Двигатель для межзвёздных перелётов

[ВадимZero]

Но для парусов в луче лазера, сам лазер и будет защитой от набегающей пыли (водород не важен. Он проходит насквозь)

Пыль вообще достаточно редкое явление...Стоит ли горевать иза пары другой дырок? Взрыв перед столкновением почти полность останеться за парусом..Значит будет только дырка.

[VimanaPro]

Есть человек - есть теория, нет человека - нет теории
  (из переосмысленного)

[bob]

В начале 70-х годов произошёл «литературный процесс», инициированный фантастами старой формации (руководитель Александр Казанцев), где Альтова обвинили в фашизме за то, что в одном из его рассказов космический корабль двигался быстрее скорости света. С тех пор Альтов забросил фантастику.

минут десять уже на эту фразу медитирую...

А фантасты старой школы тоже большие шутники. 

[alex_semenov]

Нет-нет! Все зависит как интенсивно использовать. В проекте "одуванчик" я  считал температуру этого радиатора как -10 С. То есть лед в моем случае еще не плавится

Дык я про то же. Или придётся остановится по достижении некой температуры, или придётся ограничится площадью радиатора равной поверхности планеты.

Вот я и остановился на -10 С. Именно из-за этого барьера я заявил: планетоид типа Церера (до 1000 км в диаметре) не способен запускать быстрые парусники массой более 1000 тонн (хотя там есть еще ряд условных границ, например КПД генераторов тока, КПД лазерных излучателей).
Вообще говоря, если использовать аккумулированный холод, то единоразово можно запустить и гораздо большую массу, расплавив лед таки. Потом придется ждать пока планетоид за столетия это тепло сольет опять накопив низкую энтропию. И можно будет пускать снова.
Но меня такой режим не устраивает.
Строить такой межзвездный космодром - строить его под массовый запуск. Скажем в течение 100 лет запускать по одному паруснику в год ко всем ближайшим звездам. Простаивать система не должна.
Но это все рассуждения в рамках гипотезы возможности ИИ и ударной волны исследовательских фон-Нейманов для изучения ВСЕЙ галактики прямым ее наблюдением.
Для меня, если ИИ появляется, вопрос о межзвездной экспансии разум - вопрос решенный. И даже не интересный к обсуждению здесь.
 

[alex_semenov]

Пыль вообще достаточно редкое явление...Стоит ли горевать иза пары другой дырок? Взрыв перед столкновением почти полность останеться за парусом..Значит будет только дырка.

Цитата из http://go2starss.narod.ru/pub/E008_DSH.html :


8. ПОВРЕЖДЕНИЕ СЕТКИ

Т. Д. Каункл (T. D. Kunkle), чьи критические замечания очень улучшили эту работу, обеспокоился вопросом о повреждении сетки зеркала в результате столкновения с межзвездными микрометеоритами. Это, конечно, беспокоило бы нас только в течении года на трассе разгона корабля. Мы ограничимся оценкой угрозы, принимая, что все тяжелые элементы в нашей межзвездной среде сосредоточены в виде микронного размера частичек. Если мы возьмем в качестве верхнего предела 10 атомов водорода на кубический сантиметр, как среднюю плотность, и долю тяжелых элементов в ней как 0.04, то плотность микрометеоритов (N) будет приблизительно 2 x 10-13 см-3. Если мы рассмотрим каждый фрагмент провода (длиной 0.3 см и толщиной 3 x 10-4 см) независимо, вероятность его разрыва в процессе всей стадии разгона будет Nwd где w - площадь проекции провода (9 x 10-5 см2), а d - дистанция разгона (4.5 x 1014 см), мы получим вероятность разрыва меньше 1%, а возможно и много меньше. Потеря 1% от общего числа ячеек сетки-зеркала кажется вполне приемлемой, хотя потребуется более тщательный анализ, если начнется и более детальная инженерная проработка проекта (см. примечание 4).

********

Примечание 4. К сожалению, рассчитывая в пункте 8 вероятность повреждение сетки микрометеоритами, Джонс допустил ошибку. Расстояние, просеваемое парусом за время разгона не 4.5 x 1014 сантиметров, а метров, то есть 4.5 x 1016 см (пересчитайте для 3000 AU).
А это значит, что его "меньше процента" вырастает до 81%. Так как каждый разорванный провод выводит из строя сразу две смежных ячейки сетки, это означает, что, еще не достигнув и половины дистанции, парус прекратит свое существование (для этого достаточно порвать половину проводков). Если оценка плотности микрочастиц принятая Джонсом верна, то лучший выход - сокращать дистанцию разгона в 10-100 раз, а это значит во столько же раз увеличивать ускорение (1-10g) и мощность излучателя (которая и так огромна). Сам по себе микроволновый парус позволяет и больше ускорения, но в данном случае такое решение может оказаться не приемлемым по ряду причин. Спасти "Дайсоншип" может в 10-100 раз меньшая реальная плотность микрометеоритов от той, что "с запасом" взята Джонсом при расчете (2 x 10-13 см-3). В противном случае останется только перед стартом (или в процессе его) каким-то образом "подметать" трассу запуска.

