Двигатель для межзвёздных перелётов

[alex_semenov]

Настоящая революция в энергетике: термоядерный реактор впервые добыл больше энергии, чем затратил

Я не понял. Выход превысил поглощенную ТОЛЬКО самой мишенью, или общую энергию лучей, обрушенную на хольраум?
Надергал цитат и статьи и выделил ключевую информацию:

Впервые в реакции термоядерного синтеза был достигнут рекордный выход энергии в 1,3 мегаджоуля − и впервые он превысила энергию, поглощаемую топливом для запуска самой реакции.
...
Новый результат в восемь раз выше, чем в экспериментах, проведенных всего за несколько месяцев до этого, и в 25 раз выше, чем в экспериментах 2018 года.
...
Цель физиков состояла в том, чтобы добиться возгорания − точки, в которой энергия, генерируемая в процессе термоядерного синтеза, превышает общую подводимую энергию.
Эксперимент, проведенный 8 августа, не дотянул до этой отметки; входная мощность лазеров составила 1,9 мегаджоулей. Но это все еще невероятно интересно, потому что, согласно измерениям команды, топливная капсула поглощала в пять раз меньше энергии, чем генерировалась в процессе термоядерного синтеза.

Во-первых ВХОДНАЯ мощность лазеров - это явно глупый перевод. ВЫходная мощность. 1.9 мегаджоулей - это осмысленно.  Хотя выход лазерво - вход "в мишень" (верней на хольраум). Так и есть, NIF в теории должен выдавать 3 МДж - суммарный пик энергии всех почти 200 лучей. Но если из мишени получено 1.3 МДж, то это НЕ привысило вкачанную в мишень энергию лучей. Но учитывая что  на мишень из подведенной лазерной в виде рентгена попадает лишь 20% энергии, тогда, да, ФОРМАЛЬНО  энергия 1.3 МДж явно больше 1.9/5=0.38 МДж, которые достались мишени.



Однако это все же ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ результат. Рано открывать шампанское.
Хотя 1.9 - это авгусовская мощность импульса лазеров. Сколько было теперь, в декабре? Открыто не сказано.

Насколько я понимаю эксперименты с настоящим DT проговорятся "два раза в год", к ним подходят очень ответственно, чтобы не активировать установку термоядерными нейтронами (семь раз отмерь один раз отрежь). Но это значит что в каждый такой ответственный эксперимент надо рапортовать Партии и Правительству о достигнутых результатах, не взирая на то какие они на самом деле. А то нахрен отрежут финансирование!

Что еще радует. Мишень... увеличили...
Я не в теме. Но "как художник" я чую, что все проблемы из-за мизерного размера мишени. Если бы мишень (масса топлива) увеличили в 10-100 раз, то уже бы давно жгли и получали бы на выходе больше чем вкачали в разы. Как и хотят.  Но так как для этого нужно в 10-100 раз более мощный драйвер, то мишень сильно не увеличишь. Надо выкручиваться с крохотулечкой (очень маленький радиус r). А закон (как говорили римляне)... суров но  он Закон:



Ну и к тому же в 10-100 раз большая мишень это в 10-100 раз больший выход энергии. Это значит не 3-5 МДж (к примеру), а 30-50 МДж  или даже 300-500 МДж.
4.2 МДж - 1 кг ТНТ. Вот и считайте. 100 кг ТНТ должна держать камера. Это уже не того профиля лаборатория. Это уже не мирный атом.

А почему новость в разделе звездолетов а не там где энергетику обсуждают? До звездолетного применения, глядя на NIF... как до Киева раком... Даже если выход реально превысит вход.

[Иван Моисеев]

Насчет того, что Популярная механика допускает прискорбную путаницу в показаниях о величинах энергий - здесь я согласен.
Полный текст оригинала пока я не нашел, но, думаю, появится. Но и то, что сообщается - достаточный повод для роста оптимизма. Если долго мучаться - что-нибудь получится.

А почему новость в разделе звездолетов а не там где энергетику обсуждают?

NIF - это, грубо говоря, прообраз 2-х ракетных двигателей, пригодных для МП. Разрежьте его пополам - как раз 2 штуки получится.

[Иван Моисеев]

По поводу мишени.

Воевать, конечно надо за быстрый поджиг (без хольраума).
Но после получения нужного результата, опять надо будет переходить на мишени в хольрауме - чтобы повысить расход массы, да еще и элементы отработавших ступеней сжигать.

[alex_semenov]

NIF - это, грубо говоря, прообраз 2-х ракетных двигателей, пригодных для МП. Разрежьте его пополам - как раз 2 штуки получится.

Иван, вопрос был типа шуткой. Я понимаю. Хотя, к сожалению, я не думаю что инерциальный управляемый термояд способен нас доставить к звездам. Уточню: на ПОЛНОЦЕННОЙ ракете (где и рабочая масса и энергия - на борту звездолёта, можно же представить себе наземный термояредный реактор питающий некую пушку или лазер, который разгоняет межзвездный зонд).

