Двигатель для межзвёздных перелётов

[exeld]

Не могу смотреть на эти мучения...

рахмат за контрольный)
хочешь не хочешь,а без больших штук к звёздам не прорвёшься походу.

[alex_semenov]

рахмат за контрольный)
хочешь не хочешь,а без больших штук к звёздам не прорвёшься походу.

Да я сам долго втыкал когда прочел. Рахмат прежде всего Ивану Моисееву (который тут бывает). Это он сканировал и выложил в сеть ту знаменитую статью Форварда (и кстати она по-прежнему кажется остается единственным источником в сети. На западе за такие вещи надо платить деньги. Поэтому даже англоязычная вики ссылается на Ивана). Лет 10 назад, как только дорвался до нее, я ее взялся читать. И тут такая засада! Проклятье разряженных решёток!!! Крушение всех юношеских надежд...
НО ПОЧЕМУ?!!!
Мне понадобился еще наверное месяц чтобы понять волновую природу процесса...
На самом деле все просто.
Природа коварна!... "Как баба" Но не зло намерена...

а как может получиться?

Я много много лет назад объяснил как.
Гравицапа Семенова.



Как тут некоторые злобно шутят "паропанк".
Это астросооружение. Пузырь надутый из небольшого (не более 200 км в диаметре) планетоида (полностью разбирается машинами-саморепликаторами и собирается в искусственное сооружение больших размеров).
В ПОЛОМ центре работает термоядерный реактор, сжигающий дейтерий (добытый на этом же теле). Через бомбы. КВС. Технологией мы уже владеем. Остались детали. Утилизация тепловой энергии. Масса вкусных "паровых" деталей.
На поверхности ядра (270 км в диаметре) -  миллион или даже миллиарды газовых турбин, которые питают электроэнергией излучатель. Эти турбины вырабатывают энергию, эквивалентную выработке энергии цивилизацией I-го рода по Кардышеву. Меньше не получается никак.
Главная проблема - холодильник для этой электростанции. Вот почему "гравицапа". В холодильнике работает гравитация. Естественная конвекция. Видите оболочку больше Луны? Это и есть радиатор. Тонкость идеи в том, что газовые турбины выбрасывают газ с поверхности ядра прямо в атмосферу под оболочку астросооружения (которое в по-сути пустое). Газ поднимается вверх (есть же гравитация, гравицапа! Большая часть массы в ядре!) и отдает тепло тонкой оболочке, конденсируется на ее поверхности (может быть разный газ, возможно даже вода-пар, возможно углекислота) и стекает по множеству труб (не показано) вниз к турбинам как охлажденное рабочее тело (за одно крутит гидротурбины, но этот вклад невелик, так как гравитация небольшая).
Другой подход - обратный. Подавать по трубам нагретый газ (он самотеком пойдет) к оболочке. Там он растекается, охлаждается а потом (как более холодный) оседает к ядру, где его засасывают как охладитель.
Размер оболочки не может быть меньше просто из законом термодинамики. Все та же проблема радиаторов о которой тут недавно говорил Штерн.
Зачем я все это напоминаю?
Посмотрите. Там же нарисован и излучатель (который делает гравицапу неотличимой от "Звезды смерти").
То что размер СИНТЕЗИРОВАННОЙ СПЛОШНОЙ АПЕРТУРЫ излучателя (600 км или 1000 км) на полюсе гравицапы - ничтожен в сравнении с самим генератором энергии.
Эта "звезда смерти" (скорей всего где-то в Койпере) предназначена не для дурацкого разрушения планет (непосильная и глупая задача) а для разгона очень тяжелого (50 - 100 тысяч тонн) лазерного паруса до половины света.
То есть это ПРЕДЕЛЬНАЯ технология звездоплавнаия до которой любая высокоразвитая цивилизация могла бы дотянуться. Это предельный фотонный звездолет. Или квантовый звездолет.
Да тут нужен ИИ и саморепликаторы.
Нужна технология не отличимая от магии (третий закон Кларка).
Но факт что проблема интерференционного предела, диаметра сплошного излучателя МЕРКНЕТ на фоне иных проблем (та же термодинамики генератора луча или даже другая оптическая задница - доплеровская аберрация).

Сейчас все бросились заниматься лазерными парусниками потому что Хокинг с Мильнером ударили в гонг...



И ДУРАКИ БРОСИЛИСЬ ТОПТАТЬСЯ ВОКРУГ ЭТОЙ ТЕМЫ!

Но я эту тему для себя "закрыл" еще за пару лет до этого "удара в гонг".
Я ее не отмел.
Я понял ее ограниченность.

Перве. Я понял, что идея НЕ ГОДИТСЯ для медленных звездолетов. Разгонять парус до 1% света, использовать менее 1% затраченной на разгон лазерной энергии!
Даже разгонять до 10% света парус кажется сомнительным. РЕАЛЬНЫЙ диапазон скоростей 25-50% от света. Меньше - падает эффективность (конкурентоспособность привода) выше - надорветесь вкачиваться энергию (проявляются релятивистские эффекты в полный рост).