Конец цитаты.

Надо признать что метод, которым Джонс вычислил плотность микрометеоритов - метод гарантированной границы. То есть, плотность микрометеоритов НЕ МОЖЕТ быть больше чем взятая Джонсом в принципе. Это самый худший из возможных случаев. Если бы не было ошибки в расчете, то прием сработал бы. Даже в самом худшем случае парус не имел бы особых проблем с микрочастичками на своем пути. Но проблема есть. Поэтому надо для начала уточнить РЕАЛЬНУЮ плотность микрометеоритов. Если она в 100 раз ниже чем взял Джонс, то проблемы действительно нет. Но пока перерасчета нет, я предпочитаю считать что проблема таки есть.

[Проходящий Кот]

В начале 70-х годов произошёл «литературный процесс», инициированный фантастами старой формации (руководитель Александр Казанцев), где Альтова обвинили в фашизме за то, что в одном из его рассказов космический корабль двигался быстрее скорости света. С тех пор Альтов забросил фантастику.

минут десять уже на эту фразу медитирую...

А фантасты старой школы тоже большие шутники. 

Вот только откуда это информация?

[ВадимZero]

Надо признать что метод, которым Джонс вычислил плотность микрометеоритов - метод гарантированной границы. То есть, плотность микрометеоритов НЕ МОЖЕТ быть больше чем взятая Джонсом в принципе. Это самый худший из возможных случаев. Если бы не было ошибки в расчете, то прием сработал бы. Даже в самом худшем случае парус не имел бы особых проблем с микрочастичками на своем пути. Но проблема есть. Поэтому надо для начала уточнить РЕАЛЬНУЮ плотность микрометеоритов. Если она в 100 раз ниже чем взял Джонс, то проблемы действительно нет. Но пока перерасчета нет, я предпочитаю считать что проблема таки есть.

Это для паруса отражающего. А у магнитного паруса площадь сечения непосредственно самой паутины меньше на порядки.

[Кремальера]

О парусниках. Не сильно раскатывайте губу. В той статье Зубрина последняя оценка для супер-нано-паруса явно преувеличена. Я лично рассматриваю парусные технологии (и то только с лазерным разгоном) исключительно как ПРЕДЕЛЬНО возможную технологию для межзвездных перелетов. Самую быструю.

Насчет 0,5 света-все ясно-овчинка выделки не стоит.Пока.Насчет статьи:так что месье Зубрин опять получается фантазирует??Не подвижник космоса,а прям фантаст какой-то. >:(Но все равно мне не кажется что в статье про парусники одни лишь фантазии.Перфорированный (американский или японский)сверхтонкий~100Нм, алюминий уже реальность-на него джапы даже цену дают.Проблема в том что с алюминевым парусом к солнцу  не подойти ближе чем на 0,1а.е.Давление будет не то.Но все равно можно уже лететь хоть к Оорту за 1000а.е.-заодно опробовать технологию.Нужна углеродная сетка смешенная с аллюминием(может с добавкой хрома?)Тогда до Проксимы сверхлегкий клиппер добежит за сотню лет.И пискнет нам оттуда что межзвездые миссии возможны(хотя я и так в этом уверен).Все отличие моей позициии от позиций подавляющего большинства,в в вопросе межзвездной миссии-это время и масштабы оной.Я категорически против героических подвигов длиной в столетия в лабораториях,против обмороков у пульманов и инфарктов дедушек при неудачных экспериментах. .Для пробы пера,нам нужно всего лишь "перо и бумага",а без "секретера" можно обойтись.Даже при полной апатии масс касательно космоса,"перо" можно изготовить в полугаражных условиях,силами даже одной вменяемой компании.И причем не через 300 лет,а уже "послезавтра".

[alex_semenov]

Я уже говорил, кажется. А зачем "послезавтра"?
Что нам даст такая миссия?
Все на что мы способны сегодня, завтра и послезавтра в автоматическом режиме - пролетная миссия. Флай-бай.
Но есть ли смысл в таких миссиях? Если послезавтра у нас будет телескоп который будет показывать нам карты континентов ближайших планет, то что нам может показать такой флай-бай, чего мы не можем получить гораздо быстрее никуда не летая?

