Двигатель для межзвёздных перелётов

[Rattus]

терраформирования

Давайте в этой теме уже без этого оголтелого оффтопа - нам её и так чистить-не перечистить...

[andrei-HXS]

Что проще - изготовить лазер (т. е., активная среда, системы накачки, охлаждения, фазового согласования) с апертурой в километр - и точностью позиционирования отдельных узлов менее 200 нанометров, или развернуть "простыню" микроволновых излучателей (на которую знай только электричество подавай) хоть сто, хоть тысячу километров с точностью позиционирования в 2 миллиметра?

Поскольку заставить работать синфазно группу лазеров практически нереально (уж больно они огромные по сравнению с длиной волны излучения), то остаётся лишь включать их параллельно для увеличения общего светового потока, как пример, сводя лучи лазеров в один общий при помощи группы зеркал.

По поводу СВЧ излучателей согласен - при должном старании из множества отдельных антенн уже можно склепать огромную ФАР. Думаю, проблема здесь кроется в эффективности этой излучающей системы, а именно:
- низкий КПД самого передатчика (насколько знаю, самые мощные СВЧ приборы типа магнетронов, пролётных клистронов и им подобных эффективностью не блещут);
- низкая направленность антенной решётки по сравнению с лазером - сколько не пихай дополнительных элементов, а от бокового и заднего излучения антенны полностью не избавиться. Отсюда - также большой СВЧ фон около установки (как дополнительная сложность в обслуживании).

[николай теллалов]

для этого энергию будут передавать микроволнами сантиметрового диапазона

поэтому я часто, но не всегда уточняю, что излучатели либо лазеры, либо мазеры
(как и парашют - магнитый или электростатический; не мне судить который вариант лучше)

[ziggyStardust]

насколько знаю, самые мощные СВЧ приборы типа магнетронов, пролётных клистронов и им подобных эффективностью не блещут

Единственный реально эксплуатируемый технический прибор с КПД приближающемся к 100% - гирокон. Жаль что у него есть ряд ограничений практически не позволяющих его выполнить для частот больше гигагерца. В любом случае КПД СВЧ приборов превосходит КПД лазеров в разы.

сколько не пихай дополнительных элементов, а от бокового и заднего излучения антенны полностью не избавиться

Так у лазера точно так же. Он не излучает "вокруг" только потому что выполнен из непрозрачного материала и заглушен зеркалами...

P.S.: ...все "космические парусники" - дикий собачий бред, обсуждаю эту тему только потому что интересен аспект оружия для войны в космосе.

[cybertron]

Что проще - изготовить лазер .... или развернуть "простыню" микроволновых излучателей

StarWisp проект https://en.wikipedia.org/wiki/Starwisp (переработанный Ландисом) -

 In Landis's calculations, the mesh has a density of only 100 kg/km2, for a total mass of 1 kg, plus a payload of 80 grams.
The antenna uses a microwave lens 560 km in diameter, would transmit 56 GW of power, and would accelerate the probe to 10% of the speed of light.

Разгон микроволнами

0.1 скорости света
Вес зонда 1 кг. Полезная нагрузка 80 грамм.
Размер антенны 560 км в диаметре.
Потребная энергия - 56 Гигаватт.

Разгон лазерами

>>> interstellar fly-by mission can be accomplished at a power level of 448 MW

межзвездный полет (FlyBy миссия - без торможения) может быть выполнен на уровень мощности 448 МВт

http://www.niac.usra.edu/files/studies/final_report/4Landis.pdf


Мне кажется что 500 МВт лучше чем 50 ГВт. И размер лазера на 500 МВт наверное тоже будет не 560 км в диаметре.

[николай теллалов]

аспект оружия для войны в космосе

вот это - дикий бред

[andrei-HXS]

В любом случае КПД СВЧ приборов превосходит КПД лазеров в разы.

Смотря каких СВЧ приборов... К примеру, у простой лампы обратной волны и отражательного клистрона КПД на уровне 2%. Если же имеются ввиду лучшие СВЧ приборы, то согласен с вами (про гирокон, увы, не знал...).
В этом случае главное, чтобы можно было создать мощные приборы, т.е. избежать параллельного соединения множества мелких (суммарные потери такой сборки выше, нежели у одного мощного прибора).

Так у лазера точно так же.

Нет. Принцип действия лазера отличается от такового для антенны.

Он не излучает "вокруг" только потому что выполнен из непрозрачного материала и заглушен зеркалами...

Под зеркалами имеется ввиду зеркальный оптический резонатор?

[alex_semenov]

Мне кажется что 500 МВт лучше чем 50 ГВт. И размер лазера на 500 МВт наверное тоже будет не 560 км в диаметре.

