Двигатель для межзвёздных перелётов

[ivanij]

Был бы кто-то типа Клушанцева или Якова Перельмана, он бы давно и очень смачно объяслил бы всем интересующимся деткам, почему нельзя на фотонной ракете летать на Венеру или на Юпитер, даже если бы эта ракета была возможна

  Это вы верно заметили, но даже тогда это было ясно. Была у меня в то время популярная брошюрка. в которой подробно описывалось, как действует фотонная ракета и при каких условиях она может быть реализована. Конечно, "Хиус" при этом рассматривался только как литературный приём, показывающий, что для освоения планет нужен очень серьёзный скачок техники и технологии, который одним рывком способен перевести транспортные средства на новый уровень по сравнению, скажем, с ставшими уже традиционными орбитальными химическими ракетами.
  Сейчас такого скачка даже в обозримом будущем не просматривается.

[noxx77]

НИКОГДА! Слышите? НИКОГДА ни в каком страшном сне ни для какой концепции "Ориона" абляция  с поверхности толкающей плиты не планировалась использоваться как источник реактивной силы.

Да при чём здесь это? Планировалась - не планировалась, один хрен это масса, которая расходуется на каждый импульс. То есть суммарный УИ мы будем считать в любом случае, с учётом всех демпферов: шо полиэтилена в бонбе, шо графита на плите.

И это бы могло совсем предотвратить испарение зеркала. Хотя и без такой смазки зеркало бы межпланетного взрыволета - держало бы удар плазмы.

Замечательно. По факту, чем проще по конструкции, тем лучше.

Ему не хватает УИ, но с тягой у него все отлично. Ему наже не надо оптимизировать траекторию, как мы выше это делали. Он может лететь по простейшей траектории с "мгновенным" разгоном и торможением. Так как 10 дней разгона и торможения (подсчитанные Дайсоном для продвинутой схемы) это считай мгновенно по сравнению с  ~100 годами полета.

А смысл гнать тогда. Ну ускоряемся лет 10 - сильно снизит требования к конструкции: охлаждению, релаксации демпферов. Правда, жизнь на таком звездолёте будет своеобразной: надо будет каждому рассчитывать дела между ударами. И да, думаю, охлаждение понадобится: там, как я помню по Вашим расчётам, гаммой будет нехило греть.

абляционного "Ориона" тяга на плоской плите создается так же как в этом случае. Мол, бомба дает рентгеновскую вспышку, а испаряющееся покрытие и толкает плиту вперед.
Бред сивой кобылы!
Но бред стойкий.

Да при чём здесь это! В абсолютно любом случае графитная "смазка" - если она нужна - или материал плиты будут испаряться. Это потеря массы. То есть на сам импульс будет расходоваться а) масса заряда, которую Вы считали, б) аблирующая масса плиты она не создаёт УИ, она паразитная, которую мы вынуждены тратить в силу особенностей схемы. Может быть, какую-то долю в общем импульсе "отскок" графитной плазмы от плиты и создаст, переведя излучение в давление плазмы - не знаю, но я рассматривал её именно как "мёртвую", не дающую движение, но расходуемую. Следовательно, снижающей УИ как суммарную эффективную скорость истечения вещества.
Кстати, а вот что интересно: у нас плазма взрыва взаимодействует с (абляционной) плазмой плиты. Это столкновение упругое или её просто пробьёт?

[noxx77]

Сейчас спрос на мракобесие. "Ночной дозор", "Дневной дозор"... 
Всему свое время.

Немного опоздали - лет на 15. Сейчас дурь позабористей, вроде Марвела и ДиСи.

Все трое наших умерли в блокадном Ленинграде.

То есть убиты фашистами

"Страна багровых туч"

Как обычно, для социальной фантастики технология служит волшебной палочкой, переносящей героя в волшебную страну. Неважно, идёт речь об ядерно-фотонном Хиусе или прочей детринитации. Стругацкие всегда писали в первую очередь о людях - это их метод. Остальное - антураж.