Второе. Идея ПЛОХО масштабируется вниз. Формула дифракционного предела не позволяет вам уменьшить и диметр паруса (форусного пятна) d и диаметр D "линзы" излучателя при заданной дистанции разгона L и длине волны лямбда.
Уменьшаешь d, растет D. Поэтому лучший квантовый звездолет - ТЯЖЕЛЫЙ (парус в много км в диаметре). Тогда вы можете сделать излучатель размером с небольшое небесное тело, а не с орбиту Луны вокруг Земли.
Конечно, можно поиграться с фокусным расстоянием. Дистанцией разгона. Что и делает Любин (автор проекта Мильнера Хокинга). Но это ведет к чудовищным нагрузкам на парус. Кроме того, это ведет и к росту МОЩНОСТИ излучателя. Что не есть хорошо.
Еще одна идея - уменьшить длину волны. Кстати второй отец иди, Маркс, как раз считал что только РЕНТГЕНОВСКИЕ лазеры сделают подобную идею реальной. Форвард пошел иным путем. Его не испугали размеры (астросооружения). И я тоже считаю что путь Форварда разумней пути Маркса (третий путь, путь Любина).
Но как бы мы не крутили, мы не можем вырваться из проклятья размерности.
Посмотрим что команда Любина навыдумывает... Но мне кажется они строят лазерную пушку для вояк под предлогом полета к А-Центавре.

Главная засада, как для меня (на этом я и закончил свои искания вокруг лазерного паруса) - открытая нами с AlexAV еще на "Новостях космонавтики" проблема никем не поднятая.
Он обратил внимание на это именно тогда, когда я носился с идеей РАЗРЯЖЕННОЙ апертуры.
Про проклятье решетки он не сказал (не знал?). Но он заметил тогда, что для подобного интерферометра (с базой в 100 000 км) очень критичен будет доплеровский эффект.
Там примитивная математика на уровне 3-го класса школы.
Когда мы рисуем волновые фронты и интерференционные картины в них (а эффект линзирования - такая картина) мы предполагаем не только строгую КОГЕРЕНТНОСТЬ всех точечных излучателей ( на что все обращают внимание играясь с синтезированной апертурой и диаметрами) но и куда более строгую МОНОХРОМАТИЧНОСТЬ всех излучателей....



Но даже для очень качественных лазеров монохроматичности нет и быть не может. "Одна длина волны" размазывается даже тепловым движением излучающих частиц. А если и сами  излучатели КОЛЕБЛЮТСЯ друг относительно друга (один идет на точку фокуса, а второй от нее) то опорная длина волны будет у краевых излучателей уходить, рассагласовываться, что разрушит интерференционную картину в фокусе на дистанции L.
На СВЕТОВЫХ ГОДАХ (а для нормального разгона парусника нужно фокусное расстояние в световой год) даже очень небольшие колебания излучателей отностительно друг друга будут разрушать интерференционную картину очень быстро (на долях светового года).
Это указал Алекс для моей дурацкой идеи с кучей спутников-излучателей вокруг спутников Юпитера (тогда я собирался использовать магнитное поле Юпитера как генератор ток и по-сути разгонять лазерный парус за счет кинетической энергии вращения тяжелой юпитерианской луны).
Я тогда согласился с его замечанием (как не согласится с такой простой идеей?) и отложил в сторону вопрос. Потом я прочел про проклятье решетки у Форварда и совсем забыл про замечание Алекса. Оно касалось ведь очень больших баз у разряженной решетки!!! Ну если у нас не получается собрать сверхапертуру, то и проблемы доплеровской аберрации не возникнет! Значит апертуры будут ну 100 или 1000 км  в диаметре максимум. Как сплошная конструкция. Что как бы снимает проблему доплеровской аберрации.
Но...
Когда я собрал в кучу все решения (а они все инженерно мыслимы, даже все узкие места посчитал!) в гравицапу, я решил пересчитать траблу, о которой говорил Алекс для излучателя гравицапы. То есть не качественно а количественно ее оценить. И тут я увидел КОЛИЧЕСВЕННУЮ сложность проблемы. Она зашкаливает.
То есть собрать интерференционную картину в фокусе на световой год прежде всего сложно не из-за диаметра апертуры (да, нужен огромный диаметр) а из-за чудовищной МОНОХРОМАТИЧНОСТИ излучения.
Да, я придумал, как это в принципе можно было бы компенсировать (эффект блуждающего пьяницы тут помогает!). Активной оптикой. Проблема не кажется совсем уж неразрешимой. Но величины точности которая при этом должны быть достигнута.... Она просто ФАНТАСТИЧЕСКАЯ!
Они на 10 порядков выше чем то что сейчас достигнуто в самой современной оптике.
И на фоне этой проблемы, проблема 1000 км апертуры (для 1000 км в диаметре парусника, парусник тут нужен немалый) просто меркнут.
В паре с этой идеей я придумал идею "Глаз Ра". Родственную. Еще одна предельная технлогия не отличимая от магии. Сверхнаблюдатель который видит почти все в видимой части вселенной...

