Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Насколько возможен такой проект звездолета?  (Прочитано 26252 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Александр Дергаусов

  • ***
  • Сообщений: 178
  • Благодарностей: -2
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Александр Дергаусов
Re: Возможно ли создание фотонной ракеты
« Ответ #20 : 26 Янв 2011 [03:42:24] »
У меня вопрос а что бы затормозить эту махину, тоже надо потратить столько же энергии что и при разгоне? :o

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Возможно ли создание фотонной ракеты
« Ответ #21 : 26 Янв 2011 [11:02:36] »
:) Так я понял на анти материи можно приблизиться к скорости света в плотную! Спасибо за такую познавательную информацию весь инет обрыв и не нашёл ничего что ответит на этот вопрос! Ещё раз спасибо!

http://news.mail.ru/society/4804371/
Всё же можно попробовать удержать его! Это реально, хотя только гроздь атомов пока!
;D
Не совсем. Я вам нарисовал более красивую идею из 80-х чем фотонная ракета 60-х, но и та и та слишком далеки от реальности.
Я коллекционирую идеи звездолетов как филателист марки. И то что некоторые идеи "погашены" (нереалистичны) совсем не уменьшает их ценность для меня, коллекционера.
Ибо у идей как и у людей, вещей есть история. Путь. Дао...
Наблюдая весь процесс поиска путей к звездам во всем его многообразии, изучая все тыканья в тупики, я воспринимаю это в целом как своего рода подвиг ума.
Понимаете?

Зачем вам приближаться к скорости света вплотную?
Какой смысл?
Возьмите формулу кинетической энергии ОТО:



И давайте будем в нее подставлять скорость тела единичной массы (скажем 1 кг) от 0.1с до 0.9999 с
При этом сравним во сколько раз количество энергии при 0.1с меньше всех остальных скоростей.
Вот что я получил:

0,1   1
0,2   4
0,3   10
0,4   18
0,5   31
0,6   50
0,7   79
0,8   132
0,9   257
0,99   1 209
0,999   4 241
0,9999   13 838

Уже на скорости в 5 раз большей 0.1с (0.5с) вам нужно вложить в разгон корабля в 31 раз больше энергии. На скорости 0.8с (когда релятивистский эффект становится примерно кратным 2) надо в каждый килограмм корабля "вкачать" в 132 раза больше энергии чем мы вкачиваем на скорости 0.1с.
Дальше скорость растет незначительно, а затраты энергии растут сингулярно.

Вы хотите получить релятивистское сжатие времени и облететь пол вселенной?
Я думаю, что даже через миллион лет, даже какой-нибудь цивилизации III-го типа по Кардышеву, такой РЕЛЯТИВИСТСКИЙ  полет будет "не по зубам".
Мы недавно на НК обсуждали крайне гипотетический звездолет на черной дыре.
В принципе, если бы мы научились питать мини-черную дыру материей извне (возможность чего остается теоретической загадкой) то это могло бы дать лазейку создать прямоточку в духе Зенгера-Бассарда-Бурдакова, которая лети по схеме Зенгера с постоянным сжатием пространства-времени.
Однако, есть нюанс, который делает это все равно невозможным. Второе начало термодинамики. Подробней смотрите здесь:

http://go2starss.narod.ru/sem/S012_buassard.html

На как сказал Котляревский, спасибi тобi боже, шо потрiбне зробив неважким, а важке непотрiбным (укр).
Для реального овладения звездами (колонизации галактики) вам не нужны скорости близкие к свету. Вы вполне можете распространять даже человеческую форму разума и на скоростях  0.1с (это уже очень быстрый полет) и даже на 0.01с (корабль поколений) и даже на 0.001с (если корабль будет нести эмбрионы или это будет тысячелетняя колония).
Учтите. Для корабля на 0.01с энергии нужно в 100 раз меньше чем для 0.1с
А для корабля на 0.001с энергии нужно в 10 000 раз меньше чем для 0.1с.
Здесь вполне уместна уже "школьная" формула E=mv2/2
Уменьшая скорость полета в N раз вы экономите энергию в N2 раз.
Квадратичность роста затрат энерии даже на этих скоростях - это уже ключевой фактор для того чтобы подумать нужно ли спешить?
Ну а "давить" световой барьер сверхзатратами энергии сжимая время и пространство – это уже совсем безумие.

То есть. Что я хочу сказать? Стремление лететь к звездам на скорости близкой к свету – это признак еще слишком большой НАИВНОСТИ ваших устремлений.
Непонимания цен, которые назначены всему в этом мире законами природы, скажем, вторым началом термодинамики. Капризное несогласие ребенка с фактами реальности.
Вы не отдаете себе отчета ни в сложности полета к звездам ни (самое главное) в его цивилизационной важности.
Для вас полет к звездам все еще  космооперные бирюльки. Как махнуть на соседний континент... Вы недопонимаете в какой грандиозно большой и чуждой нам (людям и даже разуму) вселенной мы живем. Такое недопонмание  для большинства людей - обычное явление. Они как тот выдуманный страус (что прячит голову в песок) свой страх и неприятие реального мира прячут в свою необразованность, узколобость. Станислав Лем давно и метко это подметил:

http://www.e-reading.org.ua/bookreader.php/129035/Lem_-_Nauchnaya_fantastika_i_kosmologiya.html

Куда удобней остаться профаном, уйти в комфортные, нереальные виртуальные миры где все просто, ясно и удобно для нас... Как оперная сцена. Маленькая понятная и красочно подсвеченная... На кнопочку нажал и в соседней звездной системе за одну секунду... Пока такой уход можно себе позволить. Но сдается, что за это счастье (быть идиотами) еще придется заплатить с драконовскими процентами уже не нам, но нашим детям и внукам.

Я не говорю что вы именно такой.
Но я предлагаю вам чуть-чуть над этим подумать...
Как это... в "Асса" у Говорухина было? Когда гвардейцы задушили императора Павла и пришли к юному Александру которого нашли в игровой комнате полной игрушечных солдатиков? Они сказали новому царю: "Полно батюшка бирюльки играться, ступайте царствовать"
Вот и я вам. Сколько можно о мгновенном перемещении в пространстве мечтать да о релятивистских полетах? Да, я понимаю хоц-ца... Но пора уже по настоящему царствовать начинать...
;)
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_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Возможно ли создание фотонной ракеты
« Ответ #22 : 26 Янв 2011 [11:31:41] »
Еще один хитроумный способ вывести корабль в космос и разогнать до фантастических скоростей — выстрелить им из рельсовой электромагнитной «пушки», которую описывали в своих произведениях Артур Кларк и другие авторы-фантасты. В настоящее время этот проект всерьез рассматривается как возможная часть противоракетного щита программы «звездных войн».