Сейчас такого скачка даже в обозримом будущем не просматривается.

Сейчас исчез субъект, которому он нужен. Аполлоны были способом приручить и подкупить левеющую интеллигенцию, но космос и термояд убили своей бесперспективностью: отбить вложения не получится, от кризиса не спасёт. Одно время от глобального кризиса спасало дожирание СССР, но и это почти закончилось. Зато стало понятно, что космос земные проблемы не решит и это пир во время чумы.

[Иван Моисеев]

Конечно, "Хиус" при этом рассматривался только как литературный приём, показывающий, что для освоения планет нужен очень серьёзный скачок техники и технологии, который одним рывком способен перевести транспортные средства на новый уровень по сравнению, скажем, с ставшими уже традиционными орбитальными химическими ракетами.
  Сейчас такого скачка даже в обозримом будущем не просматривается.

Скачки бывают только в фантастике.
Типовой срок разработки большого космического проекта ~ 10 лет.
За это время все уже привыкают, проект не кажется новым и появляется недовольное ворчание - " - а что так долго...."
В СССР вся работа была под грифом СС, поэтому Партия иногда преподносила широким массам трудящихся космические сюрпризы и подарки.
Отсюда в менталитете закрепилось представление о "скачке", "прорыве" и т.п.

[Иван Моисеев]

Сейчас исчез субъект, которому он нужен. Аполлоны были способом приручить и подкупить левеющую интеллигенцию, но космос и термояд убили своей бесперспективностью: отбить вложения не получится, от кризиса не спасёт. Одно время от глобального кризиса спасало дожирание СССР, но и это почти закончилось. Зато стало понятно, что космос земные проблемы не решит и это пир во время чумы.

Это касается только РФ. США, Европа, Китай, Япония и Индия демонстрируют быстрое развитие космонавтики.
В целом резкий спад космической активности в РФ не сказывается на мировом уровне, из-за относительной малости этой активности.
Причина такого положения космонавтики в России - "Народу это не нужно".
В СССР космонавтика была нужна Партии для подкрепления коммунистической идеологии:

Когда рухнула идеология, исчезла и потребность в космонавтике. Она существовала по инерции (мало кто рискнет уволить 250 тысяч человек) ступенчато опускаясь все ниже и ниже.

[Андрей Астрофизический]

Открытие дня. Никому не придется лететь 100 000 лет. Время полета будет куда короче. Ибо лететь будут навстречу приближающимся звездам. И на этом графике понять куда и за сколько мы можем долететь даже на 30-60 км/с  легко, просто проведя прямую с нужным наклоном (30 км/с - это 1 св. год за 10 000 лет. Диагональ клеточки. 60 км/с - вверх две клеточки, вправо-одна. Все просто):

Ну Семенов... Ну как так то?
Открытие, блин.

Давайте по полочкам. У вас пекулярный "звездолет", способный выдать от силы 30-60 км/с. Ок. И он летит к некой звезде.
Обзовем звезду - "Поезд". Для наглядности.
Обзовем звездолет - "Ишак". И примем его максимально достижимую скорость (deltaV) равной 5 км/ч, для наглядности.
Итак, вы внимательно прочитали расписание прохода поездов на ближайшей станции, точно рассчитали время, когда нужный поезд будет там где надо. И точно рассчитав время отправки и потребный разгон, отправились на станцию на Ишаке.
Я даже допускаю что погрешности расчетов оказались абсолютно нулевыми (чего на практике не бывает, но ладно, закроем на это глаза). И ваш Ишак прибыл точно на станцию, точно в назначенное время, когда на эту же станцию прибыл интересующий нас поезд...
И наш Ишак даже может быть повторно продемонстрирует свою способность, изменять свою скорость V на 5 км/ч, т.е. затормозит и остановится, да?
Ути-пуси какой лапочка... он умеет остановиться в системе отсчета, звездной системы отправителя...

