Двигатель для межзвёздных перелётов

[Павел Васильев]

Не могу утверждать, просто слышал такое мнение, что на солнечном ветре можно лишь набрать добавочных 20 км/с, так как уже за Сатурном давление солнечного ветра слишком мало.

Необходимо сделать расчёты и дать технико-экономическое обоснование. Но основная философская идея вот в чём.
Вселенная вся пронизана высокоэнергетическими космическими лучами и не только. Она переполнена тёмной материей и тёмной энергией. Этим надо воспользоваться точно также как фитопланктон в океане питается солнечным светом и приходит в телодвижение. Схема проста - в активном веществе камеры под действием космических лучей возбуждаются атомы, изотропно излучаются флуоресцентные кванты, но поток фокусируется зеркальной поверхностью отражателя и направляется в сторону стартовой площадки звездолёта. Эврика, началось движение корабля с ускорением!       

[cryon]

А у вас есть какая-то расчетная схема,что позволила бы найти максимум.
И главное ---- какая масса данного корабля ---- это зонд или звездолет?

Это зонд, ввиду того что на земле америций даже при увеличении добычи будет стоить под миллион долларов за грамм. 40-50 кг масса корабля. Скорость я рассчитывал следующим образом. ПРикинул массу меди реакторного топлива и замедлителя  нейтронов в шарах реакторах 25 см диаметром получились шары мощностью 50 киловатт весом в 4 кг прпи запасе америция на 75 лет работы, дополнительно к их массе имеем парус мощностью реакции в 35 киловатт, 0.7 нейтрона с каждой реакции на втором реакторе вызывает реакцию на парусе, с удельным импульсом 5.7 тыс км  в сек обусловленным тем что часть импульса от 12000 км в сек идет поперек движения и еще часть гасится об вещество паруса толщиной 3.5 микрометра, при непрозрачности в 7 микрометров, весом 1.3 кг. Плюс вес следующей ступени 30%, итого вес 7.3 кг на 1 реактор. Всего за 2.4 миллиарда секунд прореагирует на парусе 1.1 кг вещества т.е. 15% общего веса с получением импульса в 5.7 тыс км в сек это ускорение на 900 км в сек. Далее вторая ступень, на ней уже америций выгорел в процессе распада на 30% и ускорение в 750 км в сек. Можно еще лет на 40 добавить небольшую 3 ступень но процесс распада америция с периодом полураспада в 141 год все больше затрудняет дальнейшее ускорение. Итого не более 2000 км в сек. Далее можно использовать достаточно большой солнечный парус , размером 500 метров, на котором может быть достигнута удельная масса в 0.4 грамма на квадратный метр что даст вблизи солнца , на 0.01 а.е. при 14 мегаватт на квадратный метр тягу в 9.3 грамма на квадратный метр и ускорение в 24 g, далее сам маневр сближения с солнцем даст скорость полета в 300 км в сек, далее на первом миллионе км разгона с ускорением в среднем в 14 g получим скорость 600 км в сек, и далее доразгонимся до 900 км в сек на дальнейшем уменьшающемся ускорении.
Еще один способ достичь около 3000 км мне нравится больше чем делать огромный 500 метровый парус, разгоняем ядерным газофазным двигателем на краю солнечный системы корабль до 300 км в сек и проходим гравитационный маневр рядом с солнцем, с включенным газофазным двигателем в процессе маневра, далее все тот же парусник на америции 242 м и скорость под 3000 км в сек.

[petrovich1964]

Эврика, началось движение корабля с ускорением!       

Вечный двигатель космического рода? 

[Павел Васильев]

Вечный двигатель космического рода?

На вечный не похоже - фитопланктон питается светом, откуда и черпает энергию на перемещение. Здесь тоже свет, в конце туннеля. 
Грубо говоря, предлагается такая конструкция рентгенофлюоресцентного двигателя. Металлический цилиндр диаметром 0.01км и длиной 1000км заполняется активным веществом с газовой смесью. Через каждые 0.01км внутри цилиндра устанавливаются полупрозрачные для характеристического излучения перегородки, пропускающие фотоны только в одном направлении, противоположном цели. Космические лучи возбуждают атомы вещества. Суммарный поток квантов на выходе цилиндра можно увеличить, сделав все перегородки из изотопа Am241 на подложках из жидких кристаллов. Торможение - поворотом корабля на 180гр.. Тяга будет небольшая, но постоянная, хотя всё зависит от габаритов, и скорость может расти до 0.9 скорости света. А при полёте к M31 может быть и выше.

[Иван Моисеев]

Вечный двигатель космического рода?