Читайте первоисточник.
http://interstellar-flight.ru/design/base_e/starwisp.pdf

Излучатель может быть небольшим. Но нужна линза.
Здесь она показана в таком ракурсе, что она как бы меньше чем парус...

Но на самом деле паралинза огромна.



И это все потому что так требует закон дифракционного предела о котором я говорил выше (про проклятье разряженных решёток - это совсем уже высшая математика. Сначала надо врубится в НЕПОКОЛЕБИМОСТЬ законов элементарной волновой оптики!).
Паралинза - тонкая сетка с пустыми и радиопрозрачными кольцами (если сам парус имеет шаг сетки в 1/4, меньше длины волны, то "прозрачные" участки радиолинзы Френела - чуть больший шаг чем длина волны на краях зоны, скажем 5/4, а в центре 4/3, что и сдвигает фазу радиолуча так чтобы формировался фокусирующий фронт).

В первоисточнике у Форварда  сказано, что при диаметре парусника (массой с почтовую марку) 1 км, диаметр паралинзы будет ... 50 000 км.
При выбранной длине волны - никак не меньше.
Рассматривается и более тяжелый вариант паруса. При массе паруса 14 кг (и тогда уже не обойтись "стандартной" орбитальной электростанцией, на которую тогда рассчитывал Форвард для граммового паруса) вы будете иметь диаметр радиопаруса 30 км и диаметр линзы ... 9 000 км...
Всего лишь.

Сам Форвард не считал это какой-то неразрешимой проблемой (и считал что "Старвисп" мог быть запущен еще до конца XX века). Суть в том что сама линза - очень легкое и ажурное сооружение. Это сетка. Да, она велика. Но по расчетам в нее придется превратить небольшой камешек, околоземный металлический астероид, болтающийся в космосе поблизости.

В чем польза прожекта Мильнера-Хокинга что МАССЫ (кальные и не очень) таки ОБРАТИЛИ свои свинячьи (тупые и недоверчивые) глазки на очень интуитивно неочевидные но крайне оригинальные идеи Форварда (сам автор умер в 2003 году не дождавшись признания этих самых масс) соизволит обратить.
Вот так, вложит некий нувариша миллион-другой в хайп, раскрутят это как следует и... народ рылом к теме повернется...
Начнеть репу чесать. Делать потуги понять что там к чему?...
А тема - не детская. Хочешь не хочешь, включишь мозги (и начнешь удивляться магичности, невероятности законов физики!)
 

Цитата: petrovich1964 от Вчера в 14:39:49
Вы меня с кем то спутали.
Блин, вы хотите сказать что старею?

Спутали с Gleb1964

Аскет, голубчик! Спасибо! Да! А то я уже решил что я совсем...
Да, действительно, Глеб же!!! Хотя та же "фамилия",  1964-й (ровестник почти). Просто людей "узнаешь" по нику (у многих реплики тут недлинные), да и то по окончанию (ЛиберМАН? ГуберМАН? Но умный, гад!!! )

[ziggyStardust]

Но нужна линза.

...с каким КПД?

[alex_semenov]

Но нужна линза.

...с каким КПД?

О КПД - отдельный вопрос.  Габариты излучателя с КПД  системы вообще мало связаны. Хотя не... таки могут быть связаны, но это уже мелочи (что, мол, разгоняться можно и после прохождения фокусного расстояние, но тогда будут ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ потери мощности луча). В простейшем приближении фокусное расстояние излучателя должно равняться дистанции разгона. Ну при желании дистанция разгона может быть в 1.5 раза длинней фокуса если уж совсем припекло. За фокусом давление тоже будет, просто пятно будет больше чем парус. Но это уже крохи (учитывая что  L~ v²).
К энергетике и эффективности привода размер линзы никаким боком. Именно к общему расходу энергии.
(Мощность - другое дело!)
Раз зашла речь об эффективности.
Куда важней в случае оценки эффективности привода  именно конечная скорость в системе (удивлен что никто до меня об этом про паруса пока не кричит). Самая большая проблема у лазерного парусника, что даже при идеальном излучателе, идеальном отражателе и без учета пятна Эйри (84% - первый ноль), без доплеровского сдвига, все равно КПД превращения луча в энергию паруса не выше v/c.
То есть, конечная скорость 10%  света? Значит КПД всего привода НЕ БОЛЕЕ 10% (скорей 5-3% в итоге)
И совсем МАРАЗМ - пытаться лазерами разгонять межпланетные корабли (до скоростей в 0.000... от света). Это вообще бессмысленная идея. Именно из-за малой конечной скорсти.
Любой, знакомый с учебником физики Перышкина может эту закономерность-ограничение лазерных парусов вывести сам (правда подмешивая в ньютоновсукую физику E=mс², то есть выводя силу светового давления как F=2W/c).
Конечно это первая и грубая оценка потерь (и уважающие себя физики не станут так вычленять кпд идеального привода, выводя ее хотя бы с учетом Доплера и для релятивистской динамики, так как лучшая эффективность у фотонного звездолета, естестввенно, будет при приближении к скорости света).
Именно поэтому надцать страниц назад здесь,  я и пытался получить "идеальный луч материи". Такой "луч"  (поток бабочек-снарядов) может быть теоретически активным ("пушечным") приводом звездолета с эффективностью 100% (именно как движитель). И самое важное, так как мы хитро подбираем скорость снарядов, мы можно сделать высокую эффективность привода для любой конечной скорости v звездолета. Этим луч материи лучше квантового луча где скорость носителя импульса фиксированная - скорость света.
Кстати, мне попадалось интервью Дайсона, где он говорил, что поток частиц или материи - куда лучше чем луч лазера для разгона звездолетов.
Но почему - он не объяснял (это была передача с ведущим и тремя экспертами где каждый сидел на своей колокольне). Ему нравится такая идея больше. Вот и все.
Это было уже после того как он посидел в президиуме на той презентации у Хокинга и Мильнера (поэтому о нем вспомнили и пригласили на передачу о звездолетах как эксперта).