В связи с известными перспективами прогресса в методах наблюдения, для межзвездных автоматов остается единственная цель- перелет и прямые наблюдения. Например биосферы. А для этого легким аппаратом не отделаешься. Нужны сотни тонн. Да и современный уровень автоматики просто не позволяет и мечтать о таких автоматических миссиях, где роботы сами будут изучать чужую биосферу.
То есть, легкий зонд на послезавтра особого смысла не имеет. Тем более что результат ждать столетие. А это все еще будет столетие бурной НТР цивилизации.
Все что можно, в итоге, сделать - запустить вымпел. Но американцы на пионерах это уже сделали...

[gans2]

перелет и прямые наблюдения

Можно проводить из гравилинзовой точки. Такто.

[С Цереры]

перелет и прямые наблюдения

Можно проводить из гравилинзовой точки. Такто.

И много там увидишь?

[vsevolodson]

Ну , парус после разгона можно свернуть....

Я говорю именно про отрезок разгона.

То есть скорости в районе 300 км/с вполне достижимы.

Это конечно всё здорово, но за 2 года изучения вопроса я так и не увидел ничего убедительного, чтобы могло летать со скоростью более сотен км/с с массой более сотен килотонн. Т.е. для целей Геи (колонизации) это всё решительно не подходит.
Ну а если вы двигаетесь медленнее сотен км/с, то вы оказываетесь в ситуации "догнать и запрыгнуть в поезд на полном ходу". Bот это важно не забывать. Сколь угодно медленного корабля не может быть не только по этой причине, кстати. А достаточно быстрого тоже что-то не получается.

Для начала, они пытаются показать, что проблема физически неразрешимы. При этом они не пользуются (как, например, я) некими общефизическими соображениями, теоретическими обобщениями. Они пользуются принципом "загибания пальцев".
Они просто перечисляют известные (им!) идеи и показывают трудность их реализации:

Фотонная ракета невозможна - РАЗ! (нет суперзеркала, нет антиматерии, нет…)
Термоядерный звездолет невозможен - ДВА! (вон до сих пор не можем запустить никакой реактор. Плазма не дается, лазеры греются…)
Ионный двигатель невозможен- ТРИ! (а где ток брать для него?)

Немного не так. Я специально приаттачу для вас простейшую картинку. Овальчики - это ключевые пункты устройства звездовоза. Проходя сверху по стрелочкам вы можете "собрать" угодную вам схему устройства звездолёта. Обратите внимание что ни один овальчик не удаётся толком разрешить технологически. Это уже не говоря о том, что даже если вы разрешите хоть один овальчик (например двигатель), то звездолёт собрать всё равно не получится. Нужно решение сразу всех проблем, а нет удовлетворительного решения ни одной. Урана мало, нужен УТС, константа Планка слишком мала, то нихт арбайтен и это нихт арбайтен. Bот так.

Кстати, кому понадобилось в очередной раз переиминовывать тему?
Блин, у нее же было нормальное название изначально!

"Корабль поколений"

То есть любой корабль поколений. Не важно какой привод. Потом  кто-то название темы сузил до немогу. Появилось уточнение "Взрыволет". Почему только взрыволет? Ну да ладно.
Теперь название темы расширили до вообще двигателей межзвездных кораблей.
Что за метание между Сциллой слишком узкой темы и Харибдой слишком широкой?

Я уже просил любителей парусов, ионников и прочей фантастики отпочковаться от темы. Bидя игнорирование этой просьбы в ответ я пошёл навстречу и сделал её общей. Bсё равно неизбежно в тему приходит призрак старой темы "звездолёт на сегодняшних физ принципах". Похоже, этого не избежать.

Чем закончился здесь разговор о 200 тысячах тонн урана для звездолета на 1000 км/с?
"Кому это надо? никому не надо!"

Т.е. вы предлагаете поставить в позу если не целую СС, то целую цивилизацию для запуска одного звездолёта? Не, это действительно уже против законов физики

[alex_semenov]

увидеть можно много. Но лететь долго.  Самое противное - повернуть телескоп тяжело на новый объект наблюдений.

[vsevolodson]

Поэтому надо для начала уточнить РЕАЛЬНУЮ плотность микрометеоритов. Если она в 100 раз ниже чем взял Джонс, то проблемы действительно нет. Но пока перерасчета нет, я предпочитаю считать что проблема таки есть.

О чём я и говорил. Проблема есть. Bстречным ветром тоже эррозия будет. Где рассчёты оппонентов по этой теме? Нема. B калькуляторе забанили? Тут даже экселя не требуется.

Пыль вообще достаточно редкое явление...Стоит ли горевать иза пары другой дырок? Взрыв перед столкновением почти полность останеться за парусом..Значит будет только дырка.

На словах-то оно так... А, я же забыл, вы же не любите русский язык и считать циферки. Только в этой теме обсуждаются адекватные мат модели кораблей и технологические ограничения на них.

[vsevolodson]

Ну раз тут такая пьянка - магнитные паруса и ионники до кучи... Поделюсь своими соображениями по этому поводу.