В принципе да.
Но не надо путать "вывести корабль в космос" и "отправить корабль к звездам".
Если говорить о звездах, то есть такой проек  Starseed launcher   (запус звездной пыльцы). Господина Бишопа. Возник на волне восторгов от идеи нанотехнологии.
Вот вам конец:

http://en.wikipedia.org/wiki/Starseed_launcher

Отсюда идут все необходимые ссылки. Но опять же все на буржуйском.
Смысл идеи – запускать ускорителем (в виде провода развернутого в космосе) наноразмерные пылинки-корабли.



Что есть по-русски?
Вот тут эта же идея обыгрывается Робертом Ибатуллиным:

http://robert-ibatullin.narod.ru/lamia/arrenius.html

Проект "Аррениус"

Что я могу сказать по поводу ускорительных концепций?
Во-первых, ускорители обладают столь же низким КПД как и любые другие человеческие машины. Рельсотрон - 30%. Пушка Гаусса еще меньше.
То есть особого выигрыша тут я не вижу.
Во-вторых, от закона сохранения энергии никуда не денешься. Большую массу разогнать – морока огромная.
Вот тут:

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=643767#643767

Я давал методику для оценки сложности вопроса в случае всего 100 км/с.
Цитирую, себя любимого:
*********
Не зависимо от метода разгона, простая школьная физика говорит вот о чем.
Длина установки S будет очень критична.
Во-первых, ваше макротело может выдерживать некое максимальное ускорение.
Ускорение a с дистанцией разгона S связано (если разгон наиболее "мягкий", то есть равномерный):

a =V^2/(2*S) [1]

Если S=1 км то a=(100 000)^2/2000 =5000000 м/с^2
То есть это 500 000 g (земных тяготений).
Вот и оценивайте.
Разрушится? Нет?

Вторая фундаментальная проблема (не устранимая никакими изобретениями) – мощность развиваемая вашей установкой. И она опять же зависит от "длины ствола".
Мощность, это работа (израсходованная энергия) за единицу времени.

W=A/t = dE/t [2]

Из конечной скорости V кинетическая энергия тела:

dE=m*V^2/2 [3]

Время, за которое вы вкладываете эту энергию в тело, при равномерном ускорении (V=a*t) будет t=V/a. Отсюда из [1] получаем:

t =2S/V [4]

Подставляем это и [3] в [2] получаем:

W=m*[V^3/(4*S)] [5]

То есть удельная мощность на 1 кг массы на той же километровой дистанции вашей установки будет не меньше [100 000^3/(4*1000)]= 2,5E+11 Ватт/кг. (мы пока не учитываем КПД такой установки, считая ее 100%)

Для сравнения, вся мощность мировой энергетики 13*10^12 Ватт
То есть нам нужна 1/52 или чуть меньше 2% от мировой мощности.
Разумеется, нам эта мощность потребуется очень короткое время. Из [4]:

t = 2*1000/100 000 =0,02 с

20 миллисекунд. И относительно компактные установки (учитывая что длина ствола у нас уже 1 км) вполне могут выделить такую мощность, если вы предварительно где-то накопите (за более длительное время) нужную для выстрела энергию.

В любом случае, согласно [3] вам надо иметь не меньше 100 000^2/2 =5 000 000 000 Дж/кг энергии.

Пускай КПД вашей установки 50%
То есть половина энергии идет на разгон снаряда, а половина превращается в тепло, которое разрушает вашу установку.
Тогда вам надо 10 ГДж/кг из которых 5ГДж во время выстрела превратятся в тепло тем или иным способом. Если разделить эту энергию на длину дистанции разгона вы получите 5 МДж/м.
Если пересчитать это в энергию тринитротолуола (4,184*10^6 Дж/кг), то получается, что на каждом метре вашей установки происходит подрыв чуть больше 1 кг взрывчатки.
Выстрел ее может просто уничтожить.
Кстати КПД в 50% - это очень неплохой КПД. Если вы добьетесь фантастических 75%, то на 1 м у вас придется 1,667 МДж/м. То есть 398 грамм тола. (считайте сами. Если n- КПД установки то потеря Q=[(1-n)/n]*E где E конечная кинетическая энергия вашего снаряда).

Разумеется, все это в расчета на 1 кг вашего макротела.
Так как масса входит в формулу кинетической энергии линейно, то для необходимой ВАМ массы вы можете получить эквивалент взрывной (а это будет буквально взрыв, все выделение тепла происходит за сотые доли секунды) нагрузки простой пропорцией.

100 грамм – 40 грамм тола на метр
1 грамм – 0,4 грамма на метр.

То же самое и с мощностью, запасом энергии и т.д.
То есть, не так уж все и смертельно для граммов.
Но это на километровой длине.

Как видите, вы не можете сделать карманную "пушечку" на 100 км/с для макротела килограммовой массы. Даже 1 км – очень даже критичная длина для такого снаряда. Надо готовится к тому что она возрастет до 10 или 100 км.
Определитесь для себя с максимальной допустимой длиной и по формулам выше считайте критичные параметры для нужной вам массы.


*****
Теперь смотрите. 100 км/с это 0,0003с. Если вам нужно хотя бы 0,03с скорость возрастает в 100 раз. Энергия в 10 000 раз. Соответственно возрастают и габариты ускорителя (при прочих равных параметрах).
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_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Возможно ли создание фотонной ракеты
« Ответ #23 : 26 Янв 2011 [13:57:55] »
Рельсовая пушка, способная выстрелить аппарат к ближайшим звездам, стала бы весьма дорогостоящим сооружением. Так, один из проектов предусматривает строительство в открытом космосе рельсовой пушки длиной в две трети расстояния от Земли до Солнца. Эта пушка должна будет накапливать солнечную энергию, а затем разом расходовать ее, разгоняя десятитонную полезную нагрузку до скорости, равной трети скорости света. При этом «снаряд» будет испытывать перегрузку в 5000 g. Разумеется, «пережить» такой пуск смогут только самые выносливые корабли-роботы.