Я понимаю что тут все запутанно.
Поэтому ВСЕГДА надо понимать вот что.

ПРИВОД.
Это инженерная абстракция. Привод состоит из ДВИЖИТЕЛЯ и ДВИГАТЕЛЯ.
Эффективность ПРИВОДА - полезная энергия звездолета (К=mv²/2 в класс. механике) деленная на затраченную энергию.
Эта эффективность равна произведению двух эффективностей.
Эффективности ДИЖИТЕЛЯ и эффективности ДВИГАТЕЛЯ.

ДВИЖИТЕЛЬ - это механизм преобразовывающий импульс РАБОЧЕГО ТЕЛА (носителя импульса) в импульс ЗВЕЗДОЛЕТА.
ДВИГАТЕЛЬ - это то, что формирует импульс рабочего тела или носителя импульса.

И эти две эффективности надо изучать и оптимизировать  ПО ОТДЕЛЬНОСТИ.
Когда вы все валите в кучу, легко запутаться и не понять какое же инженерное решение оптимальное, какое нет?
Например.
Надо понимать что у ДВИЖИТЕЛЯ лазерного парусника есть закон падения эффективности, КПД <v/c, которые независим от того насколько совершенный у вас ДВИГАТЕЛЬ (лазер), зеркало (супер-пупер идеальное и непрозрачное), от оптики (потери в пятне Эйри) и т.д. и т.п.

Кстати о эффекте Доплера. Если без него то v/c дает эффективность близкой 1 при конечной скорости близкой к с.
Но мы знаем еще от Зенгера что в идеале эффективность идеальной фотонной ракеты при приближении к скорости света будет 0.5
У паруса - то же самое (оба - фотонные звездолеты же!). Но у активного а не реактивного фотонного привода это возникает из-за поправки на эффект Доплера (по-сути релятивистской скорости сложения скоростей).
Блин... Был у меня где-то график... Но не могу найти ссылку...

[alex_semenov]

- отдельные излучатели работают несинфазно;

Ну если так, то у вас ВООБЩЕ НИЧЕГО НЕ ВЫЙДЕТ!

Показано же расчетами, что спокойно парус гонится без ФАРа. Что вы в него вцепились?

Хер там.
Сгорит все у вас нафик. Даже если вы дебилно-мощный луч сделаете.
Ваш проект - сон разума.
Из разряда "зачем делать просто, когда можно сделать сложно?!".

Андрей, вы не обиделись на излишнюю эмоциональность? Извините, если что.
И так. Без эмоций.
Ваша идея - рой Излучателей близко к Солнцу (скажем, на орбите Кларка, это десятая астрономической единицы, куда ближе чем Меркурий и солнечная постоянная там не 1.3 квт/м² как у Земли, а в 100 раз больше, что и делает эту орбиту столь ценной. По-сути орбитой Кларка можно назвать любую орбиту которую вы можете позволить себе максимально близко к Солнцу. Артур Кларк считал то 0.1 а.е. - разумная дистанция. Ближе уже немыслимо жарко для инженерного сооружения).

И так. Разгоняем парус до скорости v=0.1c  (хреновенькая скорость, ну да ладно)....