В ОБЩЕМ.
Квантовый звездолет, фотонолет, лазерный парус - это аппарат доступный СВЕРХ цивилизации. Цивилизации которая давно уже вышла к пределу технологически возможного.
Это предельная машина.
И бедные (молодые да ранние) цивилизации мечтать о таких машинах просто не могут.
На этом я тему для себя закрыл.
Лазерный парусник это такая же предельная технология как зонд фон-Неймана. По сути только в паре с ним она и реализуем (если у вас нет самореплицирующийся в космосе машинной формы жизни, вы ни за что не сможете построить гравицапу Семенова).
Подобную технологию СЕЙЧАС можно использовать только для твердой научной фантастики. Очень хорошо она подходит для романа о неких берсеркерах, о чистильщиках ксеноцидерах. Именно им нужны такие быстрые и тяжелые (что бы нанести если надо релятивистский удар по цивилизации-клиенту) звездолеты.

Мирным же цивилизация нунжны другие, менее экстремальные решения.

[petrovich1964]

собираемая в фокусе энергия будет в k раз меньше: k=A/S.

Мне дураку никак не поймётся - куда делась энергия? Закон сохранения энергии вроде бы никто не отменял.

[николай теллалов]

В центре работает термоядерный реактор

которого нет

"немного" странно получается - под рукой целая звезда, а мы строим "гравицапы" для производства энергии

Сейчас все бросились заниматься лазерными парусниками потому что Хокинг с Мильнером ударили в гонг

мильнеровский прожект - фигня

идея НЕ ГОДИТСЯ для медленных звездолетов

а кому нужен именно медленный звездолет?

лучший квантовый звездолет - ТЯЖЕЛЫЙ

и это тоже плюс, а не минус

проклятье решетки

тогда не будут единицы роя работать одновременно
будут "пулять" в парус по очереди

тогда излучатели в самом деле гигантские, но не предельно
и расположены на разноудаленных орбитах, так чтобы передавать "штафету" разгона
проблема их накачивать, но этим займется меркурианский рой преобразователей, тоже "стреляя" по очереди, а не скопом, по энергоприемнику собственно разгонных излучателей

просто инфраструктура усложняется, да режим ее функционирования

Мирным же цивилизация нунжны другие, менее экстремальные решения

странный вывод
тут уже говорит не Семенов-математик, а Семенов-идеолог, с коим не так интересно общаться

[alex_semenov]

собираемая в фокусе энергия будет в k раз меньше: k=A/S.

Мне дураку никак не поймётся - куда делась энергия? Закон сохранения энергии вроде бы никто не отменял.

Петрович!!! Житие моё!!! Вы же оптик! В боковые фокусы!!!
Вы же меня и просветили по поводу того (я дебил не знал) что в фокусе сверхинтерферометра ("Око Ра") вы не увидите четкой картины...
Увидите "месево" которое надо долго и нудно обрабатывать (благо сейчас это не проблема).
Вы мне тогда  даже фото вроде прислали (не могу найти на вскидку его) как будет выглядеть ТОЧЕЧНЫЙ источник в широкоугольном интерферометре.
Этакий узор из разной степени яркости точек...
В случае интерферометра-излучателя (разряженой решетки) будет так же. Энергия будет РАСПРЕДЕЛЯТЬСЯ по боковым фокусам. А в самый мощный центральный фокус попадет A/S.
И только в случае сплошной апертуры фокус будет один.
Не знаю применим ли тут термин "мода"?
Разряженная апертура создает многомодовую картину фокусировки.

[Инопланетянин]

а кому нужен именно медленный звездолет?

Цивилизациям ограниченным в средствах.
И саморепликаторов это тоже касается.

[petrovich1964]

Вы же оптик! В боковые фокусы!!!
Вы же меня и просветили по поводу

Вы меня с кем то спутали.

Энергия будет РАСПРЕДЕЛЯТЬСЯ по боковым фокусам. А в самый мощный центральный фокус попадет A/S

Боковые фокусы в парус попадают? Если да - то значит вся энергия идёт на разгон парусника. Или я не понимаю чего то?

[alex_semenov]

В центре работает термоядерный реактор

которого нет

Ну почему же нет? Речь идет о сфере (хитро заполненной тепловым аккумулятором) в центре которого взрывается время от времени супер-пупер (Трампу и не снилась) водородная бомба....
Я даже ее нарисовал...



Кстати, там, я лоханулся.
Я считал энергию сгорания только дейтерия. Тогда я еще не углубился в особенности работы термоядерных бомб и не понимал, что в бомбе горит не просто дейтерий. Производные от горения дейтерия (тритий и гелий-3) тоже горят (с тем же дейтерием) и в итоге калорийность жидкого дейтерия не 20 кт/кг а 80 кг/кг. В 4 раза больше. То есть масса дейтерия нужна в 4 раза меньше, ну и размер бомбы будет в 1.6 раза (корень кубический из 4)  меньше.
Но все равно в сравнении с ракетный крейсером "Юрий Долгорукий" такая бомба... внушает!
 
И ведь за сутки надо взорвать несколько подобных бомб (не помню уже сколько) что бы "топка не остывала"! 

