Двигатель для межзвёздных перелётов

[cryon]

Если предположить что устойчивый термоядерный синтез не будет получен еще долго а стоимость адаптивных зеркал для лазерный парусников будет высока, то не в этом веке не в следующем не полетит человечество в межзвездный полет. Сейчас правителям не выгодна ядерная война и конец индустриализации приходящей с нею(например мой проект домов для власть имущих из толстых стен и окон из прозрачного алюминия не кому не нужен вроде, а ведь он выдерживает и взрывную волну и радиацию....). В итоге начинается что то вроде нового средневековья т.к. война откладывается а развития нет. т.е. к  примеру прорывные технологии в дальнем космосе откладываются очень на долго. Смотрите: если и построят наземный лазер для запуска 7 граммового зонда то его мощность вряд ли превысит 5 Гигаватт что означает скорость полета в 1% С, то есть полет на 440 лет. Очень тяжко делать множество зеркал адаптивной оптики, лазеров и иметь при этом филигранную точность наведения на зонд.  Если делать термоядерный реактор с электрическим/магнитным истеканием на скорости 1500 км в сек(больше пока не получится в виду большой массы систем реактора что ограничивает энергию истекания из соображений соотношения массы струи и железа полезной нагрузки)  то конечная скорость полета опять же составит 1 % С.

[Mercury127]

толстых стен и окон из прозрачного алюминия

а вот с этого момента будьте добры поподробнее, пожалуйста!

[crazy_terraformer]

например мой проект домов для власть имущих из толстых стен и окон из прозрачного алюминия не кому не нужен вроде,

А пижамки  пижамки х/б в полосочку с шапочками из той же материи не предлагали?

[loky1109]

окон из прозрачного алюминия

Тоже любопытствую за сабж.

[cryon]

Оксинитрид алюминия aion позволяет окнам выдерживать взрывную волну но не радиацию, чтобы выдержать радиацию нужно ещё затенять бетонной стеной пространство перед окном, вот... Но по теме получается что мы не можем ни чего запулить к звездам
 скоростнее чем один процент от скорости света, так что и сам пуск проще откладывать до лучших времен.

[Иван Моисеев]

так что и сам пуск проще откладывать до лучших времен

https://youtu.be/G1uKh3WPHDg

[cryon]

Ну не запускать же миссию всего на 5 Гватт лазера в 21 веке чтобы долететь в 26 веке?

[Mercury127]

Оксинитрид алюминия

А, да, читал. Не взлетит - делать дорого, полировать долго, срок годности неизвестен.

[Mercury127]

Ну не запускать же миссию всего на 5 Гватт лазера в 21 веке чтобы долететь в 26 веке?

Да как сказать... Мы тут вообще то сошлись на том, что 1000 лет - приемлемо...

[Андрей Астрофизический]

Ну не запускать же

А почему собственно.
Лень?
Если при жизни текущего поколения не долетит, то 100 лет или 600 - в принципе, однофигственно. Надо конечно чем скорее, тем лучше, но не ценой жертв в чем-то другом.

[crazy_terraformer]

Оксинитрид алюминия

А, да, читал. Не взлетит - делать дорого, полировать долго, срок годности неизвестен.

Лейкосапфир, чуваки. Токмо лейкосапфир.

[Vavanzer]

Смотрите: если и построят наземный лазер для запуска 7 граммового зонда то его мощность вряд ли превысит 5 Гигаватт что означает скорость полета в 1% С, то есть полет на 440 лет. Очень тяжко делать множество зеркал адаптивной оптики, лазеров и иметь при этом филигранную точность наведения на зонд. 

Надо значит делать на Луне! Скорость вращения в 28раз меньше, нет атмосферы, солнечный поток полные 1360вт/м2.  Гравитация ниже, конструкции легче все.

[cryon]

Смотрите: если и построят наземный лазер для запуска 7 граммового зонда то его мощность вряд ли превысит 5 Гигаватт что означает скорость полета в 1% С, то есть полет на 440 лет. Очень тяжко делать множество зеркал адаптивной оптики, лазеров и иметь при этом филигранную точность наведения на зонд.

Надо значит делать на Луне! Скорость вращения в 28раз меньше, нет атмосферы, солнечный поток полные 1360вт/м2.  Гравитация ниже, конструкции легче все.