По теме. Пока что полного отчета нет? То-то я пошел по англоязычной ссылке, но там информации еще меньше чем в ПМ.
Вот тут повторяют то же самое что и в "мурзилке": https://smotrim.ru/article/2647858
Считай, слово в слово.
Основная мысль пробивающаяся между строк. Они не уверены что результат не воля случая. Там же главная проблема-  неустойчивости, случайные процессы САМООРГАНИЗАЦИИ в сжимаемой среде, не будь их, давно уже все работало бы как часы. Изначально же (открыто провозглашено отцом идеи Найклсом в 1972-м, вроде, а вообще идея из 1958-го оказывется!...) в теории все очень красиво и должно уже работать (как сработало в бомбах в 1963-м).
Но именно малые размеры (и большие неустойчивости в сравнении с размером) все портят (как я понимаю).
Собственно схема с хольраумом - это уже по-сути мини-бомба. В смысле, что к самому топливу подмешано инертное вещество (как в боНбе) и очень немалой массы.
Насколько я понимаю, результат достигнут по МАГИСТРАЛЬНОМУ направлению. То есть концепция сжатия и нагревания одним правильно профилированным импульсом (то что и запустило идею в начале 70-х) так называемым сверхсжатием (почти адиабатическим сжатием).
А некоторые другие люди ведь работают над тем что бы "впихнуть невпихуемое". По-сути двухствупенчатый поджиг по схеме (ну считай так!) Теллера-Улама (отдельно сжатие отдельно поджигаем, все разными лазерами):


Это совсем становится похоже на классическую бомбу.

[Иван Моисеев]

Пока что полного отчета нет?

Не нашел пока.
Да вы не горячитесь.
Американцы еще лет 10-20 повозятся с NIF, выкачают из него, что смогут, потом начнут делать новую версию.
Спешить особо некуда, бог создал время и он создал его достаточно.
Путин обещает несколько миллиардов лет.
По его данным, все жители Земли погибнут через 4,5 миллиарда лет из-за того, что Солнце превратится в белого карлика.

[alex_semenov]

Воевать, конечно надо за быстрый поджиг (без хольраума).
Но после получения нужного результата, опять надо будет переходить на мишени в хольрауме - чтобы повысить расход массы, да еще и элементы отработавших ступеней сжигать.

Насколько я понимаю о таком теперь и не мечтают. Все теперь использую хольраум. Хотя он (гад) будучи промежуточным звеном по-сути, забирает 4/5 энергии луча!
Но, видимо, овчинка таки стоит свеч. От чтасти, потому что обжатие должно быть как в бомбе. То есть равновестным тепловым излучением ( порядка 1 кэВ температурой).
Лазеры дают по-идее большую температуру, но это не равновесное излучение. Поэтому и надо вводить промежуточную "стенку" (как я понимаю).
То есть. Вся эта технология очень далеко отходит от первоначальной мечты использовать голую мишень в звездолетном двигателе.
А ведь это еще только DT, который считай совсем не годится для зведолетов!

[alex_semenov]

Пока что полного отчета нет?

Не нашел пока.
Да вы не горячитесь.

Я - само спокойствие!

Американцы еще лет 10-20 повозятся с NIF, выкачают из него, что смогут, потом начнут делать новую версию.
Спешить особо некуда, бог создал время и он создал его достаточно.

Но в Сарове, я видел, возводится нечто подобное же NIF. Интересно, зачем это им сдалось [ирония, запредельный сарказм]?



Кстати еще одни признак, что Росатом таки неплохо живет! Появился "жирок"!
Вторая очевидная мысль, что NIF - это установка для военных, где эксперименты по УТС по-сути боковая тема. Не главная. Собственно само место расположения, Ливермор... уже говорит само за себя.

Путин обещает несколько миллиардов лет.
По его данным, все жители Земли погибнут через 4,5 миллиарда лет из-за того, что Солнце превратится в белого карлика.

Не может быть! Так долго? Я думал и миллиарда не протянем тут на Земле... Но Темнейшему - виднее. Может он что-то знает что не знаем мы?

[Иван Моисеев]

Воевать, конечно надо за быстрый поджиг (без хольраума).
Но после получения нужного результата, опять надо будет переходить на мишени в хольрауме - чтобы повысить расход массы, да еще и элементы отработавших ступеней сжигать.

Насколько я понимаю о таком теперь и не мечтают. Все теперь использую хольраум. Хотя он (гад) будучи промежуточным звеном по-сути, забирает 4/5 энергии луча!
Но, видимо, овчинка таки стоит свеч. От чтасти, потому что обжатие должно быть как в бомбе. То есть равновестным тепловым излучением ( порядка 1 кэВ температурой).
Лазеры дают по-идее большую температуру, но это не равновесное излучение. Поэтому и надо вводить промежуточную "стенку" (как я понимаю).
То есть. Вся эта технология очень далеко отходит от первоначальной мечты использовать голую мишень в звездолетном двигателе.
А ведь это еще только DT, который считай совсем не годится для зведолетов!

Я не профессионал в физике синтеза, но по тому, что я на сегодня прочитал, быстрый поджиг считают перспективным направлением.
Сейчас главное - выйти на положительный выход (извините меня за великолепный каламбур) , а там начнут играться с лазерами и вариантами.
Для ракетного применения нужен газовый лазер и В11H реакция.
И для того, и для другого пока не обнаружено принципиальных препятствий. Требуется только время и деньги, как и вообще по жизни.

[Иван Моисеев]

Вторая очевидная мысль, что NIF - это установка для военных, где эксперименты по УТС по-сути боковая тема. Не главная.