"немного" странно получается - под рукой целая звезда, а мы строим "гравицапы" для производства энергии

Нет ничего странного.
Во-первых, вам же не кажется СТРАННЫМ что на Земле столько солнечной энергии, а люди спокон веков норовят уголь, нефть, газ, уран жечь...
С чего бы это?
Потому что ПЛОТНОСТЬ энергии - вещь качественная.
Я тоже думал, почему не станция Кларка? (этакий супергенератор на орбите 0.1 а.е. от солнца, передающий энергию по лучу к потребителю)
И или даже... солнечный лазер... То есть использовать энергию хромосферы звезды для накачки супер-лазера.
Мы ведь тут МАССУ ИДЕЙ переобсуждали за эти годы! Почти все разумное и мыслимое перебрали.
Но транспортировка энергии... это дополнительный геморрой.
А собственно ИЗЛУЧАТЕЛЬ лучше расположить в очень удаленном от Солнца месте. Я же сказал - в Койпере или даже в Оорте.
Просто потому что слабая гравитация (край гравитационной ямы) позволит достигнуть немыслимой ювилирности адаптивной оптики.
Ну и плюс нет проблемы с передачей энергии.
В данной машине все - ЧЕРЕСЧУР. Гротескно. Все на грани. Даже ее дурацкая "паропанковость". В этом есть некий изыск (я бы сказал).
Но самое главное.
Во-вторых.
Хотя сооружение выглядит чудовищно-немыслимым, в сравнении со сферой Дайсона это вообще то "карманный" объект.
Да, астросооружение. Но по-сути невидимое на фоне Вселенной.
Сфера Дайсона - другое дело.
То есть тут еще и скромность задумки... она тоже украшает...
 

мильнеровский прожект - фигня

Фигня не фигня, а "народ баламутит".

а кому нужен именно медленный звездолет?

У Штерна спросите. Он недавно "тут" выступал.
Послушайте. Полет к звездам - дорогое мероприятие. Это как война (по мне так заменитель войны но не абсолютный). И значит это стратегия. Это всегда попытка добиться того, на что у тебя никогда нет ресурсов. А значит всегда встанет вопрос об ОПТИМАЛЬНОЙ  скорости полета к звездам.
Вон Штерн считает что можно и 1000 лет лететь (правда выводит предел через магнитную защиту).
Лично я считаю, что 5% света своего рода оптимум для разумной экспансии. То есть уже 10% - этакий экстрим. 25% - это уже "мне в Париж по делу срочно!"
Это значит у вас горит (скажем хотите не медленно от звезды к звезде перепрыгивать на 10 св. лет а сразу рвануть куда-нибудь на 100-200 св. лет).
Кстати. Я тут не рассматриваю ПОВТОРНЫЕ перелеты.
То есть корабль достигает цели. Закладывает цивилизацию (не важно какую, людскую, машинную...) и ... устанавливает контакт. То есть экспансия строти СЕТЬ. Далее обмен между звездами только информацией по радио/лазерному лучу.
Возможно разные экспансии (разные культуры) строят свою сеть, которая в узлах сложно переплетется. Но даже если мыслимы полеты туда-сюда между уже колонизированными мирами, то это уже совсем другая история чем полет в один конец без возврата, на неосвоенный фронтир.

лучший квантовый звездолет - ТЯЖЕЛЫЙ

и это тоже плюс, а не минус

Ну не скажите! Зачем же платить лишнее? А если завтра откроют наносаморепликаторы? И высяснится что для колонизации соседней звездной системы достаточно запустить туда пару пылинок? Зачем же тысячи тонн отправлять тогда?
Верю ли я в такой прогресс?
Нет. Но я должен допускать ВЕЕР возможного будущего. Я полагаю, что настоящий космический саморепликатор будет все же тяжелым. Просто потому что повезет с собой СТАРТОВЫЙ запас необходимых материалов. Как я это называю "яйцо". И это не менее 1000 тонн. При этом я не верю в нано. Я просто не вижу в нано нужды. Использовать нано-эффекты? Разумеется. Мы уже сейчас их используем. Но микро - вполне тот же эффект (всякая живая, жидкая материя, как Т-1000 в Терминаторе) а физика уже наша, ньютоновская (куда более удобная для инжиниринга). Да ивообще мелкие машины - это не всегда достоинство. Не зря эволюция, как толко получила возможность (эвкариоты) стала рваться с уровня микро на уровень макро, породждая машины выживания чудовищных размеров...



В технологиях тоже так.
Но ясно что гигантомания - это уже тупик. Что занадто, то не здраво...

проклятье решетки

тогда не будут единицы роя работать одновременно
будут "пулять" в парус по очереди

Да не сработает это.
Пулять по очереди? Вы понимаете что вы имеете дело с ВОЛНОЙ?
Не частицами. Хотя кванты - частицы таки...
Ну не важно.
"Пулять по очереди" - это уже совсем другая история. И мы ее тут тоже развивали. Это называется "луч материи". И кстати там как раз развивать и развивать.
Просто к этой идее не прикаснулся своими миллиардами никакой милиардер и поэтому СТАДА ИДИОТОВ не побежали вокруг нее плясать.
Но всему - сове время!
Когда бог создал время, он создал его достаточно!