На вечный не похоже - фитопланктон питается светом, откуда и черпает энергию на перемещение. Здесь тоже свет, в конце туннеля. 
Грубо говоря, предлагается такая конструкция рентгенофлюоресцентного двигателя. Металлический цилиндр диаметром 0.01км и длиной 1000км заполняется активным веществом с газовой смесью. Через каждые 0.01км внутри цилиндра устанавливаются полупрозрачные для характеристического излучения перегородки, пропускающие фотоны только в одном направлении, противоположном цели. Космические лучи возбуждают атомы вещества. Суммарный поток квантов на выходе цилиндра можно увеличить, сделав все перегородки из изотопа Am241 на подложках из жидких кристаллов. Торможение - поворотом корабля на 180гр.. Тяга будет небольшая, но постоянная, хотя всё зависит от габаритов, и скорость может расти до 0.9 скорости света. А при полёте к M31 может быть и выше.

А что будет, если использовать формулу Циолковского (или уравнение Мещерского) для оценки массы аппарата и достижимой скорости?

[Проходящий Кот]

Вот зачем с козырей заходить?

[sharp]

Не могу утверждать, просто слышал такое мнение, что на солнечном ветре можно лишь набрать добавочных 20 км/с, так как уже за Сатурном давление солнечного ветра слишком мало.

Солнечный ветер имеет смысл использовать в низком околосолнечном перигелии. Там, во-первых, он даёт максимальную тягу, во-вторых, по эффекту Оберта, добавочные 10 км/с в перигелии дадут приращение около 200 км/с к гелиоцентрической скорости на бесконечности.

[николай теллалов]

Солнечный ветер имеет смысл использовать

для спортивных гонок

для полетов внутри СолСистемы, тем паче для отправки корабля за пределы системы - извольте построить на ресурсах Меркурия рой преобразователей-излучателей, добавить и (на ресурсах Марса) ретрансляторов, т.е. создать инфраструктуру переноса солнечной энергии в виде когерентных волн (оптика, микроволновый диапазон).

представления, что межзвездники можно будет лепить аки кораблики в Бристоле и плыть к островам сокровищ, надо даже детям перестать впарывать; так же и планы осуществлять перевозки в Солсистеме кораблями только с автономными двигателями - такое надо забыть

[sharp]

для полетов внутри СолСистемы, тем паче для отправки корабля за пределы системы - извольте построить на ресурсах Меркурия рой преобразователей-излучателей, добавить и (на ресурсах Марса) ретрансляторов, т.е. создать инфраструктуру переноса солнечной энергии в виде когерентных волн (оптика, микроволновый диапазон).

представления, что межзвездники можно будет лепить аки кораблики в Бристоле и плыть к островам сокровищ, надо даже детям перестать впарывать; так же и планы осуществлять перевозки в Солсистеме кораблями только с автономными двигателями - такое надо забыть

Для постройки системы ретрансляторов вам будет нужно доставлять в нужные точки технику, которая строит энергетические ретрансляторы. То есть, даже в вашей концепции на определённом этапе должны быть корабли на автономных двигателях, эффективно перемещающие массу по солнечной системе.

А если они уже будут, а ретрансляторы ещё будут в проекте, то может статься, окажется, что строительство дорогущих ретрансляторов уже, как бы, и не нужно.

[николай теллалов]

Для постройки системы ретрансляторов вам будет нужно доставлять в нужные точки технику, которая строит энергетические ретрансляторы.

на Меркурий
роботов
несколько раз
дальше они сами

даже в вашей концепции на определённом этапе должны быть корабли на автономных двигателях, эффективно перемещающие массу по солнечной системе

да
и я это писал в реплике к Крейзи Терраформеру
будут и такие нужны - для спешных нужд, ибо парусники относительно медленны


однако я не понял - речь была о парусниках на "сыром" солнечном свете - и вдруг появились корабли с автономными движками?
это как так?