Эта очевидная мысль появилась у создателей NIF еще до начала его строительства.
Основные цели установки:
- моделирование термоядерных взрывов;
- исследование материалов в экстремистских условиях;
- экспериментальные работы по термоядерному синтезу.
Именно в таком порядке это и формулировалось.

Не может быть! Так долго? Я думал и миллиарда не протянем тут на Земле... Но Темнейшему - виднее. Может он что-то знает что не знаем мы?

Это Путину рассказал мой знакомый академик - Зеленый. Путин вник и приказал ускорить выполнение национальных программ.

[alex_semenov]

Я не профессионал в физике синтеза, но по тому, что я на сегодня прочитал, быстрый поджиг считают перспективным направлением.

Я видел пару раз ваши попытки бодаться с людьми более-менее в теме  (с AlexAV? Даже вроде вы как-то с Факиром еще на НК сцепились, но он теперь обитает на "Авиабазе", там вы вроде с ним не бодались? Или бодались?). Но пока никто из них не пришел, могу высказать свои дилетантские предположения и опасения.
Быстрый поджог - все же потребует вводить в мишень (и возможно вокруг нее) "негорючие" элементы и тем самым все равно снижать качество идеи для звездолетного двигателя (идеал тут - то что напридумали "британские ученые" для "Дедала". Но с тех пор все идеи только удаляются от него). Это тем плохо, что в звездолете мишень ведь не закреплена. Она летит в фокус магнитного зеркала. А тут дать два импульса... Очень точно... Хотя...
В любом случае это по-сути "боНба". Но что интересно. В бомбе шли от двух поджогов к одному (сверхжатию в "Рябь"), а тут - наоборот. От сверхсжатия (которое не получается как хотелось бы в таких мелких масштабах из-за неустойчивостей) к двум поджогам, то есть примитиву первых термоядерных бомб (грубо, тяжело но надежно!). По сути "быстрый поджог" - это признание что первоначальная идея Найклса в миниатюре не сработает (хотя сам Найклс фанат этой идеи, что одним правильно профилированым лазерным импульсом мы можем и сжимать и поджигать мишень).

Сейчас главное - выйти на положительный выход (извините меня за великолепный каламбур) , а там начнут играться с лазерами и вариантами.

А вот в этом я не уверен.
Вы полагаете что введение хольраума - это для облегчения процесса эксперимента? А потом его уберут за ненадобностью? Не верится. Ведь хольраум по-сути срезает 4/5 энергии! Той, которая и так дороже всего именно в первых, экспериментальных установках!  Значит, хольраму не временное явление. Он останется там навсегда. Я так думаю. Могу быть и не прав.

Для ракетного применения нужен газовый лазер и В11H реакция.

Газовые лазеры имеют очень неплотную среду между зеркалами резонатора (поэтому в NIF твердотельные). Плюс КПД у них... Не знаю. Я работал с СО₂ газовым лазером... Не верю что это можно поместить на звездолет (даже после всесторонней модернизации). А почему не оптическое волокно (которое тут взлетает ракетой!)? Почему не лазеры на свободных электронах? Почему вообще не какие-нибудь другие супер-пупер драйверы?
Мы тут рядом обсуждали ускорители... Но и они... имеют пределы далекие от того что нужно звездолету.
Ужать дравйвер... не верится мне как-то... Вот не верю и все! Нужен чудо-драйвер. Пока есть лишь один кандидат. Бобма. Атомная. Чудестней ничего нет.

И для того, и для другого пока не обнаружено принципиальных препятствий. Требуется только время и деньги, как и вообще по жизни.

Не все поставленные цели достигаются. Иногда человек взамен получает мудрость, что это сделать нельзя. И понимание, что это ему и не надо. Если задача не решается (решается тяжело) подумай: а надо ли ее дейтствительно решать? Римляне верили, что боги нужное сделали простым, а сложное - ненужным.
Я понимаю инерциальный УТС для наземной электростанций и то тут масса сомнений. Но инерциальный УТС на звездолете... это совсем мне кажется фантастикой.
Нужен некий сверхпрорыв-чудо именно в технике драйверов. Газовые лазеры? Гм... Не похожи они на возможное чудо. Собственно, а почему именно они, Иван?

Это Путину рассказал мой знакомый академик - Зеленый. Путин вник и приказал ускорить выполнение национальных программ.

Я всегда знал! Темнейший - дальновидный тактик!

[Иван Моисеев]

Газовые лазеры? Гм... Не похожи они на возможное чудо. Собственно, а почему именно они, Иван?

Я иду с конца процесса. Предположим, термояд получен, Как говорят британские ученые - "предвидимая технология". Считаем, что есть.
Что нужно для использования в ракете? Меньше весу, больше энергии и удобное топливо.
CO2 - лазеры (например) имеют КПД ~10% против ~1% у ниодимовых. И газ полегче стекла будет. А уж лучше бороводорода в качестве топлива ничего не придумать.
У Лема "Непобедимый" использовал движки на бороводороде (правда - химические, в те времена считалось перспективными химические двигатели на бороводороде).

[alex_semenov]

CO2 - лазеры (например) имеют КПД ~10% против ~1% у ниодимовых. И газ полегче стекла будет.