тогда излучатели в самом деле гигантские, но не предельно
и расположены на разноудаленных орбитах, так чтобы передавать "штафету" разгона
проблема их накачивать, но этим займется меркурианский рой преобразователей, тоже "стреляя" по очереди, а не скопом, по энергоприемнику собственно разгонных излучателей
просто инфраструктура усложняется, да режим ее функционирования

Я понимаю что вы хотите использовать эффект роя. Как у Лема в "Непобедимом" или у Крайтона...



Все хотят. Но...
Я думаю что у этой идеи тоже есть свои "границы" возможного. И не получится выехать только за счет этого.
С оптикой точно не получится.

Мирным же цивилизация нунжны другие, менее экстремальные решения

странный вывод
тут уже говорит не Семенов-математик, а Семенов-идеолог, с коим не так интересно общаться

Я дрянной математик и слабый физик. Более того. Я даже не рискну назвать себя инженером ибо все мои "разработки" - умозрительны.
Художник? И то - в этом почти все - изрядная горькая самоирония.

Об идеологии. А что вам не нравится? Вы все еще верите что выход на ступеньку НТР избавит нас от войны, истребления, геноцида-ксеноцида?
Да, мы с вами родились во времена, когда ТАК КАЗАЛОСЬ.
Но эти времена уходят. Безвозвратно и очень быстро.
Не заметили? И кто тут  идеолог (рьяный поборник отживших идеологий) - надо еще разбираться!
 
Я вот например прям сейчас слушаю Фененко... И вам рекомендую... Мало ли что кому мимолетно казалось на пике НТР?
Померещелось и прошло. И снова встает Экклизиаст... Что было то и будет...

Вы меня с кем то спутали.

Блин, вы хотите сказать что старею?

Боковые фокусы в парус попадают? Если да - то значит вся энергия идёт на разгон парусника. Или я не понимаю чего то?

Нет. Не попадает.
Даже одномодонвый, единичный фокус НЕ ВЕСЬ попадает в парус. Правда в том что все равно кольца остаются.
То есть центральный пик, потом провал, потом опять "валик", и так ... до бесконечности.



Центральный пик 80... блин забыл точно сколько процентов всей энергии луча. То есть уже до 20% потеря на оптике. На ИДЕАЛЬНОЙ оптике!!!

Ну а если у вас разряженная решетка, то все... труба... Боковые фокусы будут (надо считать, но не знаю как) на астрономические денницы, если не в доли светового года при дистанции фокусировки в световой год. В общем забудьте про разряженную решетку. Я думаю, не сработает идея разряженной решетки.
Да и не стоит она борьбы за нее.
Другие сложности ее просто затмевают.

[Андрей Астрофизический]

С ней, кажется, столкнулись радарщики, собирающие для военных фазированные антенны. Они не только принимают но и излучают.
Предвижу вопрос о сплошная-не сплошная. Где граница?
Ну вы знаете что "сплошной" антенна будет если шаг "отражающей сетки" ее излучателей МЕНЬШЕ длины волны излучения (лучше 1/4 длины волны).

Именно. Поэтому, это все проблема для тех кто строит антенны с ФАР, но не проблема для тех кто собирается строить рой излучателей у которых длина волны << апертуры каждого отдельно взятого излучателя.
Рой таких излучателей - это не ФАР, елы палы. Это "проклятие" его не коснется.

[alex_semenov]

Именно. Поэтому, это все проблема для тех кто строит антенны с ФАР, но не проблема для тех кто собирается строить рой излучателей у которых длина волны << апертуры каждого отдельно взятого излучателя.
Рой таких излучателей - это не ФАР, елы палы. Это "проклятие" его не коснется.

Коснется.
Если вас не убеждают картинки с интерференцией... то обратите внимание вот на что (думаете я сам не плакал, не бился в истерике по поводу этого проклятья?)
Точная формулировка проклятья ничего не говорит о длине волны (в отличии, скажем, от закона интерференционного предела). Хотя этот вывод делается именно из волновой оптики. Но длина волны в выводе СОКРАЩАЕТСЯ! Она неважна! Проклятье четко и однозначно говорит о соотношении площадей. Все!
Волна может быть любая. Хоть гамма-кванты!
Более того.
Фазированная решетка НИКАК не отличается от массива антенн. От слова "совсем".



Каждый кусочек параболоида размером с длину волны по-сути ИЗЛУЧАТЕЛЬ (закон Гюйгенса, кажется). Вместо вогнутой чашки с одним излучателем (направленным более-менее) в фокусе, вы можете тут поставить ПЛОСКУЮ поверхность заполненную мозаикой активных всенаправленных излучателей как в ФАР и получите то же самое.



Просто "фару" с одним излучателем надо ФИЗИЧЕСКИ вращать при малейшем изменении положения фокуса. А ФАР можно вращать "логически" (управляя сдвигом фазы в каждом отдельном излучателем электронно) в очень широком пределе "наклонов" антенны. Этой ФАСЕТКОЙ как глазом мухи вообще можно смотреть сразу во множество сторон. В этом вся суть перехода от обычной антенны радара к ФАР. Очень важная суть для военных (купленная очень дорого! Каждый участок антенны размером с длину волны управляется своей электронной схемой!!!!). Но в нашем случае это РАЗЛИЧИЕ несущественно. Что в лоб что полбу.
На очень небольших (микрометры) длинах волн бессмысленно делать столько всенаправленных излучателей как в ФАР (микрометровых излучателей с шагом в микрометр).