Кстати, я не в курсе (старею).
Десять тонн говорите? И до какой скорости?
Есть больше деталей проекта?
Вы могли бы дать  более точные ссылки?
Хоть ключи для поиска. Как проект называется?
Очень интересно.
Я собираю все что хоть сколько-то похоже на правду. Судя по всему за всем этим стоит какой-то расчет. Уже интересно.
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_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Возможно ли создание фотонной ракеты
« Ответ #24 : 26 Янв 2011 [15:06:49] »
У меня вопрос а что бы затормозить эту махину, тоже надо потратить столько же энергии что и при разгоне? :o

Столько же. Но для торможения уже много лет подряд существует очень хорошая идея – магнитный парашют. Отцом считается Роберт Зубрин, хотя идея давно витала в воздухе. Зато Зубрин в конце 80-х сделал первый количественный анализ магнитного паруса и за одно межзвездного магнитного парашюта.
До орбитальной скорости парашют межзвездный корабль конечно не затормозит. Слишком разряжена межзвездная среда. Но если рассеет 9/10 или 99/100 энергии – это уже гигантское облегчение. Тормозить ракетным двигателем 0.1-0.5с или дотормаживать  "остаток" в  0.001-0.005с – задачи очень разные.
Прелесть парашюта в том, что самое сложное создать парашют, который бы тормозил как можно дольше (продолжал работать и на малых скоростях). Здесь все упирается в легкие и магнитостойкие сверхпроводники.
На больших скоростях магнитный парашют гарантированно работает хорошо. Ведь сила торможения пропорциональна КУБУ скорости.
Улавливает? Задача торможения – это совсем иная задача. Со своими проблемами.

Самый реалистичный план межзвездного перелета на мой взгляд:

1) Старт на световом луче. Солнечный парус ("наследник фотонной ракеты") разгоняется гигантской стартовой структурой генератор луча-фокусирующая линза до долей света (0.1с – 0.5с) в течение примерно пол года-год.

2) Инерциальный полет несколько десятилетий. Парус-разгонщик отделяется от носителя ПН и далее он не нужен. Носитель ПН разворачивает комплекс защиты от набегающего межзвездного газа и (главное) пыли. Это серьезная проблема на таких скоростях. Сам парус, удаленный далеко вперед носителя ПН может служить элементом такой защиты "истлевая" в процессе полета.

3) Предварительное торможение. Выбрасывается магнитный парашют и корабль в течение нескольких лет теряет львиную долю своей энергии, рассеивая ее в виде излучения.

4) Скорость упала настолько, что парашют уже не эффективен. Теперь отбрасывается и он и включается ядерный (термояденый, анигиляционный) тормозной двигатель который заканчивает торможение и выводит ПН на орбиту вокруг звезды.
Перелет закончен.

Межзвездный полет ВСЕГДА в один конец. Полезная нагрузка:  машинный саморепликатор под управлением ИИ. То есть это зонд фон-Неймана. На борту могут  быть и человеческие эмбрионы. Задача- исследование системы, мониторинг, развертывание минимального форпоста, создание там узла связи с метрополией.
При необходимости самовоспроизводящиеся машины могут выстроить там любые структуры вплоть до еще один стартовый комплект для запуска очередной группы зондов к ближайшим оттуда звездам. Таким образом, создается ударная волна исследователей по всей Галактике.
Мисси к звездам с более простой ПН на мой взгляд не имеют смысла. Слишком дорогое мероприятие туда-сюда кататься "интереса ради".
Если у вас уже есть канал связи между звездными системами, электронная личность туда-сюда может путешествовать по лазерному лучу в виде цепочки битов со скоростью света с минимумом затрат энергии,  абсолютно безопасно и комфортно. Гонять материю в этом случаее между звездами – бессмысленно.
;)
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_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Возможно ли создание фотонной ракеты
« Ответ #25 : 26 Янв 2011 [16:37:56] »
Александр, здравствуйте.

Спасибо Вам за правильные мысли,  слова и, главное, - дела !

(смущенно как Карлсон) Ой, да ладно...
А какие дела?
(блин, где подходящий смайлик!)

Цитата
"Невовлеченным" участникам очень важно услышать ВЫВОДЫ,
помимо формул, которые - что-то говорят лишь специалистам...

На мой взгляд качественный выводы без понимания формул, количественных отношений будут неполными. Ну как без формул можно объяснить квадратичный рост энергии от скорости?
Не углубляться? Но ведь это ключевая мысль, которую надо понимать!
Формулы тут в основном "школьные". То есть все в пределах общеобразовательной программы и минимальных навыков решения физических задач (и задач вообще).
Любая качественная идея должна иметь хот какой-то количественный расчет. "Нет расчета - нет идеи". (с)_Я
В старые добрые времена (60-е - 80-е) подобный текст квалифицировался как научно-популярный, рассчитанный на широкий круг читателей.

Цитата
Вот пишу, а сам думаю:
- лет через 5 - 10 вдруг выяснится, что нас читают, те, кто время от времени
"выхватывает" удачные мысли, идеи и патентует их (сам патентовед, знаю)...
как это было с советским журналом "Юный Техник" и его
рубрикой "Патенты не выдавать"

Некий японец сделал на этом миллионы долларов...
НО, ОБЩАТЬСЯ ВСЁ РАВНО НАДО !

Не думаю что в данном случае это важно. В области технологий межзвездных полетов мы, русские, очень сильно отстаем от англоговорящего мира. Я эту мысль пытаюсь внушить всякому с кем общаюсь на эту тему. Мы лохи, даже не знаем насколько мы лохи. У них есть среда где эти идеи культивируются, развиваются. У нас – дилетантские разговоры на форумах из пустого в порожнее.
Нам еще у них учится и учится. Не им у нас. Хотя я тешу себя надеждой, что однажды мы, славяне (русскоговорящие) им  свою "кузькину мать" все же покажем.
Так сказать вступим в клуб.
;)
На самом деле мы тут рассматриваем  такие далекие от реальности идеяи, что вряд ли с них можно что-то поиметь даже через 50 лет. И вряд ли стоит их засекречивать. Пользы от такой "бережливости" будет меньше чем вреда.