Чем хорош магнитный парус? Тем, что нету рабочего тела. А ионник плох тем, что есть. Но магнитный парус сугубо пассивен, а набегающий поток протонов от Солнца - слишком медленный (сотни км/с). Что приходит в голову. Bот если бы магнитным парусом можно было загребать среду - это было бы здорово. Я даже тему отдельную создавал, но ушёл немножко не в том направлении. Итак, а что если скрестить ионник и магнитный парус? Что если к реактору прицепить такую большую "трубу"-ускоритель, разгоняющую ионы межзвёздной среды? По-моему это лучшее, что можно извлечь из магнитного парус и ионника. Ионнику теперь не нужны баки с рабочим телом, а "парус" теперь сам отбрасывает среду. Чую, что скрестил таки ужа с ежом - может кто сможет быстренько на пальцах показать где я не прав...

[L_Pt]

vsevolodson

Это конечно всё здорово, но за 2 года изучения вопроса я так и не увидел ничего убедительного, чтобы могло летать со скоростью более сотен км/с с массой более сотен килотонн. Т.е. для целей Геи (колонизации) это всё решительно не подходит.

Скорости порядка 200 км/с и массой хоть в мегатонны, я считаю, теоретически вполне доступны.
Звездолеты «царапающие Солнца». Т.е. с использованием разгона в перигелии у самой поверхности Солнца.

Конечно, время полета, даже до ближайших звезд, до 10 тыс лет…

[vsevolodson]

Скорости порядка 200 км/с и массой хоть в мегатонны, я считаю, теоретически вполне доступны.
Звездолеты «царапающие Солнца». Т.е. с использованием разгона в перигелии у самой поверхности Солнца.

Я уверен, что я найду слабые места в конкретно вашей реализации этой идеи. Технологические или фундаментальные физические ограничения, которые не позволят этого добиться.

Свежо предание как один из собеседников здесь наивно пытался сделать громадный радиатор, забыв что теплопроводность не масштабируется вместе с размерами радиатора. Ну и так далее. А сколько моих дохлых идей? Bы же сами помогали мне прибить мою идею литиевого реактора расщепления

Ну же, валяйте, что там у вас?
Парус? - с межзвёздной средой ещё не разобрались.
Bзрыволёт на УТС? - 1) Нету УТС; 2) Магнитное сопло порвёт взрывом;
Ну, может быть ионник? - про радиаторы только что говорил уже.

Да, кстати. 200км/с - маловато будет. А у Проксимы вдруг делать нечего. Опять приехали.

[L_Pt]

Свежо предание как один из собеседников здесь наивно пытался сделать громадный радиатор, забыв что теплопроводность не масштабируется вместе с размерами радиатора.

Возможно, собеседник был прекрасно в курсе, что доля магистральных трубопроводов ничтожна по сравнению с массой всего радиатора, ибо уже делал раньше такие оценки…

А насчет «царапающих Солнце» - будет время, попробую описать поподробнее.
Прибьете так прибьете

[alex_semenov]

Vsevolodson, если речь идет о кораблях поколений, то давайте и подходить к ним с соответствующей меркой.
Я тут дал ссылку. Наша цивилизация недоиспользовала за все время холодной войны 600 тысяч тонн U238. Это как раз зарядить 3 таких корабля поколений, что считал я.

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,82348.msg1855434.html#msg1855434



Разумеется, можно резонно что этот уран нужен на Земле. Если мы научимся его жечь, то будем жечь на нужды цивилизации. Наша ненасытная цивилизация, растущая как раковая опухоль, сожрет все. Спора нет. А что не сожрет - то понадкусюет (заполнив хранилища отходов загрязнынным радионуклидами ураном из отработаных стержней)
Но ведь не факт, что ситуация будет именно такой.
Посмотрите по сторонам. На радиофобию золотого миллиарда (главного потребителя и контролера ядерной энергетики в мире). Вполне может статься, что ядерная энергетика уйдет в консервацию.
В конце концов, допустим случилось чудо и токамак заработал. По всей планете заработала дейтерий-тритиевая (литиевая) энергетики! Кому нужен ваши тысячи тонн урана?
А если население Земли уменьшиться через 100 лет? До 2 миллиардов? Есть все основания так считать! Позеленеет, перейдет на возобновляемые, чистые технологии?
И кому тогда нужен ваш уран на Земле?

[vsevolodson]

Возможно, собеседник был прекрасно в курсе, что доля магистральных трубопроводов ничтожна по сравнению с массой всего радиатора, ибо уже делал раньше такие оценки…

Bозможно для радиаторов в метры-десятки метров размером удастся так просто отмазаться. Но километровые радиаторы - это уже слишком. Да и рассчёта как-то не было.

B условиях когда 99% идей - дохлые лучше использовать "презумпцию виновности". Нет оценок критических параметров - значит нет и идеи.