Не понимаю. Все равно плотность энергии - это количество возбужденных атомов между зеркалами резонатора. Газ - менее плотный, значит и длина резонатор тогда (для той же мощности луча, плотности потока фотонов, яркости луча) нужна БОЛЬШАЯ! То есть на газе особо не сэкономишь! Наоборот. Конденсирвоанная среда для активной среды - лучше всего! Другое дело, что газовый лазер легче охлаждать чем конденсированную среду (тот же неодим). Но вообще говоря именно оптоволокновые лазеры показывают выход. Прорыв в этом смысле. Отношение поверхности (охлаждения) к объему волокна - чудовищное (да и длина резонатора просто фантастическая)...



В этом - прорыв. И кстати, КПД у оптоволоконных лазеров уже давно за 10%. Я слышал, вроде, даже до 50% доходит (сам не поверил)! Связано это с механикой накачки вроде. 10% - это давно уже ерунда. Полупроводниковые с самого начала были под 30%. Ну а, скажем, на свободных электронах (да, это громоздкие ускорители) могут рекуперировать энергию луча (то есть даже если в излучение от электронного пучка всего 1-2% но на 40-50% отработанный пучек можно опять прегнать в электричество) да и то в режиме "сверхсветимости" (переменного шага гребенка-вигглер) может быть до 40-50% вогнано в луч!
Я ведь всем этим одно время интересовался как апологет лазерных парусов.
По-сути вся эта мутка с Любиным-Мильнером-Хокингом (и Штерном) из чего возникла? Обнаружилось что прорыв в лазерах таки произошел. И это - оптическое волокно. Лазеры очень ужались!
Вот:


Это промышленный ОПТОВОЛОКОННЫЙ лазер на 1.5 кВт.
Жаль я не могу найти фото "Кометы-2", газовый CO₂ лазер, с которым я работал в конце 1980х, начале 1990х, на те же 1.5 кВт.
Ящик в 2,5 на 2 на 1.5 метра (и массой под 3 тонны) ужался тут по-сути в "чемодан" (самое большое в данном станке - стол для раскройки листов). Лазер тут - подвижная головка. Совсем небольшая головка! Говорят такой 1.5 квт лазер охлаждается... воздушными вентиляторами!!! (я помню как мы е...ись с водяной системой охлаждения "Кометы"!)

А уж лучше бороводорода в качестве топлива ничего не придумать.

Спорить про бороводород я вас отправлю к тому же AlexAV. Я  разделяю тут всеобщую уверенность что есть три реакции от бога. DT, DD, D³Нe . Все остатльное...
http://femto.com.ua/articles/part_2/p1/5019-24.jpg
... так сказать, от лукавого.
Даже эта тройка - не так просто дается... Дай бог ее оседлать! А всякая экзотика...
Не стал бы я на нее ставить.
Есть старый добрый дейтерий. Вот это - БАЗОВОЕ топливо. Научиться жечь его (не мытьем так катанием) уже можно благодарить бога за милость небесную!

Да, нейтроны там немало уносят. Ну а как вы хотели? За все надо платить! Безнейтронность бороводорода может оказаться слишком дорогим бонусом. Не допрыгнем, мне кажется. Но... Каждый выбирает по себе, женщину, религию, дорогу...

[Иван Моисеев]

Но вообще говоря именно оптоволокновые лазеры показывают выход.

Значит, теперь мне и оптоволоконные надо будет посмотреть.

Я  разделяю тут всеобщую уверенность что есть три реакции от бога.

Бога нет, а уверенность, тем более - всеобщая, не имеет никакого отношения к реальной картине мира.
Чтобы снять с рассмотрения pB11, требуются очень жесткие аргументы. Я таких не наблюдаю пока. Про трудности реализации можно не напоминать, я в курсе.
"Но кто не пьет? Назови!"

[alex_semenov]

Я расскажу о своем оптимизме.



Да. Никуда ни к каким звездам мы никогда не полетим, если не освоим термоядерный синтез.
Самый простой и очевидный подход - бомбы. Даже боНбы. Так это надо называть.
Это - синица в руках.
Вы, Иван, когда-то давно еще обмолвились, что будучи (учась) в МВТУ в 70х вы изучали вопрос использования именно водородных бомб для полета к звездам и вы пришли к выводу что это не годится. Ну никак! Только управляемый (и инерционный) термояд!
И хотя я вас уже спрашивал, но вы как-то невнятно ответили, каким же образом вы пришили к мысли что бомбы не годятся для звезоплавания?
На какие данные вы опирались?
Лучшее что в те годы (я же рыл! я же копал!) можно было найти в ОТКРЫТОЙ ПЕЧАТИ это данные от  К. А.  Эрике (Krafft A. Ericke) статья  "Полеты к планетам солнечной системы"  издательство "Мир", Москва, выпустило переводной сборник  "Космическая эра,  прогнозы на 2001 год." в 1970-м
Даже пионЭру Саше Семенову эти данные могли быть известны из журнальчика "Наука и Жизнь"  1972 год N8, статья Владимирова "Ядерные двигатели в космосе". Там в двух абзацах воспроизводится оценка из статьи К. А.  Эрике (иначе кто бы дал даже это опубликовать по отечественным данным?! Упаси бог!!!).
Один в один по смыслу.

Если исходить только из количества располагаемой энергии, то ядерные заряды обеспечивают удельную тягу более 200 000 сек, а термоядерные - вплоть до 400 000 сек. Такие значения удельных тяг чрезмерно высоки для большинства полетов в пределах солнечной системы.