Давайте обозначим как D апертура каждого излучателя роя. Вы закладываете 1 км = 1000 м.
Хотя такая апертура УЖЕ не может быть цельной, но допустим. Все сомниния - в пользу защиты но не нападения.
В принципе, если вы считаете в электронной табличке, вы же можете менять это значение потом (что я ниже и делаю).

Далее. d - диаметр паруса (или пятна Эйри в фокусе). Парус считаем идеальным плоским зеркалом. То есть он способен выдержать ЛЮБУЮ мощность. В реале это не так. Но нам это сейчас не важно.
Вы взяли диаметр паруса в 100 км.  Согласен. Зафиксируем. Менять не будем.
Далее.
Нам нужна масса звездолета. Для этого, дабы не мудрствовать лукаво, мы введем ПОВЕРХНОСТНУЮ плотность паруса p_s (ро-эс).
Не будем глубоко копаться оценивая какой она может быть. Вспомним. Любин обещает парус размером в 1 м сделать массой в 1 грамм. Вот и возьмем такую поверхностную плотность 0.001 кг/м² ЗА ОСНОВУ.
Сюда входит и сам суперпарус, и распределенная по нему полезная нагрузка.
Зафиксировали.
Из этого мы и посчитаем массу паруса, необходимую силу, из силы - мощность...
Нужна еще длина волны излучения. Лямбда. Вы взяли микрон. Согласен. 1000 нм. Зафиксировали.
Теперь у нас есть все что бы считать ваш вариант и мои варианты.

Что я получил в итоге для вас?
Так как апертура 1000 м, а диаметр пятна в фокусе  100 000 м, то фокусное расстояние, на которое каждый из тысяч НЕСИНХРОНИЗИРОВАННЫХ излучателей сможет добить своей энергией "без потерь" (при фокусировке) определяется дифракционным пределом отдельного излучателя:



Я получил дистанцию L в  0,004 св. года. Не десятую. Тысячные. Как у вас получалось иначе? Я не понял. Перепроверяйте себя.
Что бы разогнаться до скороcти v, вы должны иметь такое ускорение паруса a, что бы путь разгона S (при постоянном ускорении) была равен L. То есть.



В итоге я получил для конечной скорости в 0.1с необходимое ускорение паруса 1,12g (и в принципе это термически мыслимое ускорение без волшебства зеркальности!).
При таком ускорении разгон будет длится (t=v/a) 32 дня!
Месяц.

Далее.
Масса паруса - это плотность на пи-дэ квадрат, деленное на четыре. 7,8 тысяч тонн  (я выше завысил оценку массы, каюсь. Зол был и глуп. Опять спутал диаметр и радиус). Из массы и ускорения  - сила (F=am). Из силы светового давления - мощность светового луча. Для идеального зеркала:



Так ведь? Все просто же!
И я получил 1,29355E+16 Ватт чистой световой энергии.
Получая такие невообразимые цифры, хорошо их сравнивать с чем-то "знакомым", вообразимым.
Как художники мы должны это тоже уметь!
Радиус Земли - 6 371 000 м.
Зная, что солнечная постоянная у Земли 1 320 ватт, мы оценим световой поток от Солнца на всю поверхность Земли как 1,68E+17 ватт. Это же, по Кардашеву мощность цивилизации I-го рода (которая еще не научилась строить сферы Дайсона, но освоила добычу энергии, сопоставимую со всей энергией, падающей на поверхность Земли от Солнца).
Так вот. Мощность луча - 0,08 от этой мощности.
Но луч (вернее сноп лучей сходящихся на парус от каждого из N элементов роя), это уже высококачественное изделие. Машины, которые его "ткут" будут иметь некий КПД преобразования полученной энергии в выходящую. Возьмем его оптимистично. Четверть. 0.25 (детали пока не важны. Мы же художники!).
Значит, весь ваш рой, чтобы скрестить свои луч на парусе, должен получить себе на вход 0,31 от мощности IЦК (первой цивилизации по Кардышеву) СОЛНЕЧНОЙ энергии.
Вы хотите использовать солнечные коллекторы ведь? Ради бога! У Земли их площадь будет составлять треть от миделя Земли. Да, это уже астросооружение как не крути (и это много больше моей гравицапы, заметьет!) Но на орбите Кларка эта площадь уменьшится в 100 раз.
Согласен. Это отличный ход!
Однако.
Меня интересует другое. Не общая площадь коллекторов, а их  количество. И я как теоретик предположил вот что.
Любимая форма теоретика - шар. Сферический конь в вакууме. Верно?
Давайте представим что и ваши излучатели-коллекторы - некий шар. Диаметром D. То есть, я привязал диаметр солнечного коллектора к диаметру излучателя. Ну чего мелочится? Если излучатель у вас километр, то и солнечный коллектор 1 км! Размеры должны быть сопоставимы. Верно? Ибо конструкции в общем то похожие (хотя световой коллектор может быть куда грубее тонкого телескопа-излучателя).
Отсюда (из D) и считаем число N излучателей!
Считаем?
Я получил что для формирования луча, вам на орбите Кларка надо разместить 499.. в общем ПОЛ МИЛЛИОНА километровых излучателей.
Представили?
Ощутили размерчик строительных работ?
Я не утверждаю что это немыслимо... Собственно вы правы. Это МЫСЛИМО.
Концы с концами сходятся.
Да, сложно но можно...
Когда я орал что "нихрена не выйдет" -  я был не прав. Помыслить можно.
Одно напрягает...
(тут я перехожу в атаку)
Отдельный километровый телескоп-излучатель. Это как не верти, но уже синтезированная апертура. И у вас по сути пол миллиона таких километровых излучателей.
И это очень много! Это просто чудовищно много!
Пол миллиона супертелескопов, КАРЛ! Супертелескопов в которые можно рассматривать в деталях экзопланеты у полумилиона звезд ОДНОВРЕМЕННО!
Это по-сути и сводится к "нихера не выходит!"
Отступлю.
Да, можно сделать сборщик энергии больше чем излучатель, скажем в 100 раз большей площади... (хотя тогда габарит вашего "светлячка" будет уже 10 км) и это снизит число излучателей до 5 тысяч... Но 5 тысяч супертелескопов... Это вообразимей 500?