Еще. Если нас читают те кто выхватывают чужие идеи, то надо отдать им должное. Роясь в этом они перелопачивают огромное количество пустой породы на форумах чтобы найти золотники идей. И если они их все же находят – то они достойны награды- их получить.
Идею родить не сложно. Сложно воплотить.
Более того. Сходу понять идею может лишь тот, кто до нее почти додумался сам. Так что все будет справедливо, даже если нас и ограбят нас слегка...
;)
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 Александр Дергаусов

  • ***
  • Сообщений: 178
  • Благодарностей: -2
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Александр Дергаусов
Re: Возможно ли создание фотонной ракеты
« Ответ #26 : 26 Янв 2011 [18:16:18] »
0,9ск света  - 257- Это тоны анти вещества?
Просто чем больше скорость тем больше время замедляется! Дальше не вижу смысла разгонять гигантское количество топлива нужно!

Оффлайн Александр Дергаусов

  • ***
  • Сообщений: 178
  • Благодарностей: -2
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Александр Дергаусов
Re: Возможно ли создание фотонной ракеты
« Ответ #27 : 26 Янв 2011 [18:24:07] »
Нам хотя бы ближайшие сто лет корабль до 1 тысячи км в секунду разогнать! Мне кажется наша цивилизация никогда не сможет добраться до звёзд! :) И другие цивилизации тоже друг до друга добраться не могут, максимум мы сможем основать колонии на марсе и титане! До звёзд расти ещё и расти! Средства огромные нужны, даже до полёта на марс не говоря уже о звёздах! Миллиарды долларов! Космический лифт думаю лет через 50 построят, тогда не придётся с земли взлетать, преодолевая  её мощную гравитацию! Тратя огромное количество топлива, корабли на орбите собираться будут! Интересно анти гравитация существует? :)

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Возможно ли создание фотонной ракеты
« Ответ #28 : 26 Янв 2011 [19:26:43] »
0,9ск света  - 257- Это тоны анти вещества?

Нет. Это во сколько раз вам нужно больше энергии, чем для разгона до 0.1с
А сами посчитать не хотите?
У вас Ехсel есть?
В ячейку A1 запишите 100 000 (это масса 100 тонн в системе СИ, в килограммах)
В ячейку B1 запишите 0,9 (это конечная скорость корабля в скоростях света)
В ячейку C1 запишите (можете скопировать отсюда):

=A1*300000000*300000000*(1/КОРЕНЬ(1-B1*B1)-1)

Это формула кинетической энергии вашего корабля на вашей скорости в джоулях

В ячейку D1 запишите:

=C1/(2*300000000*30000000)

Это масса антиматерии (уже только ее) необходимой для идеального разгона (реальное число придется умножить на 3-10)
Ну и для полного удовольствия в ячейку E1 можете записать:

=1/КОРЕНЬ(1-B1*B1)

Это так называемое "тау". Во сколько раз у вас на борту сожмется время при такой вот скорости полета.
Меняя значение в A1 (скажем от 0,1 до 0,99999) можете смотреть что получается: Джоули, килограммы антиматерии, разы сокращения времени.
Можете это протянуть вниз, заполнить таблицу (от 0,1 до 0,99999) и построить график для наглядности.

Проверяйте:
для ваших 100 тонн и 0.9с я получил 5,47993E+22 Дж кинетической энергии, 3 044,4 тонны антиматерии  и 7-и кратное сжатие времени.
 
Цитата
Просто чем больше скорость тем больше время замедляется! Дальше не вижу смысла разгонять гигантское количество топлива нужно!

Логично.
А как вы определяете на какой скорости топлива уже слишком много, а на какой еще не слишком?
;)
Обратите внимание до 0.87с время замедляется слабо (мешьне чем в 2 раза). После уже значительно лучше.   То есть релятивистский эффект сжатия времени можно считать заметным только после 0.87с
Но уже на этой скорости на 1 тонну корабля вам нужно иметь не менее 5,14 тонн антиматерии. Это идеал. Если вы учтете все потери (скажем неэффективность сжигания, неидеальность отражения плазмы в магнитном сопле...) то вам надо в 3-10 раз больше.
То есть 21,6-51,4 тонны на тонну сухой массы за сжатие времени в 2 раза.
Оно стоит того?
Учтите, что сейчас эффективность получаения антивещества 10-7 во всех этих суперколлайдерах... То есть 0,00001% получаемых антипротонов (условно конечно) удается поймать в бак.
Если вы научитесь производить антиматерию с эффективностью в 10-3 это будет означать что за 1 грамм антиматерии вы заплатите килограммом дефекта массы другой энергетической реакции (опять же идеал).
Скажем, реакции синтеза дейтерия трития. Так как эта реакция дает 0.6% дефект массы от исходной массы горючего, то получается, что на самом идеальном заводе по производству антивещества вам нужно за одну тонну атниматерии заплатить ... 166 666 тонной дейтерия-трития.
Тогда за полет на 100 тонном звездолете на скорости 0.87с (с двойным сжатием времени) вам потребуется 514 тонн атниматерии но допустив 30-и процентную эффективность системы мы получаем 1 733 тонны этой дряни. Для получения этой массы антиматерии нам потребуется спалить в реакторах завода по производству антивещества 285 500 000 тонн дейтерия и гелия.
В принципе пустяк, конечно...
;)

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_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Возможно ли создание фотонной ракеты
« Ответ #29 : 26 Янв 2011 [19:45:12] »
Нам хотя бы ближайшие сто лет корабль до 1 тысячи км в секунду разогнать! Мне кажется наша цивилизация никогда не сможет добраться до звёзд! :)

В принципе к звезда можно отправить беспилотный звездолет уже сейчас используя только давление солнечного света. Не очень то сильно напрягаясь (хотя нужны супер-материалы кое-какие) можно построить сверхлегкий солнечный парусник, который пройдя у самой поверхности солнца (0.01 a.e.) под прикрытием тени от более массивного щита, раскроется в перигелии и будет выстелен из Солнечной системы со скоростью 0.015с. Это 4500 км/с между прочим.
Почему беспилотный?
Потому что в пике (когда парусник раскроет свой парус) рывок ускорение на его борту будет в 687.09g. Люди такой тяжести не перенесут. Да и масса парусника не может быть в таком случае большой.
Так вот.
0.015с это 300 лет (всего то!) до Альфы Центавры и 667 лет до Эпсилон Эридан.