При мощности наземного в 5 Гватт как раз проще не заморачиваться вообще с лунной программой, а делать на земле - дешевле выйдет.
Адаптивную оптику  на 20 мм диаметром
https://www.ebay.com/itm/36-actuators-deformable-mirror-for-adaptive-optics-wavefront-correction/223492015642?hash=item340929861a:g:7FsAAOSwlE5cvwKm 
за 800 баксов.
А думаю будет стоить 400 долларов при условии массового производства.
Их нужно будет где то 10 миллион штук таких зеркал чтобы выйти на размер 800 метров диаметра при апертуре в 25 см - видимо такая апертура вызвана тем чтобы на высоте 1 км лучи всех лазеров слились в одно целое - как по википедии https://ru.wikipedia.org/wiki/Breakthrough_Starshot; по 500 вт лазерные диоды стоят
https://russian.alibaba.com/product-detail/custom-500w-600w-800w-1000w-808nm-diode-laser-bar-62247067718.html?spm=a2700.7724857.normal_offer.d_title.65da3b5aEuaoUF&s=p
200 долларов при условии массового производства.
Итого на 10 миллионов излучателей получится не меньше 10 миллиардов долларов.За доставку 5 грамм за 358 лет(на картинке при условии что точность адаптивной оптики как у  https://en.wikipedia.org/wiki/PIONIER_(VLTI)  до А Центавра. В наземном варианте. Лунная программа стоит гораздо дороже.
При диаметре паруса 4.6 метра и 0.001 arc seconds of angular resolution что дает 1 к 206 миллионам получаем прицельное расстояние в 1 миллион километров. https://www.deepspace.ucsb.edu/wp-content/uploads/2015/04/Laser-Propulsion-Classical-1D-Standalone.html
Земля за 20 минут разгона доворачивается на 5 градусов.

[cryon]

Смотрите: если и построят наземный лазер для запуска 7 граммового зонда то его мощность вряд ли превысит 5 Гигаватт что означает скорость полета в 1% С, то есть полет на 440 лет. Очень тяжко делать множество зеркал адаптивной оптики, лазеров и иметь при этом филигранную точность наведения на зонд.

Надо значит делать на Луне! Скорость вращения в 28раз меньше, нет атмосферы, солнечный поток полные 1360вт/м2.  Гравитация ниже, конструкции легче все.

При мощности наземного в 5 Гватт как раз проще не заморачиваться вообще с лунной программой, а делать на земле - дешевле выйдет.
Адаптивную оптику  на 20 мм диаметром
https://www.ebay.com/itm/36-actuators-deformable-mirror-for-adaptive-optics-wavefront-correction/223492015642?hash=item340929861a:g:7FsAAOSwlE5cvwKm 
за 800 баксов.
А думаю будет стоить 400 долларов при условии массового производства.
Их нужно будет где то 10 миллион штук таких зеркал чтобы выйти на размер 800 метров диаметра при апертуре в 25 см - видимо такая апертура вызвана тем чтобы на высоте 1 км лучи всех лазеров слились в одно целое - как по википедии https://ru.wikipedia.org/wiki/Breakthrough_Starshot; по 500 вт лазерные диоды стоят
https://russian.alibaba.com/product-detail/custom-500w-600w-800w-1000w-808nm-diode-laser-bar-62247067718.html?spm=a2700.7724857.normal_offer.d_title.65da3b5aEuaoUF&s=p
200 долларов при условии массового производства.
Итого на 10 миллионов излучателей получится не меньше 10 миллиардов долларов.За доставку 5 грамм за 358 лет(на картинке при условии что точность адаптивной оптики как у  https://en.wikipedia.org/wiki/PIONIER_(VLTI)  до А Центавра. В наземном варианте. Лунная программа стоит гораздо дороже.
При диаметре паруса 4.6 метра и 0.001 arc seconds of angular resolution что дает 1 к 206 миллионам получаем прицельное расстояние в 1 миллион километров. https://www.deepspace.ucsb.edu/wp-content/uploads/2015/04/Laser-Propulsion-Classical-1D-Standalone.html
Земля за 20 минут разгона доворачивается на 5 градусов.

Пока меня интересуют https://лазер.рф/2020/08/31/17667/ Аэрографический солнечный парус. Аэрографен имеет плотность 8.5 мг /см^3 при прочности 160 Кпа.

[Vavanzer]

Аэрографический солнечный парус. Аэрографен имеет плотность 8.5 мг /см^3 при прочности 160 Кпа.

  Он испарится наверное на расстоянии 5 млн км от Солнца...

[cryon]

Аэрографический солнечный парус. Аэрографен имеет плотность 8.5 мг /см^3 при прочности 160 Кпа.

  Он испарится наверное на расстоянии 5 млн км от Солнца...

