Двигатель для межзвёздных перелётов

[cybertron]

где оценка этой эрозии

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,82348.msg4883152.html#msg4883152

Основываясь на оценках плотности пыли в локальной межзвездной среде, в течение пути к Альфа Центавре каждый квадратный сантиметр фронтальной площади поперечного сечения StarChip и светового паруса будет сталкиваться примерно с 1000 ударами частиц пыли размером 0,1 микрона. и больше. Однако вероятность столкновения с частицей размером 1 микрон составляет всего 10%, а вероятность столкновения с частицами гораздо большего размера ничтожно мала.
...
такие удары, вероятно, пробьют отверстия, составляющие менее 0,1 процента общей площади паруса.

>>> Оценка дана для скорости в 0.2 скорости света.

[николай теллалов]

cybertron

это мало похоже на РАСЧЕТ: столько-то пыли разрушит столько-то массы паруса

КРОМЕ ТОГО, парус (логично же!) развернут только на этапе разгона, когда ускоряющий луч его ПРОСВЕЧИВАЕТ (и никто не возразил Семенову, когда он сказал, что таким образом луч "подметет" дорожку звездолету)

эрозия начинается ПОСЛЕ выключения луча

и даже приведенная вами оценка говорит о потери лишь 30%, но уже не паруса, а ЩИТА, от которого не требуется бОльшего, чем сохранить достаточно материала для развертывания на последнем этапе полета петли магнитного парашюта (или электростатического, коему отдает предпочтение АлексАВ)
т.е. потерять можно и 85% начальной стартовой массы паруса - ну и что? это же расходная часть (по Семенову - 2/3 от общей начальной массы всего парусника)
пусть даже парус будет 3/4 от общей массы - сравните ПН с РН

к тому же установленная предельная скорость - ну откуда взялась? как обосновали, что значение ноль два световой - потолок?

[cybertron]

установленная предельная скорость - ну откуда взялась

Расчет велся под конкретный проект - зонда разгоняемого лазером. Для большей скорости - нужно больше денег - и для начала было бы неплохо достигнуть и этой скорости.

Лучшего расчета вам не получить - надо ждать результатов от реальных межзвездных зондов - которые уже и дадут более точную оценку и плотности межзвездной пыли и как поведет себя парус и оболочка зонда в таких условиях.

[николай теллалов]

надо ждать результатов от реальных межзвездных зондов

зонды по проекту Мильнера не внушают надежд, что смогут передать какие-либо результаты

[MenFrame]

в ЭТОЙ теме нет такого расчета от АлексаАВ,

Действительно....Извиняюсь
Вот этот комментарий, в параллельной теме.

Вон, AlexAV выдал умную мысль про электроны. Но дальше же молчит!
Почему?
Потому что дальше сам не знает, думаю…

Это не школьная задачка.

Кое-какие оценки сделал, в части, что касается самой начального участка релаксации (первые пикосекунды). Получилась такая зависимость доли энергии, уходящей в излучение от размера пылинки.



Т.е. в среднем по спектру размеров частиц получим долю энергии уходящей в излучение около 20%. Остальные 80% пойдут на разрушение паруса. Расчёт дальнейшего распределения энергии и разрушения паруса задача идейно понятная (решаем уравнение теплопроводности с учётом зависимости коэффициента теплопроводности и теплоёмкости от температуры), но требует определённых трудозатрат. Не делал. Но оценку скорости разрушения паруса сделать можно. Достаточно очевидно, что большая часть этой энергии пойдёт в теплоту фазовых переходов.

И тогда соответственно время жизни паруса будет около:



– плотность паруса [кг/м3];
L – теплота испарения [Дж/кг];
– плотность межзвёздной среды[м-3];
– средняя потеря энергии частицы пылинки в парусе[Дж/м];
v – скорость паруса[м/c];
– массовая доля пыли в межзвёздной среде;
A – среднее массовое число частиц пыли;
– потери на излучение.

Если взять плотность межзвёздной среды 1 см-3, массовую долю пыли 1%, частицы принять угольные, то получим 180 суток. В действительности это верхняя оценка. Материал паруса необязательно испарять, достаточно расплавить. Соответственно если в качестве L – взять теплоту плавления, то получим 7 сут. И того можно дать оценку:

7 сут < T < 180 сут

[николай теллалов]

комментарий, в параллельной теме

там далее есть:

AlexAV, а как вы объясните то, что вы берёте среднее значение потерь энергии частиц для всего разгона? Не получится ли совершенно другого результата, если рассчитать дифференциально?

Я брал все значения для одной фиксированной скорости 0.1с.

Если говорить о зависимости времени разрушения от скорости паруса, то самый разрушительный участок от 0,006с до 0.1с. При меньших и больших скоростях проблема будет уменьшаться.

[MenFrame]

там далее есть:

С ростом скорости паруса, диаметр дырки будет падать, но количество этих дырок будет расти пропорционально скорости. Так что без защиты сложно будет обойтись.

[николай теллалов]

без защиты сложно будет обойтись

дочитал ту тему

однозначного ответа не нашли, просто устали спорить

[crazy_terraformer]

Выходит наилучший вариант скорости обитаемого корабля для биологически потенциально бессмертных или криозамороженных около 0,006 c≈1800 км/с.

