о том, как обнаружить враждебные дейстия злобных инопланетян с молотками наперевес.

Из книги Климишина «Элементарная астрономия»:



Но ведь при включении супермегалазера водород - которого в межпланетном пространстве, кстати, во много раз больше, чем в межзвездном, будет точно также ионизироваться его чудовищной энергией и расширяться. И излучать. Образуется точно такая же зона HII, только размером порядка планетной системы. И она начнёт излучать в узких спектральных линиях, что будет заметно. Таким образом, факт включения супермегалазера для разгона межзвёздного корабля можно обнаружить даже с помошью простого хорошего спектрографа, для этого необязательно создавать всякие глаза древнеегипетских богов.

Вообще, стремление к простому увеличению масштаба для решения задачи - это признак низкого интеллекта. Те же ранние телескопы, которые строили длиной 40 метров для уменьшения аберраций, а потом напрягли мозг и додумались, как сделать то же самое, но маленькое с меньшими затратами. Поскольку цивилизация, которую мы рвассматриваем, не испытывает недостатка в интеллектуальных ресурсах, то я и так понимал, что они не будут создавать супертелескоп, пытающийся обозреть всё небо с оргомным увеличением. Не нужно было ломиться в открытые двери и доказывать это.  

Дополнительно факт запуска можно попробовать установить по изменению импульса супермегалазера. Когда он разгоняет корабль, он сам должен разгоняться в обратную сторону. Если он на орбите вокруг Меркурия, значит его масса не так уж велика и это должно быть заметно. Если он на самой поверхности Меркурия, то... Не знаю, надо считать.

А теперь определение издалека враждебного/мирного характера миссии.
Если это молоток, он не будет тормозить, и у него не будет всяких систем, связанных с торможением.
Если это репликатор/мирный зонд, он будет тормозить, и у него будут всякие системы, связанные с торможением.
Если их смесь, то посередине - будут, но маленькие.

Поскольку запуск межзвёздных кораблей - тяжёлая задача, то технические параметры и характеристики кораблей будут задаваться их предназначением. Грубо говоря, молоток от репликатора или мирного зонда сверхразуму будет отличить так же легко, как мы отличаем танк от вертолёта. Значит, заметив вышеуказанными методами старт корабля и вычислив по сложным алгоритмам его характеристики, цивилизация будет знать, следует ли ей точить мечи или накрывать на стол.

Таким образом, внезапное нападение исключено. Цивилизация может подготовиться, эвакуировать ценный супермегалазер, разместить везде множество ложных целей, запустить в сторону летящего зонда большое облако шариков от подшипников, - в общем, все нужные оборонительные меры.

[АБВ]

... .отвечаю: синхротронное излучение имеет не только энергию, но и импульс. Этот импульс оно берёт из импульса протонов и электронов. А те в свою очередь - из импульса корабля. Весь этот импульс направлен в одну и ту же сторону. Значит синхротронное излучение будет направлено в ту же сторону - к звезде цели.

Не к звезде, а к точке встречи в несколько десятков астрономических единиц от звезды-цели, в местный пояс ООРТА.
Скорости звезд -- до сотни км/с. За время в 10 лет это составит примерно 10*31 000 000*100 =31 млрд км тоесть 200 а.е. Тоесть это лотарея. Луч может как попасть, так и не попасть. Но если всё это учесть, то всегда можно найти пустой канал для старта, чтобы стартовый луч прошел где-то вдали от звезды-цели....

[АБВ]

А теперь определение издалека враждебного/мирного характера миссии.
Если это молоток, он не будет тормозить, и у него не будет всяких систем, связанных с торможением.
Если это репликатор/мирный зонд, он будет тормозить, и у него будут всякие системы, связанные с торможением.
Если их смесь, то посередине - будут, но маленькие.

Поскольку запуск межзвёздных кораблей - тяжёлая задача, то технические параметры и характеристики кораблей будут задаваться их предназначением. Грубо говоря, молоток от репликатора или мирного зонда сверхразуму будет отличить так же легко, как мы отличаем танк от вертолёта. Значит, заметив вышеуказанными методами старт корабля и вычислив по сложным алгоритмам его характеристики, цивилизация будет знать, следует ли ей точить мечи или накрывать на стол.

Если даже старт будет засечен ---- из всего этого можно будет получить лишь скорость корабля и может быть его массу. Ну и что это даст....

[alex_chu]

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.

[АБВ]

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

[FWS]

Интересно, а теоретически, возможна ли межгалактическая экспансия?

[Fortunatus]

Водород не будет ионизироваться, если энергия квантов лазерного излучения ниже энергии ионизации. Звездное излучение не монохроматично и в его спектре есть кванты любой энергии, но к лазерам это не относится.

Правда, межзвездная среда будет рассеивать луч даже без ионизации (рэлеевское рассеивание). Но насколько интенсивно? У меня нет ответа.   