Это Эрике. У Владимирова:

Теоретический импульс (если исходить только из располагаемой энергии) может обеспечить удельный импульс боее 200 000 сек. Если же использовать термоядрные заряды, то значение I возрастает до  400 000 сек. Однако при создании импульсного ЯРД возникает множество проблем, которые пока еще не могут быть решены.

Берем формулу:

И (так как из обоих текстов, с очевидность,  k=1) получаем что атомная бомба имеет калорийность 0.46 кт/кг, а водородная 1.83. Упрощенно, получаем страшно секретные в 70х данные, что атомная имеет 0.5 кт/кг, водородная 2 кт/кг.

Я утверждаю, что обычный студент в середине 70х тупо ничего лучшего о тяге на бомбах и собственно о бомбах знать и не мог. Могли ли вы что-то знать сверх того учась в своем МВТУ (ну мало ли? а вдруг кто-то из преподователей снизошел и поделился секретными данными)? Вам вспоминать.
Но сейчас нам уже известно куда больше. Намного больше!
В те же годы Саган (1980-й книга "Космос" по серии телепередач) уверял что на бомбах можно разогнаться до 10% света. Где он это взял? Из чего? Загадка.
Форвард, работая редактором дайджество (собирвая все идеи звездоплавания) эти 10% тогда же транслировал видимо от Сагана. Сейчас мелькают цифры 8%, 7%. У Дайсона в статье 1968-го "Межзвездный транспорт" (это кстати последний  доступный источник, но надо идти в библиотеку иностранной литературы, на русский это тогда никто не перевел) 3.3% от света - своего рода вершина возможного (приводится массове число такой ракеты - 3!).
Опять же как он это получил? Тайна.
Сейчас мы знаем что реально калорийность чистой термоядерной бомбы может быть не ниже 10 кт/кг. А возможно до 18 кт/кг ("рассекреченная" буквально весной этого года история эксперементов "Рябль" в ходе операции "Доминик" 1963-го года). И зная сложности, с какими сталкивается управляемый инерционный термояд, я подозреваю, что даже оседлав его для звездолетов, вы не получите существенного выигрыша перед старыми-добрыми "тупыми" бомбами, на которых таки, видимо можно разогнаться до 3-5% света. И вряд ли вы на управляемом инерционом термояде (частые микрвзрывы вместо редких полноценных ядерных взрывов) разгонитесь сильно лучше.
Именно потому что вы не можете для тяговой системы получить нужную удельную мощность в сотни мегаватт на кг именно из-за драйверов (не способны они накапливать и пропускать нужный поток энергии).
То есть все направление "Дедала" было... тупиком.
Это - моя гипотеза.

Но... Как не странно, удивительным образом проявил себя магнитный термояд. Никто никогда не собирался ставить его на звездолеты. Ну кроме Виверна ( это уже наши ровестники тут в сети) и близкие к нему энтузиасты открытых ловушек.
Однако, одна новость меня в свое время очаровала.
Ключевое слово: "Снежок в аду"
Идея - вывернуть токомак наизнанку.
Пример - магнитное поле Земли.



В такой вывернутой наизнанку ловушке плазма удерживается очень прочно. Так 100 МэВ протоны могут путешествовать от полюса к полюсу (такое колебание порядка 1 секунды) в течении... 100 лет!!!
И это при том, что вся эта ловушка постоянно обдувается солнечным ветром а время от времени на нее обрушиваются солнечные бури.
Так вот. Если парням, играющим с снежками в аду все же что-то получится доказать, то это вселяет определенный оптимизм.
Я уже говорил, что по-настоящему мощный, чудестный звездолет должен быть вещью "нематериальной".
Помните "Молчание доктора Ивенса"? Опять же фильм 1973-го года.
Там инопланетяне летали на звездолете "из полей"....



Конечно, картинка напоминает ядерные испытания (или старт взрыволета с поверхности планеты), но идея ведь глубокая...  Про корабль из полей.
Опять же вспоминаем нашего редкого друга и соратника... Бурдакова. В лучшие годы эпохи...



Да, там антиматерия, электромагнитные зеркала, удерживаемые некими полями и прочие и прочие фантазии. Но главное тут у него ценное - ВНЕШНЕЕ сгорание. Формирование несущей конструкции из полей.  Этакая комбинация плазменных "пузырей" и "ловушки" на многие километры ВОКРУГ  основного корабля.
И ведь смотрите. Я сформировал принцип звездолета как мыльного пузыря.
Звездолет только тогда может себе обеспечить необходимую удельную мощность, если ему обеспечить "внешнее сгорание" таким вот образом.
И вывернутое наизнанку поле "снежка" позволяет... МЕЧТАТЬ... о реализации  как-то этой идеи.
Километровый бублик-"радиационный пояс" вокруг стометрового корабля  может сжигать уже и дейтерий и с необходимой удельной мощностью.
То есть магнитный термояд я бы теперь поставил вперед инерционного (и управляемого).
Бомбы - это синица в руках. А вот журавль... он в области магнитного управляемого термояда.
Он - наиболее вероятно станет прорывом к звездам, чем не оправдавший себя (увы!) инерциальный управляемый.
Я не доказываю тут ничего.
Я тут рисую как художник свои "ощущения". Видение. Или мои спекуляции...
Имею право?
Действительно.
"Кто не пьет? Назови!"