возражал я на такие парусники, противопоставив им парусники на лазерах (или мазерах)
о кораблях с автономными движками не заикался
(кстати и у парусников будут автономные движки - для более тонких маневров)

строительство дорогущих ретрансляторов

нет, не надо говорить о дороговизне, когда производством занимаются роботизированные комплексы, расположенные не на Земле
это слово в данном контексте неуместно
или укажите кто конкретно платит за это производство и какой валютой именно

[cryon]

Придумал как увеличить скорость парусника на америции 242 м.
Известно что скорость истечения примерно должна быть равна или ниже конечной скорости корабля.
 Делаем над 3 микрометровым парусом слой газа весом около 40 грамм на квадратный метр. все что летит под углом более 65 градусов к нормали тормозатся полностью соударяется об стенку газовой камеры и остается внутри.газ замедлит осколки летящие  примерно поперек паруса вверх в 2.3 раза и увлечет за собой газ так что общее количество вещества в этом элементе угла до 30 градусов поперек паруса возрастет в 5.5 раз, скорость осколков 10500 км в сек. скорость смеси 4500 км в сек. В угле около 45 градусов осколки замедлятся сильнее - в 3 раза и увлекут за собой в 9 раз больше вещества, скорость осколков поперечная 6600 км в сек, скорость смеси поперечная 2200 км в сек. Далее все падает на электростатический отражатель и получает двойной импульс наш зонд. Вес америция на 7.5 кг прежнего веса конструкции был 1.1 кг, из него реагирует у нужном направлении вылета вверх 0.33 кг, он увлекает с собой 2.5 кг газа. Итого из 10 кг полного веса 2.83 кг вылетит со средним импульсом 3100 км в сек умноженным на 2. Это прирост скорости в 1850 км в сек. далее вторая ступень с частично распавшимся америцием даст прирост скорости еще 1400 км в сек.
Итого 3250 км в сек получил.

[SpaceEngineer]

и еще часть гасится об вещество паруса толщиной 3.5 микрометра

Так ведь именно это и создаёт тягу. Импульс парусу какие частицы передают? Те, которые застревают в нём. А те, которые улетают - от них как бы отталкиваются те, которые застревают. Закон сохранения импульса при делении ядра должен выполняться.
Можно частично использовать импульс улетевших частиц с помощью магнитного/электрического поля, но это другая история. Но вы ведь только это и используете в расчётах? Тогда надо учесть ещё и импульс застрявших в парусе частиц.

[sharp]

о кораблях с автономными движками не заикался

Заикались, было дело.

планы осуществлять перевозки в Солсистеме кораблями только с автономными двигателями - такое надо забыть

[николай теллалов]

Заикались, было дело

в реплике к вам? не думаю

КРОМЕ ТОГО, придирайтесь умеючи

я пишу:

Цитата: николай теллалов от Вчера в 13:01:22

    планы осуществлять перевозки в Солсистеме кораблями только с автономными двигателями - такое надо забыть

слово ТОЛьКО уже ничего не значит в русском языке?

[Проходящий Кот]

И как это опровергает основную мысль Николая Телларова об отсутствии возможностей массовых грузоперевозок по Солнечной Системе на автономных двигателях?

[cryon]

и еще часть гасится об вещество паруса толщиной 3.5 микрометра

Так ведь именно это и создаёт тягу. Импульс парусу какие частицы передают? Те, которые застревают в нём. А те, которые улетают - от них как бы отталкиваются те, которые застревают. Закон сохранения импульса при делении ядра должен выполняться.
Можно частично использовать импульс улетевших частиц с помощью магнитного/электрического поля, но это другая история. Но вы ведь только это и используете в расчётах? Тогда надо учесть ещё и импульс застрявших в парусе частиц.

Импульс передает электро статический отражатель, двойной импульс перпендикулярных к парусу частиц летящих вверх, а в парусе частицы замедляется во все стороны равномерно.

[petrovich1964]

в парусе частицы замедляется во все стороны равномерно.

Мне трудно судить о нейтронах. Поэтому не понимаю, как будут задерживаться нейтроны в тонком парусе.

[Андрей Астрофизический]

основную мысль Николая Телларова об отсутствии возможностей массовых грузоперевозок по Солнечной Системе на автономных двигателях?

А где была высказана именно такая мысль?
Я что-то не видел.

[николай теллалов]

где была высказана именно такая мысль?

представления, что межзвездники можно будет лепить аки кораблики в Бристоле и плыть к островам сокровищ, надо даже детям перестать впарывать; так же и планы осуществлять перевозки в Солсистеме кораблями только с автономными двигателями - такое надо забыть

не совсем прямо, но высказана

мегасистема управления парусниками - это условно аналог жд-сети
практически нигде не расчитывают только на автомобильные перевозки (если страна не крохотная конечно)

[Андрей Астрофизический]

не совсем прямо, но высказана

Ну это не совсем то)
Не стоит планировать перевозки по солсистеме только с помощью какого-то одного типа двигателей, тогда уж.
Потому что никакой из них не тянет на абсолютную универсальность везде и всегда, но каждый имеет свои преимущества. Будут и ЖРД, и ЭРД-ионники, и парусники, и пока сложно рассуждать, в каких пропорциях.