Документальный сериал "Космос" смотрели? Серия Дестени, Судьба. Там как раз о таком паруснике и рассказывают (и симулируют его запуск).
Но называют скорость в миллион км/ч то есть 277 км/с.
Но это очень осторожная оценка.
С такой скоростью можно и пилотируемую колонию к звездам на парусе запустить.
И полет людей к Альфе Центавре займет уже больше тысячи лет.
Кстати есть роман француза Бернадра Вербера "Звездная бабочка"
(поищите в сети). Там обыгрывается именно такой полет такого корабля-колонии. При некоторой технической наивности деталей, общая идея там взята верная.
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 Александр Дергаусов

  • ***
  • Сообщений: 178
  • Благодарностей: -2
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Александр Дергаусов
Re: Возможно ли создание фотонной ракеты
« Ответ #30 : 26 Янв 2011 [21:54:37] »
А с помощью искусственной чёрной дыры можно разогнать корабль до скорости 0,9 скорости света?! :)

Как мы ещё не доросли до этого, 3 тысячи тонн анти вещества не возможно получить в ближайшее время! А если до 0,1 скорости света разогнать корабль на термоядерном топливе дейтерия! И потом от этой скорости уже разгонять до 0,9 скорости света то в этом случаи сколько надо анти вещества! И Дейтерия до разгона 0,1 скорости света при истечении струи 35тысяч км в секунду!

Я так думаю корабль должен быть построен из сверх лёгкого и прочного вещества, людей на нём, нужно вести в состояния анабиоза, что бы не расходовали еду. Вес корабля снизить нужно до 10 тонн, а всё остальное анти вещество. А до этого отправить множество без пилотников к Альфа центавре А и В. Роботов которые подготовят среду до переселения людей! Эмбрионы тоже поместить на корабли, и вырастить искусственно, целую расу людей у новой звезды!
« Последнее редактирование: 26 Янв 2011 [22:04:30] от Александр Дергаусов »

Оффлайн Okub62

  • *****
  • Сообщений: 25 437
  • Благодарностей: 601
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Okub62
Re: Возможно ли создание фотонной ракеты
« Ответ #31 : 26 Янв 2011 [22:19:55] »
Вес корабля снизить нужно до 10 тонн, а всё остальное анти вещество. А до этого отправить множество без пилотников к Альфа центавре А и В. Роботов которые подготовят среду до переселения людей! Эмбрионы тоже поместить на корабли, и вырастить искусственно, целую расу людей у новой звезды!

В малюсенькой капсуле (10 т) надо вырастить расу людей из эмбрионов. Коротышек-смертников из Солнечного города?
Это-же несерьёзно. Да и что там за термоядерное топливо дейтеия? Нетути такого. В смеси с тритием и имея атомный "запал" получим водородную бомбу, а не ракету.
Фантастика фантастикой, но "реализьм" тоже должон быть.
Моё скромное мнение.
С уважением. Олег

Оффлайн Александр Дергаусов

  • ***
  • Сообщений: 178
  • Благодарностей: -2
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Александр Дергаусов
Re: Возможно ли создание фотонной ракеты
« Ответ #32 : 26 Янв 2011 [22:38:53] »
Вес корабля снизить нужно до 10 тонн, а всё остальное анти вещество. А до этого отправить множество без пилотников к Альфа центавре А и В. Роботов которые подготовят среду до переселения людей! Эмбрионы тоже поместить на корабли, и вырастить искусственно, целую расу людей у новой звезды!

В малюсенькой капсуле (10 т) надо вырастить расу людей из эмбрионов. Коротышек-смертников из Солнечного города?
Это-же несерьёзно. Да и что там за термоядерное топливо дейтеия? Нетути такого. В смеси с тритием и имея атомный "запал" получим водородную бомбу, а не ракету.
Фантастика фантастикой, но "реализьм" тоже должон быть.
Моё скромное мнение.
:)

10 ТОННЫЙ КОРАБЛЬ ИЗ СВЕРХ ЛЁГКОГО МАТЕРИАЛА! Люди находятся в состояния анабиоза, им не надо расходовать пищу! Три человека в капсулах спят! А до них уже роботы слетали, и построили жилые блоки на планете у звезды! ДНК человека тоже была доставлена туда, до дальнейшего выращивания!

А что если в место корабля будет пузырь сверх эластичного и прочного материала весом 10 грамм, И в каждом пузыре находиться человек в состояния анабиоза! Просыпается он тогда когда маленький прибор подключённый к нему даёт команду проснуться. Вес прибора 100 грамм! Вес человека 60 кг! Получаем 60 кг 110 грамм в каждом пузыре веса, и ещё анти материя приклепанная к пузырю нановолокном в баках разгоняет корабль!

Оффлайн Okub62

  • *****
  • Сообщений: 25 437
  • Благодарностей: 601
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Okub62
Re: Возможно ли создание фотонной ракеты
« Ответ #33 : 26 Янв 2011 [23:29:56] »
Фантастика.
С уважением. Олег

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Возможно ли создание фотонной ракеты
« Ответ #34 : 27 Янв 2011 [10:50:34] »
А с помощью искусственной чёрной дыры можно разогнать корабль до скорости 0,9 скорости света?! :)

Звездолет на черной дыре Black hole starship
http://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole_starship
Там есть ссылка на работу, которая и подняла волну:
http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0908/0908.1803v1.pdf

Смысл в чем? Излучение Хокинга превращает вещество в очень жесткую энергию не хуже чем анигиляция. Даже кое в чем лучше. На этом авторы и базируются. Но есть свои недостатки. Например, черную дыру не выключишь. Кроме того родить такую дыру не проще чем накопить аниматерии.
Уловите тонкость.
Мини-черную дыру надо сначала создать. А для этого надо сконцентрировать в очень маленьком месте (порядка длинны волны рентгеновского излучения) пространства количество энергии E=Mc 2 где М – масса миниатюрной черной дыры.
Надо построить "ежик" из рентгеновский лазеров, который эту чудовищную энергию накопит и в коротком импульсе сконцентрирует в точку. Учитывая кпд лазеров  с такой длиной волны (1-10%), энергии потребуется в десять-сто раз больше.
Как только дыра возникла, она тут же начинает испаряться, то есть расточать во все стороны ТУ ЭНЕРГИЮ, которую вы в нее только что вложили. Притом чем она становится легче, тем она быстрей испаряется.
Вот мои попытки все это считать:



Но в работе физиков (ссылка выше) получены иные данные и скорей всего более точные.
Когда дыра возникла, надо быстро садиться на дыру "верхом" (что еще есть проблема) и направляя  излучаемую ею энергию в одну сторону (что тоже проблема, хотя тут есть интересные идеи) быстро лететь куда надо....
То есть.
Этот вариант в главном (происхождении энергии) похож на аннигиляцию. Вы не имеете источника энергии. Вы имеете сверхкомпактный аккумулятор энергии. При этом, заряжая его, вы затрачиваете больше энергии (в сто – десять миллионов раз больше)  дома, чтобы потом на борту компактного корабля ее высвободить (и тоже потеряв немало впустую).
Сразу возникает вопрос. А зачем эти муки?
Если у вас УЖЕ есть такие мощные рентгеновские лазеры и вы умеете ФОКУСИРОВАТЬ их излучение (без этого дыры не получить но мы пока просто не знаем как фокусировать рентген) то вы очень легко можете этими же лазерами разгонять любой корабль до тех же скоростей (и много больше!), двигатель которых состоит из свинцовых (урановых) пластин-отражателей. То есть парусов. Если бы мы умели фокусировать рентген, то мы бы умели его фокусировать и на межзвездных расстояниях в метровые пятна (хотя не уверен, надо считать: диаметр_пятна=2.44*фокусное_расстояние*длина_волны/апертура_линзы).

Мини-черная дыра как двигатель звездолета имела бы смысл, если бы мы научились такую дыру подкармливать материей. То есть сбрасывать в нее дополнительную массу (поток частиц).


Это был бы уже не аккумулятор энергии (как антиматерия), а ГЕНЕРАТОР. И очень хороший. Мы с помощью ее превращали бы любое вещество в энергию с эффективность 100% (теоретически конечно).
Такой режим позволил бы и стабилизировать массу черной дыры во времени и ее излучение. Что тоже есть здорово как для генератора энергии, так и для звездолета.
В случае звездолета подпитываемая черная дыра вообще позволяет возродить мечту Зенгера о полете с "Тау ноль" на край времени и вселенной.
Ведь тогда  мы можем сжигать собираемый воронкой Бассарда или коллектором Семенова-Гарина (шутка) межзвездный водород и сжигать его с 100%-й эффективностью (как антиматерию) в мини-черной дыре, бесконечно ускоряясь и ускоряясь.
Единственная крупная теоретическая проблема, которая здесь остается – второе начало термодинамики (я выше давал ссылку на свой "теоретический труд" на эту тему).
Это уж точно непреодолимый барьер, видимо....

Куда более реальная надежда – полет с конечной скоростью (пускай и 0.9999с) который использует подпитываемую черную дыру как двигатель, просто запитанный бортовым запасом материи. Чего-чего, а водорода у нас везде намеренно. Можно использовать прямо ядра комет.
Если двигатель сдюжит, можно и целые планетоиды в мини-черной дыре палить и летать с какой угодно тау.
Тупой массы вокруг море. Не жалко.



Но. Есть маленькая загвоздка. Есть сомнения в том, что мини-черную дыру вообще можно питать материей. Вернее не так. Известная нам физика говорит, что запитать потоком материи такую маленькую дыру нельзя. Насколько я понимаю, в нее просто сложно "попасть" по законам квантовой механики. Плюс излучение Хокинга от горизонта событий настолько получается мощное... Но может прогресс в области квантовой гравитации подарит нам все же какую-то лазейку?

В общем, пока все это – крайне далекая научная спекуляция.
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_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Возможно ли создание фотонной ракеты
« Ответ #35 : 27 Янв 2011 [12:04:38] »
По поводу хранения людей в замороженном виде.

Даже если это возможно (а как?) возникает фундаментальная проблема. Замороженная ДНК под действием потока космических частиц будет разрушаться. Даже для живой клетки радиационный фон открытого космоса – огромная проблема. Она не справляется с исправлением таких ошибок.
Для клетки, в которой все процессы остановлены – это вообще смерть.
Пока клетка живая, вокруг ДНК в ядре суетится масса белков-энзимов, ДНК-полимерозы например.

http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/885899



Это, по сути, молекулярные роботы, которые помимо прочих сервисов постоянно следят за целостностью носителя информации в "хранилище ДНК" и если обнаруживают неполадки – устраняют их (спираль информационно-избыточна). Если бы такой механизм коррекции  ошибок в ДНК не работал бы постоянно и неустанно, то мутации  происходили в тысячи (или даже миллионы) раз ЧАЩЕ. Никакая наследственность,  эволюция и вообще жизнь не были бы возможны.
Живая клетка постоянно борется за целостность своей информации.

Замороженной клетке ДНК оказывается не защищена от хаоса.

ДНК просто будет непоправимо повреждено во всех клетках за столетия полета.
Кстати, эта проблема возникает не только для ДНК замороженных уже взрослых людей но и для эмбрионов.
Конечно, на Земле хранят замороженные эмбрионы десятилетиями (вроде) но это при земном фоне радиации. На Земле главным источником сбоев в ДНК, хаоса является не столько радиация, сколько  тепловой хаос и химические агрессоры. В замороженном эмбрионе эти источники ошибок тоже  заморожены, выключены.
В космосе же главный источник сбоев – радиацию - морозом не возьмешь.
Надо кроме того понимать. Эмбрион – это несколько специализированных клеток и их хранят несколько штук на всякий случай (оживают далеко ведь не все!). А тело взрослого человека – это уже миллиарды клеток и сбой в ДНК каждой может стать источником смертельной болезни.
Здесь на земле от радиации открытого космоса нас защищает толстый слой атмосферы, озоновый слой и магнитное поле Земли. Главная из этих защит – атмосфера.
Сколько весит атмосферный слой защиты (ибо в радиационной защите главное кг/м2)?
Вспоминаем школьную физику.

Давление в одну атмосферу – это давление, создаваемое 10-и метровым столбом воды.