Я смотрю народ вцепился в эту идею крепко (я сам с ней долго спал и видел сладкие сны)!

Ну что? Надо звать Вия AlexAV!
Нашего Ландау!
Он рассудит наш спор. Как гуру от физики.
И кто поднимет ему веки?
 

[Андрей Астрофизический]

Фазированная решетка НИКАК не отличается от массива антенн.

Естественно. Синонимы и не могут отличаться.
Но рой != ФАР. Это не меняет ничего?)

Но в нашем случае это РАЗЛИЧИЕ несущественно. Что в лоб что поблбу.

По моему наоборот. Как раз тут оно категорически существенно. Все что вы говорите, верно для ФАР и не верно для монолитного излучателя. Рой излучателей == рой монолитных излучателей. Это НЕ ФАР.

Но длина волны в выводе СОКРАЩАЕТСЯ! Она неважна! Проклятье четко и однозначно говорит о соотношении площадей. Все!
Волна может быть любая. Хоть гамма-кванты!
Более того.

Конечно. Длина волны не важна, если у вас будет ФАР с излучателями размером с длину волны гамма-кванта, то будут эти же эффекты и в гамме.
Важно отношение длины волны к размеру излучателя. ИЗЛУЧАТЕЛЯ. А не элемента фазированной решетки. Почувствуйте разницу.

[Андрей Астрофизический]

Надо звать

Так зовите.
Мне тоже интересно.

[alex_semenov]

Естественно. Синонимы и не могут отличаться.
Но рой != ФАР. Это не меняет ничего?)

ФАР и есть РОЙ. Рой, где каждая "особь" работает синхронно с остальными (создает нужный сдвиг фазы).
Так работает всякий оптический концентратор или излучатель.
Линза. Зонная пластинка, мениск, параболическая антенна-зеркало или линза Френеля (паралинза, не то же что зонная пластинка).
Кстати, зонная пластинка (прозранчные и непрозрачные кольца) как раз тоже "разряжена" и это приводит к тому что у нее тоже возникает несколько фокусов но уже ВДОЛЬ линии фокусировки. Половина энергии в главном фокусе "ПРОПАДАЕТ" (что очевидно из закона прокляться разряженных массивов, учитывая что половина площадит излучателя просто "пропала" в темных кольцах, хотя на самом деле ВСЯ энергия луча оказалась по ту сторону линзы, просто распределенная в цепочке фокусов).
Любой такой излучатель (переизлучатель) формирует волновой фронт.
И не важно как вы организовали СИНХРОНИЗАЦИЮ, нужный профиль волнового фронта.
Когда у вас массив тарелок, у вас иерархическая синхронизация. Если фар из ненаправленных излучателей - параллельная организация. То есть в массиве тарелок вместо миллиарда трилионов отдельных излучателей (со своим собственным подводом энергии и управлением фазой) у вас они собраны с миллион групп (тарелок). Но предаврительно каждая из миллиона тарелка строго синхронизирована с неким начальным эталоном частоты и фазы.
Третье решение - звезда. Когда один излучатель в центре одной тарелки.
ФАР это фасетка вместо линзы.
Между ФАР (параллельное управление) и моноизлучателем (звезда), есть промежуточное решение (что кстати глаз мухи и делает) - массив мелких линз. Двухуровневая иерархия.
Но не важно одна линза, массив линз или вообще без линз (вот это - ФАР). Важно формирование правильного волнового фронта.
Как - это уже шашечки.
И если в этом генераторе профиля волнового фронта у вас ДЫРЫ (нет там фазирования, молчит место в фронте), эти дыры создадут БОКОВЫЕ фокусы, куда и уйдет часть энергии. И закон неумолим. Чем шире вы расставляете линзы (разрядите массив), тем больше вы теряете в боковых фокусах.

Так зовите.
Мне тоже интересно.

Инициатива наказуема?
 
Хорошо. Я ему написал просьбу и дал ссылку.

[Андрей Астрофизический]

Докажите.

~~ и тишина ... ~~
 

[exeld]

Докажите.

~~ и тишина ... ~~
 

грамотных ждёмс..
или боимся попасть под огон тяжёлых)был бы на китаец трёхмерный скотчап попробовал бы нарисовать этот грибной бред.

[Проходящий Кот]

Именно. Поэтому, это все проблема для тех кто строит антенны с ФАР, но не проблема для тех кто собирается строить рой излучателей у которых длина волны << апертуры каждого отдельно взятого излучателя.
Рой таких излучателей - это не ФАР, елы палы. Это "проклятие" его не коснется.

Коснется.
Если вас не убеждают картинки с интерференцией... то обратите внимание вот на что (думаете я сам не плакал, не бился в истерике по поводу этого проклятья?)
Точная формулировка проклятья ничего не говорит о длине волны (в отличии, скажем, от закона интерференционного предела). Хотя этот вывод делается именно из волновой оптики. Но длина волны в выводе СОКРАЩАЕТСЯ! Она неважна! Проклятье четко и однозначно говорит о соотношении площадей. Все!
Волна может быть любая. Хоть гамма-кванты!
Более того.
Фазированная решетка НИКАК не отличается от массива антенн. От слова "совсем".