[Kweni]

Для предложенного механизма не так важна сама ионизация, сколь поглощение. Ионизация - это по сути дела переход электрона на самый высокий энергетический уровень. Ниже располагается ещё множество уровней с меньшей энергией. А если водород представлен молекулой, там будут ещё колебательные и вращательные уровни. А пылинки, попавшие под луч лазера, тоже будут испаряться, давая возбуждённые атомы тяжёлых элементов со своим спектром испускания. Вы пытаетесь критиковать детали, но сам принцип здесь более широк.

Не к звезде, а к точке встречи в несколько десятков астрономических единиц от звезды-цели, в местный пояс ООРТА.
Скорости звезд -- до сотни км/с. За время в 10 лет это составит примерно 10*31 000 000*100 =31 млрд км тоесть 200 а.е. Тоесть это лотарея. Луч может как попасть, так и не попасть.

Не Оорта (это облако слишком уж чудовищно разрежено), а Койпера, и скорости подавляющего большинства звёзд намного меньше (очень высокие скорости обычно только у бывших двойных, где одна из звёзд когда-то взорвалась), и кроме узкого пучка излучения от электронов я упоминал ещё широкий от излучения протонов, светимость которого мне было лень считать. Так что излучение попадёт гарантированно.

[Fortunatus]

Для предложенного механизма не так важна сама ионизация, сколь поглощение. Ионизация - это по сути дела переход электрона на самый высокий энергетический уровень. Ниже располагается ещё множество уровней с меньшей энергией. А если водород представлен молекулой, там будут ещё колебательные и вращательные уровни. А пылинки, попавшие под луч лазера, тоже будут испаряться, давая возбуждённые атомы тяжёлых элементов со своим спектром испускания. Вы пытаетесь критиковать детали, но сам принцип здесь более широк.

Все эти уровни тоже возбуждаются квантами вполне определенных энергий. Нетрудно так подобрать частоту лазера, чтобы она не совпадала ни с одной спектральной линией водорода.

Остаётся рэлеевское рассеяние на атомах и пылинках - не исключено, что оно может оказаться заметным.

Другое дело - возмущение орбиты "меркурия". Изменение его лучевой скорости на сантиметры в секунду будет вполне заметно даже для техники нашего близкого будущего.

Изменение скорости определяется по формуле
dv = P * dt / (c * m)
где P - мощность лазера, dt - промежуток времени, с - скорость света, m - масса планеты.

Если лазер расположен на планете с массой Земли и излучает в течение десяти лет, то dv порядка 1 см/с наберется при мощности порядка 10²² Вт. Это столько, сколько требуется для разгона парусника, или намного больше?

Обнаружив возмущение орбиты "меркурия", наблюдатели легко рассчитают, что его вызвал импульс, направленный в определённую фиксированную точку неба - примерно на них - и сделают свои выводы....

Если атакующие хотят скрыть замысел (а заодно не допустить дестабилизации орбиты "меркурия"), им нужно включить второй лазер той же мощности в противоположном направлении. Который, кстати, можно использовать для разгона паруса №2 к другой планетной системе.
 

[Kweni]

Из-за недостаточной конкретики лазера тут трудно спорить. Для обычных применений лазер можно, конечно, подобрать, чтобы не поглощало, но искомый супермегалазер - неизвестно, каков он будет. Ещё пока очень мало общепризнанного, и, несомненно, многие варианты, которые сейчас рассматриваются, не подойдут, но мы пока об этом не знаем. Ведь не надо забывать, что луч супермегалазера попадает на корабль, и он не должен поглощаться с нагревом корабля. Это наверняка будет узким местом при выборе частот излучения супермегалазера. Хотя пока что, пока никто не взялся испытывать конкретные материалы в конкретных условитях, перечнь предлагаемых частот очень широк::

В 1971 году в докладе Г. Маркса на симпозиуме в Бюракане было предложено использовать для межзвёздных перелётов лазеры рентгеновского диапазона. Позже возможность использования этого типа движителя исследовалась НАСА. В результате был сделан следующий вывод: «Если будет найдена возможность создания лазера, работающего в рентгеновском диапазоне длин волн, то можно говорить о реальной разработке летательного аппарата (разгоняемого лучом такого лазера), который сможет покрывать расстояния до ближайших звёзд значительно быстрее, чем все известные в настоящее время системы с ракетными двигателями. Расчёты показывают, что с помощью космической системы, рассмотренной в данной работе, можно достичь звезды Альфа Центавра… примерно за 10 лет»[2].
В 1985 году Р. Форвардом была предложена конструкция межзвёздного зонда, разгоняемого энергией микроволнового излучения. Проектом предусматривалось, что зонд достигнет ближайших звёзд за 21 год.
На 36-м Международном астрономическом конгрессе был предложен проект лазерного звездолёта, движение которого обеспечивается энергией лазеров оптического диапазона, расположенных на орбите вокруг Меркурия. По расчётам, путь звездолёта этой конструкции до звезды Эпсилон Эридана (10,8 световых лет) и обратно занял бы 51 год.