[Иван Моисеев]

Вы, Иван, когда-то давно еще обмолвились, что будучи (учась) в МВТУ в 70х вы изучали вопрос использования именно водородных бомб для полета к звездам и вы пришли к выводу что это не годится. Ну никак! Только управляемый (и инерционный) термояд!
И хотя я вас уже спрашивал, но вы как-то невнятно ответили, каким же образом вы пришили к мысли что бомбы не годятся для звезоплавания?
На какие данные вы опирались?

Моя кафедра в МВТУ занималась доставкой термоядерных зарядов, а не их конструкцией. Так что я мог о бомбах знать только из ВИНИТИ и ГПНТБ.
В моем представлении бомбы, как были, так и остались резервным вариантом - если УТС не получится. Причина - низкая эффективная скорость истечения (удельный импульс). Время перелета очень чувствительно к этому параметру. А "Орион" просто самим своим видом демонстрировал, что проектанту на у.и. наплевать. Душа ракетчика такой подход не переваривает. Да и сама конструкция т.я. бомбы плохо оптимизируется по у.и.

[alex_semenov]

Даже если допустить, что мыслим инерционный термоядерный синтез БЕЗ хольраума -  все равно по самым разным оценкам выгорет лишь ~30% массы мишени. Остальное уйдет в "корону" (раз) и недогорит в ядре (два).  Часть испарится при абляции, часть не догорит. То есть даже в чистом термоядерном "шарике" 70% массы - мертвая. По-сути.
Но и в продвинутой бомбе мы можем  получить примерно такое же соотношение заряженного термоядерного топлива к остальной "оболочке" (хольраум, ядерный триггер). При этом так как масса "мишени" в такой бомбе много больше при сжатии в 1000 раз мы получаем даже для дейтерия или лидочки чудовищный коэффициент выгорания термоядерного топлива. Недостижимый в микромишени. Это базовый закон термояда.  Достаточно большую массу дейтерия (шар порядка 15м в диаметре) теоретически вообще можно поджечь не сжимая ее (и тот выгорит на 30%!).



То есть уже даже тут "играться" с микромишенями для звездолета - руки опускаются.
Надо ли продолжать?
А если инерционный термояд (ICF) без хольраума не осуществим, то все совсем становится плохо. Испарившийся хольраму еще больше сожрет удельный импульс (за которым столько беготни, ради чего и ушли от проверенных бомб) как и оболочка бомбы. Если не больше (сколько масса хольраума? сколько масса мишени?)
Это при изотропном разлете. По умолчанию и там и там. И тут по поводу эстетических чувств ракетчика.
Инерционный теромяд ВСЕГДА предполагал изотропный разлет продуктов сгорания мишени.
ВСЕГДА!
Направить "в сопло" это  планировалось магнитными полями. Магнитным зеркалом. Но простите, тогда в чем отличие от бомбы разлетающейся так же изотропно? К ней нельзя применить те же поля (но больших размеров)? Я тут (в этой теме) с идей этого и начинал.
Далее.
Не факт что полноценная бомба будет разлетаться изотропно. Как раз вся суть проекта "Орион" (изюминка явно не озвученная до 2000-х никому!) что суть двигателя "Ориона" именно в НАПРАВЛЕННОМ разлете ракетной массы.