Каждый кусочек параболоида размером с длину волны по-сути ИЗЛУЧАТЕЛЬ (закон Гюйгенса, кажется). Вместо вогнутой чашки с одним излучателем (направленным более-менее) в фокусе, вы можете тут поставить ПЛОСКУЮ поверхность заполненную мозаикой активных всенаправленных излучателей как в ФАР и получите то же самое.



Просто "фару" с одним излучателем надо ФИЗИЧЕСКИ вращать при малейшем изменении положения фокуса. А ФАР можно вращать "логически" (управляя сдвигом фазы в каждом отдельном излучателем электронно) в очень широком пределе "наклонов" антенны. Этой ФАСЕТКОЙ как глазом мухи вообще можно смотреть сразу во множество сторон. В этом вся суть перехода от обычной антенны радара к ФАР. Очень важная суть для военных (купленная очень дорого! Каждый участок антенны размером с длину волны управляется своей электронной схемой!!!!). Но в нашем случае это РАЗЛИЧИЕ несущественно. Что в лоб что полбу.
На очень небольших (микрометры) длинах волн бессмысленно делать столько всенаправленных излучателей как в ФАР (микрометровых излучателей с шагом в микрометр).

Я смотрю народ вцепился в эту идею крепко (я сам с ней долго спал и видел сладкие сны)!

Ну что? Надо звать Вия AlexAV!
Нашего Ландау!
Он рассудит наш спор. Как гуру от физики.
И кто поднимет ему веки?
 

Каким образом теория малоэнергетических телескопов , волновая, относится к силовой, лазерной энергетике, карпускулярной по сути?
Вы взяли теорию , не относящуюся к делу.

[andrei-HXS]

День добрый.

ФАР и есть РОЙ. Рой, где каждая "особь" работает синхронно с остальными (создает нужный сдвиг фазы).

Непонятно, причём же тут ФАР, когда изначально речь шла об облучении парусника несколькими сверхмощными лазерами? Как я понял, задача роя из нескольких лазеров - увеличить световой поток у парусника, ибо тогда будет выше световое давление на парус.
 
Вряд ли возможна работа роя как ФАР по нескольким причинам:
- у лазера возможен уход частоты от ном. значения, т.е. источник нельзя назвать строго монохроматическим;
- отдельные излучатели работают несинфазно;
- расстояния меж отдельных излучателей непостоянны во времени. Одно дело клепать прецизионные наноантенны, а совсем другое - кидать на орбиту сверхмощные газовые лазеры. Орбитальные излучатели невозможно соориентировать друг с другом с нанометровой точностью.

[exeld]

Вы взяли теорию , не относящуюся к делу.

отношения размеров устройств ,излучающих фотоны,к дистанции фокусировки имеют значение?

[alex_semenov]

День добрый.

ФАР и есть РОЙ. Рой, где каждая "особь" работает синхронно с остальными (создает нужный сдвиг фазы).

Непонятно, причём же тут ФАР, когда изначально речь шла об облучении парусника несколькими сверхмощными лазерами? Как я понял, задача роя из нескольких лазеров - увеличить световой поток у парусника, ибо тогда будет выше световое давление на парус.
 
Вряд ли возможна работа роя как ФАР по нескольким причинам:
- у лазера возможен уход частоты от ном. значения, т.е. источник нельзя назвать строго монохроматическим;
- отдельные излучатели работают несинфазно;
- расстояния меж отдельных излучателей непостоянны во времени. Одно дело клепать прецизионные наноантенны, а совсем другое - кидать на орбиту сверхмощные газовые лазеры. Орбитальные излучатели невозможно соориентировать друг с другом с нанометровой точностью.

Ну если так, то у вас ВООБЩЕ НИЧЕГО НЕ ВЫЙДЕТ!
Давайте тогда совсем с азов (я слишком хорошо о всех вас "изобретателях" подумал?)!
Если вы не собираетесь СИНТЕЗИРОВАТЬ из вашего роя некую апертуру диаметром D (тысячи км) то как вы сфокусируете поток электромагнитной (не важно лазер, мазер... один хрен) энергии на огромную дистанцию L (ориентировочно - световой год, в лучшем случае десятая года, хрен редьки не слаще)?
Формула дифракционного предела что гласитт?



Любой луч расходится. И очень быстро.  Сходится он только при определенном соотношении D - диаметра АПЕРТУРЫ излучателя к дистанции L.
Узкий тонкий лучик из излучателя выходит у Толстого в "Гиперболоид инженера Гарина"



Но мы знаем, что это - глупость (ошибочный перенос законов линейной оптики в области где работает волновая оптика).
Если вы хотите передать волновую энергию на дистанцию L, вам нужен излучатель с ШИРОКОЙ апертурой. И чем шире апертура по кторойо вы РАЗМАЖЕТЕ, РАСШИРИТЕ излучаемую энергию, тем более направленны получается луч, поток энергии. Чем шире луч, тем меньше он расходится. Чем уже апертура, тем сильней расходится луч.
Тлстой нас развел. Понимаете?
Поэтому даже "боевые" лазеры представляют из себя этакий ТЕЛЕСКОП где луч, прежде чем отправится к цели, максимально расширяется.
И чем больше диаметр такого телескопа, тем дальнобойней получается "гиперболоид".