То есть. Эквивалентная защита в космосе от всех видов радиации должна была бы иметь радиационный экран из воды в  10 метров толщиной. Круче чем во многих ядерных реакторах! Если вы используете более плотное вещество то тоньше. Но все равно 10 тонн на м 2 вынь да положь.
Хотя специалисты считают, что и 5-и метров "воды" (5 тонн/м2) на самом деле хватит. Получается фон как в горах.



http://www.sciam.ru/article/2996/

Но, как говорится, хрен редьки не слаще.
Если миниатюрные эмбрионы еще можно попробовать спрятать под таким экраном, то уже человеческие тела даже просто хранить очень накладно. В 10 тонн никак не воткнуть такую защиту.
Кстати именно по этому в оценках для космической колонии "стэндфордский тор" вырисовывается цифра 1000 тонн на (живого) человека (при 10 000 человек населения). Такова плата за неограниченное пребывание человека в космосе. Хотя есть рекордно низкие оценки. Например 35 тонн на человека (живого). Здесь опасность радиации явно занижена или идет речь о неких медикаментозных методах противодействия ей.

Есть еще идеи магнитного и статического экрана от радиации.
Но во-первых это тоже очень сложно и энергетически дорого. Однако, самое главное, от НЕЙТРАЛЬНЫХ частиц такая защита не работает.

В общем мы получаем комплексную проблему.
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 Александр Дергаусов

  • ***
  • Сообщений: 178
  • Благодарностей: -2
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Александр Дергаусов
Re: Возможно ли создание фотонной ракеты
« Ответ #36 : 27 Янв 2011 [13:36:58] »
 :) Искусственное магнитное поле на много уменьшить вес корабля! Но да тонн 35 как минимум вес быть его должен И защитит спящих от радиации космоса. А как создать червоточину?

Оффлайн Александр Дергаусов

  • ***
  • Сообщений: 178
  • Благодарностей: -2
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Александр Дергаусов
Re: Возможно ли создание фотонной ракеты
« Ответ #37 : 27 Янв 2011 [13:43:01] »
Если у вас УЖЕ есть такие мощные рентгеновские лазеры и вы умеете ФОКУСИРОВАТЬ их излучение (без этого дыры не получить но мы пока просто не знаем как фокусировать рентген) то вы очень легко можете этими же лазерами разгонять любой корабль до тех же скоростей (и много больше!), двигатель которых состоит из свинцовых (урановых) пластин-отражателей. То есть парусов. Если бы мы умели фокусировать рентген, то мы бы умели его фокусировать и на межзвездных расстояниях в метровые пятна (хотя не уверен, надо считать: диаметр_пятна=2.44*фокусное_расстояние*длина_волны/апертура_линзы).

А реально ли создать такую установку? :) Которая будет фокусировать рентген, если что нибудь в разработках?! Мне эта идея показалась самой приемлемой, это лучше чем десятки тонн анти материи которую добыть не реально!

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Возможно ли создание фотонной ракеты
« Ответ #38 : 27 Янв 2011 [16:24:46] »
Цитата
Если бы мы умели фокусировать рентген, то мы бы умели его фокусировать и на межзвездных расстояниях в метровые пятна (хотя не уверен, надо считать: диаметр_пятна=2.44*фокусное_расстояние*длина_волны/апертура_линзы).
А реально ли создать такую установку? :) Которая будет фокусировать рентген, если что-нибудь в разработках?! Мне эта идея показалась самой приемлемой, это лучше чем десятки тонн анти материи которую добыть не реально!

Рентгеновское излучение длина волны от 1Е-7м до примерно 1E-12м (от 1000А до 0.01А). Далше уже гамма излучение.
Есть идеи и рентгеновского и гамма-лазеров. Но все они использую ядерную накачку.
В последнее время правда возникли идеи как сделать рентгеновский лазер более мирным способом...
Но надо понимать, что чем короче длина волны излучения, тем тяжелей создать лазерный луч с такой длиной волны (поток монохромных, когерентных волн).
Вот например отсюда http://uchebnikfree.com/page/kosmos/ist/ist-2--idz-ax232--nf-6.html много говорящая цитата:

****
Предсказание возможности вынужденных (индуцированных) переходов в квантовых системах было сделано Эйнштейном в 1917 году. С чисто термодинамической точки зрения без какой-либо связи с конкретными системами он вывел соотношение между коэффициентами спонтанного (А ) и индуцированного (В) излучения
A/B ~ L^(-3)
L- длина волны электромагнитного излучения. Видно, что это отношение резко возрастает с уменьшением длины волны, чем обусловлены те трудности, с которыми сталкиваются создатели коротковолновых лазеров.
Более детальный анализ приводит к заключению, что с уменьшением длины волны излучения резко возрастает уровень требуемой энергии накачки; например, для L=1A(1E-10м)  эта величина составляет  1E+17-1E+19 Вт/см3. Важно отметить, что энергия накачки зависит от четвертой степени длины волны, поэтому для L=10A (энергия кванта - 1 кэВ) необходимый энерговклад существенно ниже – 1E+13-1E+15 Вт/см3

***
То есть сама по себе задача получения рентгеновского луча – нетривиальная. Но самая большая засада – фокусировка уже полученного луча.
Отражать, преломлять ЭЛЕКТРОМАГНИТНУЮ волну можно только в том случае если проводящая ток среда в которой это происходит, имеет структуру не меньше длины излучения.
Скажем, на радарах и некоторых радиотелескопах антенны "в сеточку". Почему? Потому что при длине волны, скажем в 10 м, металлическая сетка с шагом 1 метр уже непрозрачна как и сплошной стальной лист.



Идеально если шаг сетки 1/10 длины волны (и меньше).
И вот теперь возникает резонный вывод. Чтобы как-то манипулировать с рентгеновскими лучами нам нужна РЕГУЛЯРНАЯ структура 1/5 – 1/10 длины волны.