И если так, то бомба перекрывает любую термоядерную мишень с внешними драйверами.
Это - межпланетный "Орино". С пониженной калорийностью "топлива" в ~0.01 кт/кг (межпланетнику этого достаточно), то есть где инертная масса (она же ракетная масса) на порядки больше массы собственно ядерного "горючего" (выгоревшей массы).  Утрируя, можно сказать так. Если в таком двигателе ракетная масса  не будет разлетаться направленно, такой двигатель (образца 1959-го года рождения) вообще не будет работать или работать крайне плохо (о чем любит поминать Штерн потому что деталей не знает). Но в  оригинальной, засекреченной концепции "Ориона" разгон ракетной массы работает так же как работает разгон вторички в обычной водородной бомбе. Абляцией ("сахаризацией электронов при ионизации излучением материала с большим или даже средним Z) Это секрет был скрыт от общественности много лет (по-сути до 1979-го, хотя умные все понимали  еще в 1972-м из первых работ Найклса по инерционному термояду) именно потому что главный секрет "Ориона" и главный секрет водородной бомбы - одно и тоже. Та самая школьная формула P = nkT (почему масса/природа частицы тут не важна, а важно только их количество?)
Для межзвездного "Ориона" (в силу большей калорийности бомб под 10 кт/кг) просто так идею межпланетного "Ориона" перенести нельзя. И кстати Дайсон это прекрасно понимал! Но переносил!!! Тут есть еще одно массовое заблуждение, что Дайсон нихрена не понимал деталей. Если кто и понимал физику "Ориона" до дна, в таких деталях, что я теряюсь - так это главный теоретик проекта.  Все что могли понят мы (опять же с подачи других физиков тут), нужен более хитный механизм. И не факт что нет более хитрого механизма формировать направленный взрыв с истечением до 7 000 км/с (так получается из статьи Дайсона в "Физика сегодня" 1968 года).  По идее возможности, подходы к реализации  этого тут обсуждались не раз (проблема перекачки энергии света в направленный разлет  материи).
Но даже если это не сработает (направленный термоядерный взрыв), всегда можно вернуться к изотропному разлету и магнитному зеркалу с хорошим коэффициентом колимации изотропного разлета массы в 65-80% (сопло ЖРД двигателя дает 75% и это очень круто!)
В этом смысле (колимация разлета ракетной массы) бомба ничем не уступает махоньким мишениям. Напротив, возможно имеет преимущества, не реализуемые у микромишеней.
Но не только в этом плюс у бомб (главное, то что в них прекрасно уже гори DD, а в мишени до сих пор нет зажигания DT - мы даже не затрагиваем! Это удар ниже пояса).
Да, у бомб есть проблема энергии в виде света (что в мишенях тоже есть, но не так остро), но нет проблемы энергии в виде нейтронов.
Преимущество бомб перед мишенями в том, что за счет массы и чудовищного сжатия  плазмы и "оболочки", в них прекрасно утилизируется (термализуется) энергия даже сумасшедших DT-нейтронов (14.7 МэВ), которые из любой микромишени улетают не видя никаких особого препятствия (поэтому у вас все поставлено на крайне экзотический тугоплавний безнейтронный бор плюс протий. Ясный пень! Даже дедаловский гелий-3 плюс дейтерий будет давать немало DT нейтронов!). То есть, у бобмы вопроса утечки энергии с нейтронами считай что и нет (но есть проблема утечки со светом).  Из-за масштаба системы (а, кстати, если и ваша мишень будет достаточно крупной, то и в ней появится проблема чернотельного излучения и утечки энергии через свет). Поэтому в массивных бобмах можно жечь "конвенциональный" богатый нейтронами дейтерий (на что Дайсон и ставил) и тем более чудесную (но более дорогую) "лидочку". А вам нужна безнейтронная экзотика (в возможности поджечт которую спецы крайне сомневаются).
В общем.
Мой прогноз.
Даже если инерционный управляемый термояд таки заработает (уже близко! С чего сей "симпозиум"  по термоядерной тяге тут и начался), боюсь с учетом всех издержек, удельный импульс двигателя на таком термояде по сумме всех проблем НЕ БУДЕТ выше удельного импульса продвинутого взрыволета (по Дайсону 1968-го получается что аж порядка 7 000 км/с! Так следует из его последней таблицы в статье). Или будет выше но ненамного.
Так зачем мучатся с микромишенями, которые даже еще и не горят в "предварительном" DT варианте?
А есть ведь еще одна "перпендикулярная" проблема (которую вы упорно игнорируете, хотя даже "молодой любитель"  в нашей теме, Борис Штерн со своим "ковчегом" до нее  уже додумался и таки поставил ее как ключевую проблему звездоплавания. Я раньше. Но кто я, а кто Штерн? Да и до меня ее прекрасно понимали люди в теме. Тот же Бишоп еще в 1952-м, написав первую серьезную статью по звездолетам ее указал. Но эту особенность с тех пор особо  не педалировали, не популяризировали в массы и она остается в тени, а зря!)
Удельная мощность.
Вы никогда не получите в двигателе с управляемым инерциальным синтезом удельную мощность звездолета в десятки и сотни МВт на кг пустой массы (нужно не меньше!!! Нужно даже больше, если вы хотите разгоняться ну год или два, а потом десятилетиями или столетиями лететь к цели по инерции и там опять годами тормозить).
В бомболете получить ~100 МВт/кг  - легко (там проблема - накрутить удельный импульс но с любой удельной  мощностью все в порядке!).
А в любом аппарате типа "Дедал" удельная мощность - затмевает все остальное проблема с которыми вы привыкли бороться (подняли удельный импульс? Уронили удельную мощность!) Удельной мощности в самой фантастической (какую можно вообразить) установке с инерционным термоядом все равно не хватит на порядки (будет чуть лучше, на порядок-другой чем у самых продвинутых ядерных ионников, но все равно еще трех-двух порядков не хватит как не изгаляйся!) Именно потому что те самые, даже очень продвинутые драйверы (которых еще и нет!) не способны, не позволят пропускать через себя (Ватт/кг, Ватт/м³, Ватт/м²) необходимые потоки энергии (даже если ваши мишени будут иметь Q ~ 100!). Так как ваши драйвера не должны плавится как воск на крыльях у Икара.
Понимаете? В бомбе этой проблемы нет. Там драйвер одноразовый. Он сработал и испарился в плазму. А у вас - они многоразовые. И это - непреодолимый дефект. Жо-па. Вам на таких двигателях лететь к звездам тысячелетиями. Так зачем городить огород?

И так (обобщая).
Инерционный термояд вряд ли даст бо'льший удельный импульс чем бомбы, это раз. Первый мой тезис. Если и больший то не на столько, что бы за этим гнаться.
И два (второй тезис) - управляемый инерционный термояд никогда не приблизится к нужной звездолету удельной мощности установки в мегаватты на кг. Как бы вы вверх эту конструкцию не масштабировали (масштабирование вверх да, позволяет поднять удельную мощность системы, но и тут есть пределы роста, как раз рост вверх и говорит: нафик этот управляемый термояд! бомбы для очень большого звездолета - лучше!).
Доклад окончил.