Еще пример ИЗ ЖИЗНИ (а не из дурацкой фантастики).
Если вы смотрели сериал "Теория большого взрыва", там есть эпизод как команда этих ботанов развлекалась на крыше лазерной локацией Луны.
Помните? Поучительная история, как нормальные люди не могут понять чему они там так радуются (копия эпизода того как Берия не мог понять что ему показывает Курчатов, щелчки какие то? Ну защелкал датчик... А где цепной процесс первый в Европе?).
И там у них лазер стреляет по Луне ЧЕРЕЗ ТЕЛЕСКОП. Заметили?
С чего бы это?
С того, что чем шире апертура излучателя, тем меньше будет пятно на Луне и значит плотней поток, который отразиться от уголкового отражателя оставленного на Луне (и тем легче увидеть в тот же или иной телескоп отражение лазерного луча от Луны).

И вот теперь возвращаемся к рою.
Если ваш рой никакая не синтезированная апертура (диаметром D) не разряженная решетка, дальнобойность вашего роя становится совсем мизерной. Тогда фокусное расстояние на которое добъет отдельный "телескоп" резко ограничивается диаметром отдельных апертур излучателей в рое... Сколько она у вас там? 10 метров? 100 метров?
Сами посчитайте! Это же курам насмех!!!
Это даже до Луны (наверное)  не хватит! Не говоря уже о световых годах!!!

Почему у Любина массив излучателей должен быть 10 км в диаметре?
Ась?
А там как раз (зуб даю! я знаю о чем говорю! я на этой теме собаку сожрал уже!) СИНТЕЗИРОВАННАЯ апертура и предполагается. Плотная такая антенная решётка. То есть все миллионы излучателей должны работать очень в унисон как один мощный лазер...



Какой ДЕБИЛ это рисовал? Не знаю. Любой знающий физику скажет что художник - идиот.
Я про лучики "гиперболоидов" из каждого излучателя. Хер_бы, дурак, себе на лбу нарисовал бы!!!
Но народ нынче - совсем идиоты?
Ясно что луч тут синтезированый диаметром 10 км РАЗМАЗАННЫЙ по всему диметру поля. Даже не отдельного излучателя. Понимаете?
Зачем?
Потому что даже ускоряя граммовый парус-пулю с ускорением в 60 000 g вы получаете НЕОБХОДИМОЕ фокусное расстояние в миллионы километров. И даже для такого расстояния (уловка Люибна - максимально сократить дистанцию фокусировки за счет чудесной зеркальности паруса, получится-не получится, но идея именно в этом) вам нужен диаметр излучателя (монохромного и когерентного) в ~10 км! 10 км, Карл!!!  Не меньше!
Там все (через формулу дифракционного предела) очень  линейно завязано друг на друга.
Ну увеличили вы диаметр паруса в 100 раз, вы, можете  уменьшить в итоге ускорение в 100 раз (но масса возроста в 100 раз и значит мощность еще в 100 раз!)... Диаметр излучателя вам нужен все равно 10 км. То на то и вышло.
При нормальном же разгоне (примерно 1g) не выстреле, а именно разгоне, вам понадобится световой год фокусного расстояния и апертура ... сами посчитайте сколько тысяч км.
А ваш рой...
Это даже не идея.
Это сказки идиотов ничего не понимающих в ЭЛЕМЕНТАРНОЙ оптике!
Это даже не твердая фантастика!
Это фентези ни о чем!
Вы что, думаете Любин ДЛЯ КРАСОТЫ расставил телескопы-излучатели в ПЛОТНЫЙ массив 10 км в диаметре (или квадратом, не суть)?
Нет.
Это НЕОБХОДИМОЕ условие для того что бы  задуманное было НАУЧНОЙ фантастикой. У него там именно что НЕ сильно и разряженная антенная решетка...И слишком сильно раздвинуть излучатели друг от друга он не может...Да, он будет терять энергию луча. Ну там используется только 10%, но в сумме это значит что расстояние излучателей будет равно диаметру излучателя или там в два раза больше чем сам излучатель. Но НЕ БОЛЕЕ!
Массив должен быть более-менее плотным.
И это должен быть именно что ФАР. То есть каждый из лазеров в массиве работает не абы как (со своей фазой) а строго фазированно (для чего каждый из лазеров-телескопов всего лишь усилитель, который усиливает задающий где-то опорный луч и это - только часть проблемы. Фазами и монохромностью надо очень сложно играться что бы компенсировать атмосферные колебания-искажения синтезированного луча, про что ему говорил Штерн как про неразрешимую проблему, но Любин сказал что они над этим работают. Интересно, кто кроме меня понял о чем в недавней лекции рассказывал Штерн?)

[николай теллалов]

в лучшем случае десятая года

от силы 600 а.е.
да пусть даже 1000
это гораздо меньше одной десятой светового года