Но суть ведь в чем?
Смотрите.
В сущности, имея табличку-расчет, вы или я теперь можем поиграться с D и посмотреть какие  получается  W (мощность, потребляемая Роем), время, ускорение, и главное,  N (число излучателей на орбите Кларка).
Я исследовал два "краевых" варианта.

Первый.

Я взял РАЗУМНЫЙ диаметр моноизлучателя. 100 метров (такой можно помыслить как единичный, несинтезированный излучатель). У меня, естественно и такой же сборщик солнечной энергии.. 100 метров в поперечнике. Разумный "шар"! Верно? Такой можно помыслить как серийное изделие...
Именно из таких конструкций и надо бы представлять себе РЕАЛЬНЫЙ рой.... А ваш километровый (и тем более 10 км) - уже никакой не "рой".
И что я получил?
Так как излучатели у меня теперь стали близорукие, то дистанция разгона сокращается до 0,0004 св. лет.
Необходимое ускорение возрастает до 11.2g (и тут уже нужно чудо-зеркало!)
Время разгона (выстрела) сократилось до 3,2 дня...
Потребляемая роем мощность возросла до 3,07 IЦК
Ну и число особей в рое стало ... почти 500 миллионов.
ПОЛ МИЛЛИАРДА!
Вот это действительно РОЙ!

Я именно что-то подобное изначально и вообразил. Но вы схитрили с километровой апертурой.
Ну да ладно.
Главное (это окончательный удар под дых)

Второй вариант.

Я решил подобрать ткое D, что бы  число N (особей в рое) стало... ~ 1. То есть посадить на орбиту Кларка одну единственную СФЕРИЧЕСКУЮ станцию-разгонщик. Какой у нее будет диаметр D?

Вы будете смеяться.
Я при прочих равных (не меняя в расчете ничего более) получил D ~ 78,5 км. Это не намного больше 20 км у Зубрина...
При этом, дистанция разгона вашего паруса  до 0.1с составила 0,34 световых года.
Парус испытыает нежнейшее ускорение в 0,01g (можно делать парус из гомна алюминия!!!)
Время разгона 6.8 лет.
Собираемая солнечная мощность 6,59134E+14 ватт. 660 ТВт (наша цивилизация сейчас производит и потреБЛЯет что-то около 25 ТВт). Всего то!!! Никаких цивилизаций Кардашева!
Это 0.4% от IЦК! Даже пресловутого 1% от солнечной энергии на планету не надо.

И вывод?
Есть ли смысл создавать 500 000 километровых габаритов излучателей (да хот 5 000!), размазанных по космосу, если можно для того же создать ОДИН излучатель меньше чем 100 на 100 км в том же месте космоса?
Принцип "лучше сорок раз по разу чем ни разу сорок раз" тут НЕ РАБОТАЕТ!
Вернее работает, но с точностью до наоборот!

Вот почему я назвал вашу идеи с роем "сном разума"

[ziggyStardust]

Есть ли смысл создавать 500 000 километровых габаритов излучателей (да хот 5 000!), размазанных по космосу, если можно для того же создать ОДИН излучатель меньше чем 100 на 100 км в том же месте космоса?