[Иван Моисеев]

Вы никогда не получите в двигателе с управляемым инерциальным синтезом удельную мощность звездолета в десятки и сотни МВт на кг пустой массы (нужно не меньше!!! Нужно даже больше, если вы хотите разгоняться ну год или два, а потом десятилетиями или столетиями лететь к цели по инерции и там опять годами тормозить).

Вы прямо, как Ленин на трибуне перед крестьянами: "Бомбу - народам!"
А крестьянам бомба (удельная мощность) не нужна.
Нужны конкретные вещи, которые можно пощупать - скорость истечения, расход массы, масса конструкции и ПН.
А из них получается время перелета, вокруг которого можно уже крутить философию - годится или нет.
(Кстати, УТС без магнитного сопла - нонсенс.)
А пока по совокупности получается:
- 1 место - лазерный термояд
- 2 место - бомбы
- 3 место - это то, что супостаты называют "Fission Fragment Rocket" (русского перевода я не нашел и не придумал приличного).
Штерн не всегда внятен, но похоже он это имеет в виду, иначе ни черта не выйдет.
И, кстати-2, посмотрел на вскидку оптоволоконные лазеры, нет ничего по термоядерному применению, все предлагают только металлы резать.

[alex_semenov]

Вы прямо, как Ленин на трибуне перед крестьянами: "Бомбу - народам!"

Да. Люблю я броневички...

- 3 место - это то, что супостаты называют "Fission Fragment Rocket" (русского перевода я не нашел и не придумал приличного).
Штерн не всегда внятен, но похоже он это имеет в виду, иначе ни черта не выйдет.
И, кстати-2, посмотрел на вскидку оптоволоконные лазеры, нет ничего по термоядерному применению, все предлагают только металлы резать.

Нет. В том то и дело что у него - считай самый "обычный" ионник плюс самый "обычный" твердотельный реактор (в этом свежесть идеи! Все новое - хорошо забытое старое. ) У Штерна "ковчег" очень подробно описан-распальцован в тексте (чуть ли не по винтикам).  До технических деталей. Метры, килограммы, Ватты...



Ионный двигатель 1 он навертел хитрый (этакая вращающаяся черная дыра но на самом деле там годится вполне себе "обычный" ионник, вернее гроздь ионников), а вот реактор к нему - самый обычный. Ну почти. 2. "Бабочка"  с двумя крыльями-радиаторам 8.
Ключевая идея реактора - длинные (по 5 км) снопы стержней из урана 235  (6)  ме-е-е-едленно двигающиеся в активную зону 7 друг другу навстречу (в зону отражателя) и выгорающие там дотла (перегар используется как ракетная масса ионника-тягача).
Вся конструкция - состав "на тонких ниточках" более 30 км длинной. В самом конце - "бублик" с защищенными магнитным полем от ГКЛ эмбрионами.
Хотя в книге Штерн слегка ошибся (не получится при объявленной эффективности реактора в 25% разгонять продукты деления до 10 000 км/с, для такой скорости истечения нужно 60%)...



... но это непринципиальная ошибка. Поправимая. Надо было уменьшить скорость истечения (к оптимому, 10 тысяч - неоптимально-завышенная, избыточная скорость истечения) и увеличить массу топлива. Штерн заложил отношение массы корабля к топливу 1, а надо 3 (это оптимум для оптимального перелета любой ракеты).
Если все исправить, то проект выглядит очень даже реалистично. Одно "но". 10 000 лет в пути (цель полета на ... не помню уже но более чем на 20 св. лет).  Это не просто пережить технике. Но зато технически это действительно осуществимо (если реактор выдержит 10 000 лет непрерывной работы.

Вообще же технические детали в книге у Штерна проработаны порой просто маниакально-хорошо. Отличный образчик хард-хард саинс фикшен.
Например, потряс такой "мелкий" момент (детальность к нему отношения). Весь десант роботов-маток на планету терроформирования надо высаживать с точностью до метра. Выяснили, что на самом деле так садяться лишь парашютисты-спортсмены на своих крыльях. Именно для точного приземления транспортных капсул другого способа нет (если планировать использовать сопротивление среды). Поэтому в ходе разработки были сделаны программы (ИИ) который обучался опытными парашютистами,  управлял крылом каждого спускаемого модуля так же идеально как спортсмен парашютист и на планету все транспортные модули сели в идеальный круг с точностью до сантиметров.



И таких мелочей там много.
Почитайте его книгу. Художественно она так себе, но вот технически - получите истинное удовольствие от ПРОЕКТА там описанного. Очень захватывающе. У меня даже была идея сделать "распальцовку" (в схемах, расчетах чертежах) того что он там напридумывал. Думаю большинство его читателей даже не въехали насколтко глубоко там все продумано. И какие реально там есть тонкие (малоправдоподобные) места и недочеты (всегда будут при таком скурпулезном подходе. За это нельзя пинать).

[Иван Моисеев]

Почитайте его книгу.

Читал. Недавно. Про собак - понравилось. Но это повтор "Нулевого потенциала" Тенна (http://lib.ru/INOFANT/TENN_W/zero.txt).
А описание двигателя - невнятно. Если там классические ионники, то как не крути - не вытянут. Даже на 5 тыс лет.
Слишком много малоэффективных преобразований -яд.энергия->тепло->Эл.энергия->импульс, и все массы требуют.

[Проходящий Кот]

Двигатели впереди предлагал ещё Александр Казанцев. Но канат у него порвался.....