[vasanov]

Выходит наилучший вариант скорости обитаемого корабля для биологически потенциально бессмертных или криозамороженных около 0,006 c≈1800 км/с.

Это если те выводы о скоростях для паруса верные. Откуда они взяты непонятно. После 10 000 км/с, вообще начинаются термоядерные взрывчики, после 250 000 км/с вообще, почти аннигиляция. Как парус сможет легче переносить термояд и аннигиляцию, непонятно. Ведь при взрывах будут и высокоэнергетичная плазма получаться и жёсткое излучение (во все стороны), испаряющее парус. Сомнительно, что при скоростях выше 0.1 С, повреждения паруса будут меньше. Да и до 0.006 С, откуда? Снаряд, пробивающий броню танка, имеет скорость всего-то 1-2 км/с. И меньшая скорость? Даже небольшой камушек не пробъёт парус, но может его скомкать и унести в сторону. Ведь парус огромный, им легко от метеорита не увернуться.

[MenFrame]

Откуда они взяты непонятно.

Они взяты из кривой Брэга, для углерода.

После 10 000 км/с, вообще начинаются термоядерные взрывчики, после 250 000 км/с вообще, почти аннигиляция.

Почитайте про протонную терапию рака. Там не каких взрывчиков нет...

[vasanov]

Почитайте про протонную терапию рака. Там не каких взрывчиков нет...

Отлично! Будем набирать экипаж звездолёта из больных раком.  Экипаж будет жить снаружи стенок звездолёта, в лёгких герметичных отсеках. Больные будут собой защищать корпус звездолёта и его оборудование от повреждения протонами и заодно лечиться. В конце путешествия получим целые стенки звездолёта и здоровых людей.
 Если серьёзно. Конечно, термоядерные взрывчики будут только при непосредственном столкновении протона с ядром атома материала корпуса. Это событие довольно редкое, но оно всё таки возможно. И это же о протонах, а встречная пыль будет несколько крупнее протона. Взрывчика не избежать.

[MenFrame]

Если серьёзно. Конечно, термоядерные взрывчики будут только при непосредственном столкновении протона с ядром атома материала корпуса.

Чукча не читатель? Да? Тесты ссылок и за разыгравшегося буйного воображения возможности понять совсем нет?
Читайте ссылки, там описана реальная физика взаимодействия высокоэнергетических частиц с веществом. Не нужно выдумывать всякую чушь про взрывчики.

Это событие довольно редкое, но оно всё таки возможно.

При столкновении частицы с ядром, появиться еще одна высокоэнергетическая частица, которая получив часть импульса будет просто выписывать новый ионизационный трек в веществе.

Взрывчика не избежать.

А вам видимо не избежать статуса местного клоуна, который своей ахинеей смешит людей.

[vasanov]

При столкновении частицы с ядром, появиться еще одна высокоэнергетическая частица, которая получив часть импульса будет просто выписывать новый ионизационный трек в веществе

Расскажите это нейтрону разбивающего ядра при ядерной реакции.
И вообще я спорить с Вами не буду, так как думать Вы не умеете, а можете только повторять за другими и просто хамите.

[библиограф]

Расскажите это нейтрону разбивающего ядра при ядерной реакции..

Расскажите теперь нам, как взаимодействует с веществом нейтрон высокой энергии

[MenFrame]

Расскажите это нейтрону разбивающего ядра при ядерной реакции.

Происходит ядерная реакция, с образование осколков которые относительно медленно теряют свою энергию на ионизацию  сотней тысяч атомов. В ТВЛах АЭС такие микровзрывы идут пачками и ни чо. Топливные зборки работают многие месяцы

так как думать Вы не умеете

Если тот бред который несете здесь называете думанием, то наверное да действительно не умею. Хот мыслей у меня строгий, в соответствии с логикой и научной картиной мира.

а можете только повторять за другими

А у вас видимо с этим большие проблемы. Вы не удосуживаетесь читать, то что сформировалось в результате длительного кропотливого труда сотней ученых мужей. Вы как обычный дурак считаете себя умнее всех, и самое главное вас совсем не пугает что над вами здесь просто потешаются.

[MenFrame]

 

Расскажите теперь нам, как взаимодействует с веществом нейтрон высокой энергии

Да откуда ему знать....

[Кремальера]

Всем ценителям трудов дедушки Фримена и апгрейдерам Ориона(ниже в харатье это отдельно оговаривается).
http://toughsf.blogspot.com/2019/11/hypervelocity-macron-accelerators.html#more
Статейка "Макроны".,-межзвезный привод,генерация энергии или сверхоружие.
Приятного кнехтодолбления посреди недели..

[vika vorobyeva]

Световой парус выровняли в ускоряющем лазерном луче:
https://nplus1.ru/news/2019/12/17/aligning-light-sail

Физики создали маленький световой парус из дифракционных решеток, который самостоятельно смещается к центру ускоряющего лазерного луча. Объект сантиметрового размера, отклоняющий свет в разные стороны, начинал колебаться при рассогласовании положения паруса и центра потока излучения. При этом удалось добиться затухания этого движения и достижения оптимальных параметров разгона, пишут авторы в журнале Physical Review Letters.

Оригинальная работа: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.244302

[николай теллалов]

Физики создали маленький световой парус из дифракционных решеток, который самостоятельно смещается к центру ускоряющего лазерного луча.

отличная новость!