Теплоотвод?

[alex_semenov]

Теперь все "по уму".
Фокусное расстояние, оно же дистанция разгона зависит от длины волны лямбда,  диаметров апертуры  излучателя D и паруса d:



Фокусное расстояние задает необходимое ускорение для разгона



Масса паруса считается через поверхностную плотность и диаметр паруса:



Мощность луча из E=mc² и F = am:



Видно что необходимая мощность луча обратно пропорциональна диаметру апертуры (на самом деле пропорциональна соотношению d/D).
Если нормировать d=1, то это гипербола, график вида y=1/x
Уменьшаешь диаметр апертуры, необходимая мощность стремиться к бесконечности.
Чем больше D, тем лучше. Хотя, учитывая что стоимость излучателя и паруса из-за массы растет (в простейшем случае, можно считать как квадрат D), то получаем две кривые, сумма которых даст некий экстремуму-минимум который и определяет оптимальный  d/D. Но так как коэффициенты приведения к одному масштабу стоимости обеих кривых пока не известны, то ничего точно про оптимальное значение d/D сказать нельзя. Но скорей всего экстремум где-то в районе 1 (не менее 0.1 не более 10). Слишком большие отклонения (в случае роя 100-1000) - наверняка не оптимальны. Как впрочем и в проекте у Любина-Хокинга-Мильнера (~0,0001).

Тут не учитываются ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ограничения (ограничения по ускорению). Там тоже масса сложностей (на самом деле в пятне энергия распределена не равномерно и центральный пик очень сильный). Но считается что термически разумное ускорение где то в районе 0.1-1g. Больше - вряд ли.
Все эти чудо-зеркала (из диэлектриков) предполагают прежде всего чудо-прозрачность. То есть зеркало отражает и использует не очень большую часть энергии луча (половина фотонов тупо проходят насквозь).
Любин на чем пытается выехать? На том что масса запускаемого аппарата небольшая, значит и общей эффективностью привода (да хоть 1%!) можно пренебречь.

[crazy_terraformer]

И совсем МАРАЗМ - пытаться лазерами разгонять межпланетные корабли (до скоростей в 0.000... от света). Это вообще бессмысленная идея. Именно из-за малой конечной скорсти.

Таки эм-излучение лазера улавливается приёмником и конвертируется в электричество, а электричеством уже питаем ЭРД(плазменные, ионные и т.д.).

[Проходящий Кот]

.....

Вот почему я назвал вашу идеи с роем "сном разума"

Итак 100 км диаметр.
Это хорошо.
Но смысл роя был не в этом, а в последовательном разгоне межзвездника разными излучателями вдоль трассы разгона.

[alex_semenov]

И совсем МАРАЗМ - пытаться лазерами разгонять межпланетные корабли (до скоростей в 0.000... от света). Это вообще бессмысленная идея. Именно из-за малой конечной скорсти.

Таки эм-излучение лазера улавливается приёмником и конвертируется в электричество, а электричеством уже питаем ЭРД(плазменные, ионные и т.д.).

Да, так можно. Но нужно ли? Стоит это того?
Я не вижу преимущества такого "троллейбуса" над обычным ионником с ядерной энергоустановкой.
Для межпланетных перётов есть куда более оптималные решения.
Вообще говоря обычный ЖРД с его 3.5 км/с истечения плох только при старте из гравямы Земли и если все топливо на полет туда и обратно везти  с собой.
Но, скажем, в системе Марс - Церера (пояс астероидов) как раз 3.5 км/с - ОПТИМАЛЬНАЯ скорость истечения, если у вас односторонний перелет и там на месте вы заправляетесь топливом для полета домой. То есть ЖРД по-сути для внутренней части СС - идеальное решение. Если на Луне, Марсе, Церере... и т.д. у вас есть заправочные станции. То есть расставлены ЯДЕРНЫЕ РЕАКТОРЫ, нарабатывающие метан и кислород на месте (Марс, Церера, Луна...), на худой конце водород-кислород.
Кстати, в поясе астероидов, для перелета между астероидами 3.5 км/с - избыточное истечение. Поэтому там каботажные перевозки (медленные автоматически грузовые баржи) лучше всего запускать на ЯРД с... водой. Паровая ядерная ракета. Лучше всего!
Все эти игрища с ионниками (экономией массы за счет высокого импульса) - очень специфические задачи. И такая сложная схема (лазерный луч питает солнечные батареи, которые питают ионники) - это более чем экзотика. Да, может быть где-то и будет иметь смысл. Но это не магистральный путь для солнечной системы.