Нет, я 2 раза ошибся) там в посте все правильно было написано перепутал мегаватт с гигаваттами, даже на 5 Гватт солнечный парус наземный имеет смысл. Сейчас же проблема в том как сделать парус выдерживающий 340g с удельным весом вместе с полезной нагрузкой в 1 грамм на квадратный метр.... Именно для этого нужен Аэрографен, - использовать его низкую плотность для того чтобы повысить прочность  на изгиб локальную за счет большей толщины. Глобальная же прочность на изгиб будет даваться углеволокном у него 5 Гпа при плотности в 1.8 г/см^3 что гораздо выше но его не сделаешь слишком мелким для структуры паруса, оно, углеволокно, только для каркаса с креплением полезной нагрузки и для удержания всей формы паруса.


Парус не испарится даже от 0.3 Гватт на квадратный метр. При отражении 0.99999 света и поглощении 0.3 от всего тепла(что зависит от толщины паруса) у него будет температура в 300 К.

[cryon]

Чтобы парус был устойчив в потоке лазера он должен выполнять 2 задачи сразу  - и не наклоняться в потоке и не сдвигаться с потока в сторону. Для этого его форма в разрезе должна быть такой:
/\/\
Внешние стороны /   \ не дают парусу сдвигаться с потока в сторону так как снижение давления на один край дает под углом силу двигающую его назад, а внутренние изгибы \/ не дают парусу наклоняться в потоке, т.е. действуют как конус, кроме того груз подвешен внизу и тоже не дает парусу наклоняться.

[Vavanzer]

Парус не испарится даже от 0.3 Гватт на квадратный метр. При отражении 0.99999 света и поглощении 0.3 от всего тепла(что зависит от толщины паруса) у него будет температура в 300 К.

  0.3 это коэфициент поглощения в тепловом диапазоне? Или что он означает?)
  В 1 грамм слишком фантастично запихнуть. Размер то какой хоть будет?

[cryon]

Парус не испарится даже от 0.3 Гватт на квадратный метр. При отражении 0.99999 света и поглощении 0.3 от всего тепла(что зависит от толщины паруса) у него будет температура в 300 К.

  0.3 это коэфициент поглощения в тепловом диапазоне? Или что он означает?)
  В 1 грамм слишком фантастично запихнуть. Размер то какой хоть будет?

Вы посмотрите к тому сообщению вложенный рисунок - на 10-20 грамм веса аппарата размер паруса будет 2.5(уточнение по средствам последнего расчета, новый рисунок позже приложу) метра в диаметре. 0.3 Это я не помню как характеристика называется но в общем Sail Light Absorption. Да кофф поглощения тепла парусом зависящей от свойств материала и его толщины. но парус этот Аэрографен это углеродные трубки с толщиной стенки в 15 нм и диаметром 2 нанометра. Так что 300 Кельвинов то он выдержит как и углеткань на смоле как внешний слой.

Из углеволокна же сделан и средний слой- квадратная сетка с шагом 100 мм которая нужна чтобы Аэрографен толщиной 23 микрона не разорвался, вроде бы как он лучше полиэтилена тут по характеристикам выступает. так как это пористый и так материал, т.е. в лонжеронах всей конструкции есть уровень с удельным весом 0.2 грамма на квадратный метр из Аэрографена толщиной 23 микрона, далее идет квадратная сетка с шагом 100 мм из сплошных углеродных лонжеронов толщиной 0.028 мм на 0.23 мм в сечении и весом 0.32 грамма на квадратный метр с прочностью 5 Гпа, и далее идет лонжерон всего паруса размером 1.1 метра в виде квадратной сетки. Этот лонжерон уже с полками размером 5 мм на 1.2 мм шарина полки, с дырками между полок, на 0.03 мм толщина его стенки, он весит 1 грамм на квадратный метр. Из 4 таких лонжеронов сделан квадрат с усиленным крестом внутри  с лонжероном на 20 мм . По окраинам этих четырех квадратов сделано из 100 мм сетки усиленной закругление в круг диаметром 2.94 метра, это и есть весь парус.

[Vavanzer]

Вы посмотрите к тому сообщению вложенный рисунок - на 10-20 грамм веса аппарата размер паруса будет 4.6 метра в диаметре

  Самое интресное, что от него останется после бомбардировки миллионами частиц и микропылинок, пока он покидает солнечную систему?  Там энергия взрыва на много порядков выше, чем от тех микро-песчинок, которые в МКС попадают и раковины с кулак оставляют в прочном стекле и обшивке...