А поезд идет со скоростью 130 км/ч. Он не делает остановку на этой станции, он просто идет мимо. Перпендикулярно направлению движения вашего Ишака. Запрыгивайте, на ходу.
Что, не можете? у Ишака не хватает deltaV. Ой...

Вы же видите из той же картинки. Что обычные заурядные скорости движения звезд, по модулю. В разы и иногда порядки превышают скорость вашего Ишака, простите, звездолета.

Любые транспортные средства, движущиеся в межзвездном пространстве с пекулярными скоростями. Годятся только для пролетных путешествий... N000 лет лететь через пустоту, затем посмотреть как мимо проносится звездная система на скорости кратно превышающей доступную вам, и лететь дальше в пустоту, уже черт-знает куда... очень увлекательное путешествие.
Что, через N000 лет перелета "вдруг" на озябшей глыбе появится своя космонавтика, и она вмиг догонит...?
Не верю. 
Для полета К звездам, а не мимо них. Надо решить 3 задачи. 3 а не две...
1) Суметь разогнаться до скорости выше пекулярной. Это все тут жевано-пережевано, но почему именно выше пекулярной - думаю понятно.
2) Суметь затормозить. Это тоже более-менее пожевали.
3) Но. А почему все упускают из виду, что тормозить надо как правило, не "в лоб"? Звезда и ее планетная система, которая наверное есть - имеют свою скорость, и вектор этой скорости скорее всего НЕ параллелен вектору перелета. Вам надо по прибытии уметь маневрировать вбок. Изменять вектор своей скорости на величины, превышающие векторную разность скоростей системы-отправителя и системы прибытия.
Пекулярные каменюки и вояджеро-подобные конструкции для этого не годятся.

[Андрей Астрофизический]

А вот теперь я вновь доволен тем фактом, что тема мною прочитана вся.
Момент с ошибкой которую так и не заметили - выше отметил. Хоть и упоминалось уже, но таки не надо забывать. Скорости МП перелетов ограничены не только сверху - достижимыми энерговооруженностями, материалами, физическими принципами... но и снизу. Теми скоростями, ниже которых вы потеряете способность, пардон, догнать звезду-цель. Даже пересекшись с ней в некой точке пространства. Fly-by-пролет можно делать с любыми скоростями какие вздумается и получится реализовать, но опять же пекулярный пролет... кхм, крайне сомнительная затея.

[alex_semenov]

Вы же видите из той же картинки. Что обычные заурядные скорости движения звезд, по модулю. В разы и иногда порядки превышают скорость вашего Ишака, простите, звездолета.

Видел.
Но на этот случай есть давно запасенное решение.
Кстати, описанное в романе "Пасынки вселенной" (но там это бестолково сделано не как задумка а как случайность).
Вам корабль-мир нужен только чтобы на нем жить все эти тысячи лет. Но если вы сблизились с целью полета, вы можете корабль-мир бросить. Пусть дальше летит всей своей массой как летел. Он вам уже не нужен. Вы садитесь на множество мелких кораблей со всем необходимым скарбом и высаживаетесь в пролетающей мимо звездной системе.
А мелкие корабли могут тормозить совсем не так как разогнался крупный корабль. Оберт у звезды. Тут даже при "межпланетных" технологиях (те же межпланетные взрыволеты) вы можете легко получить 100-300 км/с обратным Обертом.

Кстати. А не это ли объясняет почему Рама оказалась пустой у Кларка?
Я, кстати, прочел только первую книгу и загадка, почему Рама пустая так и осталась нераскрытой.