.....

Вот почему я назвал вашу идеи с роем "сном разума"

Итак 100 км диаметр.
Это хорошо.
Но смысл роя был не в этом, а в последовательном разгоне межзвездника разными излучателями вдоль трассы разгона.

Да знаю я эту идею. И я решил что вы опять достали эту побитую молью идею из старого шкафа.
Нафталином от нее несет...
Было обсуждение на Авиабазе в ... 2003-м? Очень детальное и жаркое. Я не застал. Но читал местами. Хотели разместить рентгеновские лазеры по пути и лучами бить в разгонную плиту...
Не вдаваясь в мелкие детали. Мне КОНЦЕПТУАЛЬНО эта идея (разместить по пути) не нравится.
Это по-сути пушка. Направленная в одну точку неба. Притом очень длинная. 0.004 св. года!
Ее направить - уже нужны годы и годы.
Ну запустили вы с помощью такой системы корабль. И? Даже если каждый элемент роя - многоразовый. Вы хотите теперь отправить новый корабль к другой цели. Что вам делать?
Опять десятилетиями (или столетиям ) перенаправлять все эти тысячи если не миллионы элементов выстраивать в новую линию?
Ну подумайте как это НЕПРАКТИЧНО!!!
Да, я тут тоже выдумывал очень длинные "пушки" (17 миллионов км). По-сути тоже рой из отдельных элементов (идея сырая, в состоянии вызревания!)...



Но я сразу же думал, а как эту пушку поворачивать (задача неординарная!)!
И если ее развернуть - головная боль (нет изящного подхода), идея идет в корзину (помечается как очень сырая, сон разума).
В этом смысле идея роя-цепочки вдоль ВСЕЙ реальной трассы разгона (сравнимую со световым годом, не с орбитой Меркурия!) с самого начала - сон разум.

Кстати, орбита Кларка тоже хреновая орбита в смысле перенацеливания на новую цель.
Да, если вы пускаете что-то за 3 дня (с чудовищной мощностью) то проблем нет. Но если вы разгоняете звездолет несколько лет, то ваши спутники близко к Солнцу успеют сто раз поменять свое положение (уйти за Солнце). Коненчто вы можете выбрать так наклон орбиты всей группировки излучателей, что бы ось орбиты излучателей была по направлению на звезду-цель. Это идеальный ракурс. Но вот вы запустили корабль к одной цели. И теперь хотите запустить новый корабль в перпендикулярном старому направлению. И что делать? Менять орбиту всего роя? Да, там у Солнца много энергии. Но учитывая МАССУ роя (а она должна быть немалой что бы принять импульс от запуска это как не крути но ПУШКА, значит у нее должен быть массивный "лафет") Ионными двигателями можно конечно, энергетика там - дай бог. Но как-то все это выглядит.... Если менять плоскость орбиты всей группировки... Да, можно... Но ... Хотельось бы затратить меньше энергии на поворот ствола.
То есть это НЕ УКРАШАЕТ концепцию тоже...
Я, кстати, ломал голову как поворачивать мою гравицапу. Это же планетоид! Одна из фаз его переработки - утилизация момента вращения. Разбирая вращение надо остановить (а как?) Я посчитал даже посчитал гигантские маховики, которые будут вбирать момент инерции и потом поворачивать всю гравицапу куда надо. Хреновое решение как по мне (хотя и проще чем изменение наклона околосолнечной орбиты у полумиллионного роя).  Но недавно я додумался, что достаточно повернуть только ОБОЛОЧКУ с излучателем. Да, с "шагающей" башней, ее основанием будет гемморой. Но решаемо. Главное, что ядро гравицапы (в котором 90% массы сосредоточено) оставить ориентированной как есть.
В общем концепция годная.
Еще раз. Почему гравицапа в Оорте или Койпере лучше? Повсюду - звезд. Солнце - самая яркая, но рядовая звезда на небе. Куда хочу, туда и направляю луч.
Астросооружение для запуска одного корабля - глупость несусветная.
Я гравицапу рассчитывал на тысячи запусков кораблей - минимум. В любом направлении! Тогда есть смысл ее строить.
Я не утверждаю что моя гравицапа - лучшее решение.
Но это хорошая заявка на конкурс мыслимых решений!

[alex_semenov]

(тут я перехожу в атаку)
Отдельный километровый телескоп-излучатель. Это как не верти, но уже синтезированная апертура. И у вас по сути пол миллиона таких километровых излучателей.
И это очень много! Это просто чудовищно много!
Пол миллиона супертелескопов, КАРЛ! Супертелескопов в которые можно рассматривать в деталях экзопланеты у полумиллиона звезд ОДНОВРЕМЕННО!