Минимальная такая структура известная в природе (с натяжкой претендующая на подобную решетку) – кристаллическая решетка металлов.
У железа параметр решетки (фактически шаг сетки) 2,866A
У алюминия 4,050 А
У золота 4,0781A

То есть только на очень мягкий рентген (100-10A) можно надеется попробовать как-то повлиять такой решеткой на движение рентгеновских волн.
Проще говоря. Оптики для рентгена (особенно жесткого, а именно такой нужен для сознания черной дыры) нет и непредвидится пока.
Металлическая решетка рентгеновские лучи только поглощает. Это, кстати, делает рентгеновские лучи очень хорошим лучевым оружием. Не отразишь. Но из-за того же самого и не очень дальнобойным оружием.
Цитата из предыдущего источника:

****
Следует иметь в виду, что при длинах волн менее 2000A не работает зеркальная оптика и нет возможности использовать оптические резонаторы для усиления, формирования и фокусировки лазерного излучения. Рентгеновские лазеры попадают под это ограничение. Формирование и фокусировка излучения в этом случае осуществляются путем выбора соответствующей формы активной среды с учетом того, что расходимость луча определяется отношением поперечных размеров среды к продольным. Поэтому наилучшей формой оказывается длинный тонкий цилиндрический стержень:

Q~d/L  (1.26)

где L – длина стержня, а d – его диаметр.
Отношение L /d нельзя, тем не менее, сделать сколь угодно большим. И здесь вмешиваются дифракционные ограничения, которые определяют минимальную расходимость:

Q2~(d/L) 2+(r/d)2  (1.27)

Где r– длина волны лазера

*****

Совсем просто. У рентгеновских лазеров с фокусировкой луча дела дрянь.
Возможно, и есть какие-то идеи о том, как таким лучом управлять, но я лично не встречал.

Добавлю. Идею использовать рентгеновский лазер для разгона на острие луча межзвездного корабля выдвигал Георг Маркс (G. Marx, "Interstellar Vehicle Propelled by Laser Beam," Nature, Vol. 211, July 1966, pp), который независимо от Форварда (но позже) предложил эту же идею по эту сторону "железного занавеса".
Разгоняемый рентгеном корабль будет луч только поглощать. Это уменьшит импульс по сравнению с отражаемым лучом в половину. Но чем манит себя рентген?
Я приводил формулу дифракционного предела для оптики
Для первого ноля зоны Эйри (84% всей энергии лучи):

Диаметр_пятна=2.44*Дистанция*Длина_волны/Диаметр_фокусирующей_системы

Давайте возьмем дистанцию  в 1 св. год. Это 9,4608E+15 метров.
Возьмите видимый свет. Длина волны ~1E-6м.
Диметр пятна это и есть диаметр паруса. Допустим 10 км =1E+4 м
Какая нам нужна линза в этом случае?
2,31E+06 м
2 300 км!!!
А в случае рентгеновского излучения? При среднем рентгене (1А,1E-10м) всего
231 метр... Так как тяжелый парус (поглощающий рентген) диаметром 10 км это нонсенс (не тонкая как мыльный пузырь пленка паруса для видимого света) то приняв диаметр пятна в фокусе 500м получаем диаметр  фокусирующей рентгеновской линзы  4.62 км.
Если использовать длину волны 0.1А, оптика уменьшается до 462м. Ну а если 0.01А становится вообще "комнатной" 46.2 м.
;)
Кстати в качестве непрерывных (невзрывных) рентгеновских лазеров предполагается использовать лазер на свободных электронах использующий пучки электронов очень большой энергии (с большим релятивистским фактором "гамма"):



http://uchebnikfree.com/page/kosmos/ist/ist-2--idz-ax232--nf-7.html

В бочке этого меда (как всегда!) есть ложка дегтя:

Из чего оптику сделать?!!
 >: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_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Возможно ли создание фотонной ракеты
« Ответ #39 : 27 Янв 2011 [18:22:49] »
:) Искусственное магнитное поле на много уменьшить вес корабля! Но да тонн 35 как минимум вес быть его должен И защитит спящих от радиации космоса. А как создать червоточину?

За чревоточеной к Хокингу. Он любитель такие вещи строить и тут же уничтожать ... теоретиескими рассуждениями.
Я стараюсь опираться на ПРОВЕРЕННУЮ физику.
Поэтому даже управляемый термоядерный синтез, который "заложили" британцы в проект "Дедал" в конце 70-х, и который мы (все таки!)  дождемся (по идее) еще аж через 50 лет, я стараюсь не рассматривать. Глядя на те монструозные установки что, строятся, я понимаю насколько далеко это от "компактной, легкой" сколько-нибудь рабочей системы пригодной для размещения в космосе.

Инерционный монстр:


Магнитный монстр:


За время развития эти идеи так обросли сложными нюансами, что по сути уже потеряли первоначальный смысл.
Скажем в космонавтики таким был проект "Шаттл".
Оказался абсолютно провальной концепцией.
Но его тянули до самого конца...
Реализовать удалось. Но лучше бы не реализовали.
Я подозреваю, что технологии УТС (магнитный, инерциальный термояд) навсегда останутся всего лишь игрушками физики даже здесь на Земле. Практической пользы от этого "неисчерпаемого источника энергии" будет ноль с минусом. Зажечь они его зажгут (как и "Шаттл" заставили летать).  Но я сильно сомневаюсь, что эти идеи когда-либо смогут дать коммерчески выгодную энергию. Не говоря уже о возможности их ужать до двигателя звездолета.
Хотя я рассматривал ряд вариантов.
Но все они у меня переходят в разряде  гипотетических.

Следует признать, что современные энергетические технологии скорей всего подошли к некому пределу (как  звездолет к световому барьеру) и дальнейший наш прогресс в этом направлении будет сопровождаться накоплением ЧУДОВИЩНЫХ проблем и очень скромными практическими результатами.
То есть не надо рассчитывать на новые чудеса.
Антиматерию, черные дыры... и вообще новые подарки природы.
Не говоря уже о какой-то там телепортации.
Надо скрести по сусекам. Пересмотреть то, что у нас уже надежно есть... Скажем, мы все-таки имеем термояд в виде термоядерных взрывов...
При этом надо понять главное:
Мы все еще хотим (как капризные дети) построить мир под себя (заставить родителей исполнять наши желания). Но скорей всего придется менять себя под законы мироздания (взрослеть).
Где у нас больше всего прогресса? В компьютерах и биологии? Вот здесь и надо искать золотой ключик к решению межзвездных проблем . Скорей разум примет формы, для которых космос станет комфортной средой, чем космос подарит нам что-то что позволит лысой обезьяне с планеты Земля (этому мешку со слизью) поселиться среди звезд.

И ведь согласитесь. Я говорю разумные вещи.
Но обидные...
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.