[Андрей Астрофизический]

Но если вы сблизились с целью полета, вы можете корабль-мир бросить. Пусть дальше летит всей своей массой как летел. Он вам уже не нужен. Вы садитесь на множество мелких кораблей со всем необходимым скарбом и высаживаетесь в пролетающей мимо звездной системе.
А мелкие корабли могут тормозить совсем не так как разогнался крупный корабль. Оберт у звезды. Тут даже при "межпланетных" технологиях (те же межпланетные взрыволеты) вы можете легко получить 100-300 км/с обратным Обертом.

Что, прям вот так?)

Я таки думаю. Что на большом корабле может быть много полезных технологических штуковин. Да и черт побери он сам - куча ценного цветмета, из которого можно что-нибудь полезное построить.
А бросать это все, и высаживаться голой ж.пой в местные колючки или что там на этой планете растет (и растет ли вообще?), искать где добыть тот же цветмет и затем его добывать... Это все достаточно трудно и сопряжено с неудобствами на некий период.
В общем не рационально как-то.
Разве не может один большой корабль быть взрыволетом?

А не это ли объясняет почему Рама оказалась пустой у Кларка?

Если бы корабль был брошен, он бы не выполнял филигранно точные грав-маневры вокруг Солнца. Брошенному кораблю это нафиг не сдалось.

[alex_semenov]

Что, прям вот так?)

Нет. Я  зачем Раму привел в пример? Что бы показать насколько гигантским будет подобный мир. Кстати, корабль изначально мог иметь форму именно астероида-заготовки. Ну а то что прилетело (и полетело дальше) - это результат многолетнего труда обитателей, которые добравшись до цели покинули этот мир переселившись в другой.

Я таки думаю. Что на большом корабле может быть много полезных технологических штуковин. Да и черт побери он сам - куча ценного цветмета, из
которого можно что-нибудь полезное построить.

Это годится для многомиллиардной массы камня и ресурсов. И там всегда этого будет в избытке.

А бросать это все, и высаживаться голой ж.пой в местные колючки или что там на этой планете растет (и растет ли вообще?), искать где добыть тот же цветмет и затем его добывать... Это все достаточно трудно и сопряжено с неудобствами на некий период.
В общем не рационально как-то.

Да кто вам сказал что все бросят? Возьмут столько, сколько будет надо на первых порах. Это будут миллионы тонн. Целая флотилия кораблей-колонизаторов покинут такой миллиардотонный мир и принесут с собой миллионы тонн полезного скарба.

Кстати такой корабль может лететь через несколько звезд, высаживая только часть своего населения у звезды, мимо которой летит.
Вариант?

Разве не может один большой корабль быть взрыволетом?

Нет. Есть ограничения на прочность. Да все это касается именно самых тяжелых кораблей-миров, запускаемых гравманевром (и масса тут не важна уже).
Да, можно помыслить сверхмедленный корабль-мир (но без астероидов) разгоняемый взрывами у Солнца. Опять же заготовку.
Но это будет более быстрый (300 км/с) и менее массивный корабль (миллионы тонн вместо миллиардов у астероида).

Если бы корабль был брошен, он бы не выполнял филигранно точные грав-маневры вокруг Солнца. Брошенному кораблю это нафиг не сдалось.

Ну живые могли сойти, а роботы продолжили полет по отдельной дополнительной программе. Может быть?

[Андрей Астрофизический]

Это будут миллионы тонн. Целая флотилия кораблей-колонизаторов покинут такой миллиардотонный мир и принесут с собой миллионы тонн полезного скарба.