Некоторые вообще ссылаются на малый КПД лазера и предлагают более традиционные источники с широким спектром излучения (которые гарантированно будут выдавать себя описанным мной способом).
Может оказаться, что единственно возможное или просто наилучшее с технической точки решение даёт демаскировку. А может и нет. У меня нет возможности просматривать спектры поглощения и испускания всех встречающихся в околоземном пространстве частиц и сравнивать их со всеми изобретёнными типами светильников. Значит, этот вариант обнаружения придётся пока оставить в покое - но запомнив, что он вполне может оказаться пригодным. Хотя может и нет, конечно.

Я сейчас вспомнил, что лазер устанавливают не на самой планете - она вращается, а надо держать направление луча на одну точку и надо собирать с полей солнечных батарей урожай энергию солнечного излучения. Вот что писал Alex_Semenov о размещении лазера:

Форвард так и собирался делать. На орбите Меркурия он подвесил целую группировку спутников-излучателей. 1000. Это видимо ему программа СОИ навеяла (идея того периода).
Но я прикидывал - мало. Если КПД 10% (это очень много! У лазеров 5 да у слонечных преобразователей от силы 50%. То есть сейчас это 0.5*0.05 - 2.5%) то нужно 5000 спутников у каждого коллектор диаметром 1800 м. Хорошая дура! Это для генератора в 1000 TW. То есть более солидная экспедиция - еще больше спутников.
Почему Меркурий? Ближайшая к Солнцу масса. Все спутники на полярных орбитах, поэтому солнце не затеняется. А в теневом конусе самого Меркурия - центр управления. Там Форвард использует фирменную идею- кольцевой парус. Это парус как бы нанизан на теневой конус и в нем стабилизируется солнечным давлением. Получается, что база как бы висит постоянно в конусе. Над нею - в L2 два собирающие и переотражающие зеркала. Я тут выше давал оригинальную картинку (пару страниц назад)
Эти зеркала тоже огромного диаметра. Ведь они будут греться. А значит даже при активном охлаждении нужна огромная площадь. Без этих зеркал тоже нельзя. Ведь вся система будет менять ориентацию в процессе вращения вокруг Солнца, а луч должен светить на неподвижную звезду.

Итак, имеется огромная конструкция в космосе. Тяжёлая, но намного легче планеты. Заметить её - за пределами наших сегодняшних возможностей, но для цивилизации обогнавшей нашу хотя бы на 10000 лет - нетрудно. Смещение её будет велико, я даже считать не буду - и так ясно, что куда > чем 1 см/с. Значит, вот как мы будем обнаруживать враждебные инопланетные намерения.

Если атакующие хотят скрыть замысел (а заодно не допустить дестабилизации орбиты "меркурия"), им нужно включить второй лазер той же мощности в противоположном направлении. Который, кстати, можно использовать для разгона паруса №2 к другой планетной системе.

Не выйдет к другой. Для этого нужно, чтобы были 2 близкие звезды, расположенные точно в противоположных точках на небесной сфере, и с населением именно одной из них нужно было бы воевать. Боюсь, вероятность этого невероятно низка.

[АБВ]

Система ПРО низковысотного перехвата боеголовок
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=10245

[Fortunatus]

Не выйдет к другой. Для этого нужно, чтобы были 2 близкие звезды, расположенные точно в противоположных точках на небесной сфере, и с населением именно одной из них нужно было бы воевать. Боюсь, вероятность этого невероятно низка.

Значит, нужно бить одновременно по всем потенциальным противникам. При условии, что они случайно разбросаны по небу - чем их больше, тем лучше скомпенсируются импульсы.

[alex_semenov]

И так. Народу нужна конкретика.
"Их есть у меня" (с)
Здесь я не гадаю. Здесь я утверждаю.
Межзвездные корабли – мой Парфия.
Внимайте.
 

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!
 

[gans2]

Не надо ничего считать - луч лазера будет виден всем желающим безо всякого Глаза Ра. И чем ближе к оси наведения, тем виднее. Вся материя в луче лазера, сколько бы там ей не было будет переизлучать энергию все время работы лазера, а это годы и годы. Комета тоже "видимое ничто. 17Р\Холмса в диаметре видимого гало была больше солнца, а сколько тонн там пыли было? И какая там температура была?

И, кстати, лазерам вообще не нужен источник питания, кроме самого Солнца. То есть вообще. Прямая накачка излучением.

[CTPAHHNK]

...
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.
...
И самое главное. Теперь есть что ВАМ, дорогие, считать!
Верно?
...

Верно Александр, верно, только на каком основании Вы свой релятивистский космолет считаете по Ньютоновой физике? Вот и ошиблись с энергией в десять раз!