Должен признать что я (в полемическом азарте) наврал. В телескоп в 1 км особо что-то разглядеть на эзопланете еще не получится:



Это Земля с 30 св. лет (примерно).
Даже в 50 км - не много деталей видно. И в 150 - какие-то мутные догадки...

Да, там у Солнца много энергии. Но учитывая МАССУ роя (а она должна быть немалой что бы принять импульс от запуска это как не крути но ПУШКА, значит у нее должен быть массивный "лафет")

Тонкость. Нет. Я не прав. Если спутники излучают ПЕРПЕНДИКУЛЯРНО плоскости своей околосолнечной орбиты, то это приведет к тому, что плоскость их орбиты чуть сдвинется относительно гравитационного центра Солнца. То есть отдачей луча они как бы повиснут на неправильной орбите. Такой прием применил Форвард, разместив на подобной орбите вокруг Меркурия рой излучателей в его проекте. С Солнцем этот прием будет еще лучше. То есть, да.  Если такая позиция для стрельбы, то рою не обязательно иметь большую массу. Сама орбита обеспечивает слив импульса отдачи от луча непосредственно Солнцу. Это очень круто! Тут большой жирный плюс!

[николай теллалов]

Есть ли смысл создавать 500 000 километровых габаритов излучателей (да хот 5 000!), размазанных по космосу, если можно для того же создать ОДИН излучатель меньше чем 100 на 100 км в том же месте космоса?

рой имеет множество задач ВНУТРИ Солнечной системы
его способность разгонять звездолеты - бонус, не главное предназначение

писал уже про это

много раз

[crazy_terraformer]

И совсем МАРАЗМ - пытаться лазерами разгонять межпланетные корабли (до скоростей в 0.000... от света). Это вообще бессмысленная идея. Именно из-за малой конечной скорсти.

Таки эм-излучение лазера улавливается приёмником и конвертируется в электричество, а электричеством уже питаем ЭРД(плазменные, ионные и т.д.).

Да, так можно. Но нужно ли? Стоит это того?
Я не вижу преимущества такого "троллейбуса" над обычным ионником с ядерной энергоустановкой.
Для межпланетных перётов есть куда более оптималные решения.
Вообще говоря обычный ЖРД с его 3.5 км/с истечения плох только при старте из гравямы Земли и если все топливо на полет туда и обратно везти  с собой.
Но, скажем, в системе Марс - Церера (пояс астероидов) как раз 3.5 км/с - ОПТИМАЛЬНАЯ скорость истечения, если у вас односторонний перелет и там на месте вы заправляетесь топливом для полета домой. То есть ЖРД по-сути для внутренней части СС - идеальное решение. Если на Луне, Марсе, Церере... и т.д. у вас есть заправочные станции. То есть расставлены ЯДЕРНЫЕ РЕАКТОРЫ, нарабатывающие метан и кислород на месте (Марс, Церера, Луна...), на худой конце водород-кислород.
Кстати, в поясе астероидов, для перелета между астероидами 3.5 км/с - избыточное истечение. Поэтому там каботажные перевозки (медленные автоматически грузовые баржи) лучше всего запускать на ЯРД с... водой. Паровая ядерная ракета. Лучше всего!
Все эти игрища с ионниками (экономией массы за счет высокого импульса) - очень специфические задачи. И такая сложная схема (лазерный луч питает солнечные батареи, которые питают ионники) - это более чем экзотика. Да, может быть где-то и будет иметь смысл. Но это не магистральный путь для солнечной системы.

Ядерны реакторы, солнечны батареи? А шо у нас урана с торием, злата с серебром и платиноидов как сметаны, и оне к тому же возобновляемы? Нет, зеркало и нагреваемый элемент в его фокусе. Зеркало может быть тонкопленочным на каркасе, нагреваемый элемент бак с теплоносителем или термоэлементы..... ЖРД и ЯРД следует использовать для перевозки людей и скоропортящихся грузов, возможно других живых существ....

[Foma]

Именно поэтому надцать страниц назад здесь,  я и пытался получить "идеальный луч материи". Такой "луч"  (поток бабочек-снарядов) может быть теоретически активным ("пушечным") приводом звездолета с эффективностью 100% (именно как движитель). И самое важное, так как мы хитро подбираем скорость снарядов, мы можно сделать высокую эффективность привода для любой конечной скорости v звездолета. Этим луч материи лучше квантового луча где скорость носителя импульса фиксированная - скорость света.

А как вам  вот такой разгонный луч?
Насколько помню, эта сравнительно свежая концепция еще не разбиралась благородными донами.