Тут инженерная неувязка.
Если у нас просто один корабль - он все это время летит, разгоняется, тормозит, маневрирует, функционирует. Люди на нем живут, если что-то сломалось - чинят. Это - мыслимо вполне. Проблем тут нет.
Но...
Если летит этот корабль. И у него на борту - "Целая флотилия кораблей-колонизаторов" - лежит в грузовом отсеке мертвым грузом. Просто как багаж. Они никак не используются, не функционируют (А куда летать с корабля-матки в процессе межзвездного перелета?). А по прибытии, с этой флотилии стряхнут пыль, и вся она окажется исправна, готова прям завтра на старт, и лететь на межпланетной трассе, выполнять маневр Оберта, везти на борту людей? 
Что-то меня сомнения берут. В надежности такой затеи. Оно конечно тоже мыслимо... наверное. Но уже как-то на порядки хуже.
Затея взять и построить флотилию непосредственно перед рандеву со звездой прибытия - не предлагать. Это вовсе бред сивой кобылы. В постройке космической техники всяческие задержки случаются регулярно, и навряд ли это когда-либо изменится - сложная она, требовательная к тестам, проверкам, на которых можно обнаружить что "что-то не так", и переделывать, ремонтировать... а это время. А звездолет и звездная система прибытия пересекаются единожды в жестко очерченный момент, отложить который практически невозможно, и всяческие задержки с готовностью "флотилии" - тут фатальны.

Так что я бы предпочел применить известный инструмент Оккама. Не брать с собой то, что неизвестно в каком состоянии доберется к месту назначения, а лететь одним кораблем, с которого, как с подводной лодки - никуда не денешься. Уж его в любом случае будут поддерживать в исправном состоянии покуда это возможно. А "флотилия" - лишняя тут.

[AlexOrex]

Если летит этот корабль. И у него на борту - "Целая флотилия кораблей-колонизаторов" - лежит в грузовом отсеке мертвым грузом. Просто как багаж. Они никак не используются, не функционируют (А куда летать с корабля-матки в процессе межзвездного перелета?). А по прибытии, с этой флотилии стряхнут пыль, и вся она окажется исправна, готова прям завтра на старт, и лететь на межпланетной трассе, выполнять маневр Оберта, везти на борту людей? 
Что-то меня сомнения берут. В надежности такой затеи. Оно конечно тоже мыслимо... наверное. Но уже как-то на порядки хуже.

Так что я бы предпочел применить известный инструмент Оккама. Не брать с собой то, что неизвестно в каком состоянии доберется к месту назначения, а лететь одним кораблем, с которого, как с подводной лодки - никуда не денешься. Уж его в любом случае будут поддерживать в исправном состоянии покуда это возможно. А "флотилия" - лишняя тут.

Как вариант - "горячий резерв" - к примеру, осевая ферма "корабля-мира" с главным центром управления и двигательно-энергетической установкой отстыковывается и тормозит, пустой корабль вместе с "полями кукурузы" и толстой радиационной защитой (ранее закрывавшей в том числе и эту ферму) улетает дальше, опционально может продолжать полет на вспомогательной силовой установке.

Касательно ограничения скорости перелета снизу - еще в глубинах темы оценивался предел скорости, при котором затраты энергии на поддержание СЖО в течение времени полета перевешивают затраты на разгон. Впрочем, там десятки километров в секунду, в зависимости от типа корабля и привода.

[vasanov]

 Да какие корабли миры? Исследовательские звездолёты будут размером с автобус и весом в 10-20 тонн. Очередной раз повторю, что питание и кислород обеспечат репликаторы- атомарные принтеры. Экипаж всё время полёта будет в капсуле либо в анабиозе, либо в виртуальном мире. А энергию звездолёту дадут релятивистские частички. Думаю, что транспортные звездолёты вообще не нужны будут, что такого можно везти с другой звезды, что нельзя будет синтезировать на месте у Солнца.
 И всего то и нужно для этого рассчитать при какой энергии колечко из тончайшей проволочки, пусть сечением в один атом, сможет, за счёт релятивистских сил, само себя удерживать внутри трубки тора с вакуумом и с маломощными магнитными и электрическими полями.  Я покаместь ленюсь эту энергию рассчитать. Но думаю, что такой уровень энергии для каждого атома колечка есть. Покаместь представляю себе это так. Вот цепочка атомов, пусть свинца, один за одним замкнуты в кольцо и очень быстро раскручены. На каждый атом действует центробежная сила и сила межмолекулярного притяжения. При быстрой раскрутке из-за релятивистских коэффициентов для центробежной силы коэффициент единица, а для межмолекулярных сил коэффициент возрастает в кубе. То есть, при каждом удвоении центробежной силы, сила межмолекулярного притяжения увеличивается в 8 раз, из-за того, что центробежные силы перпендикулярны вектору скорости, а межмолекулярные направлены по вектору скорости.. По идее мы должны достигнуть такой энергии на атом свинца, чтоб сила притяжения между четырьмя атомами превысили центробежную силу которая отрывает одно полукольца атомарной проволочки от другого полукольца. Нужно только посчитать суммарную релятивистскую центробежную силу для каждого полукольца и релятивистскую силу межмолекулярного притяжения между четырьмя атомами свинца(по два с каждой стороны двух полуколец). Мне как то это затруднительно, слишком много цифер для меня. Но так можно узнать какую энергию нужно вкачать в каждый атом свинца, чтоб колечко само себя удерживало не разрываясь от центробежа. А дальше просто достаточно масштабировать, увеличивая сечение свинцовой проволочки и, вуаля, получаем маховичный накопитель с запасом огромной энергии, которой хватит не на одну сотню околосветовой скорости ( специально не говорю сверхсветовой) для 10-20 тонного звездолёта.

[Polnoch Ксю]

Да какие корабли миры? Исследовательские звездолёты будут размером с автобус и весом в 10-20 тонн. Очередной раз повторю, что питание и кислород обеспечат репликаторы- атомарные принтеры. Экипаж всё время полёта будет в капсуле либо в анабиозе, либо в виртуальном мире. А энергию звездолёту дадут релятивистские частички.

Именно. На самом деле "звездолётом" будет рой микродронов, выпуливаемых, как у Ибатуллина или у Хокинга-Мильнера высокоэнергетическим способом. Сверху этого роя звездолётов будет построено компьютерное облако - продвинутый вариант современного Amazon Web Services или Google Cloud Platform - и экипаж будет выгружен именно туда. Запущенные первыми звездолёты немного притормозят, чтобы дать себя догнать запущенным последними, и те тоже уравняют скорости (чтобы задержки на передачу сигнала были не слишком большими), но часть звездолётов будет лететь впереди в роли щита(и на осевой линии вектора их пекулярной скорости, строго за  ними будут лететь остальные).

[vasanov]

продвинутый вариант современного Amazon Web Services или Google Cloud Platform - и экипаж будет выгружен именно туда.

Вы, имеете в виду виртуальный экипаж, типа электронных аватаров? Было бы неплохо, особенно если была бы квантовая связь с мгновенной передачей данных( во что многие не верят, кроме меня).

(кликните для показа/скрытия)

Хоть я изредка и смотрю на звёзды в свой квантовый сканер https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,172552.0.html , но так ничего и не увидел.Похоже, с квантовой сцепленностью надурили

. Я же, скромно говорю, о реальном живом экипаже и реальном звездолёте (правда, покаместь только в фантазиях).

(кликните для показа/скрытия)

сейчас неопределённое место жительства, живу на чемоданах, да и без работы, теперь, поэтому ничего из задуманного ещё не делаю

Пребывание экипажа в виртуальной реальности только чисто для экономии пространства и массы. Зачем экипажу каждый день видеть ограниченный объём маленькой консервной банки, если для него можно создать целый виртуальный мир, каждому по своему вкусу. Даже в аварийной ситуации, когда активное присутствие экипажа обязательно, можно совместить реальный и виртуальный мир и устранить реальную аварию. Такое пребывание экипажа в виртуальном мире может лучше, чем в анабиозе. Экипаж может мгновенно вмешаться в разрешение аварийной ситуации, чем длительно выходить из анабиоза. Да и простенькая виртуальная реальность уже есть, а анабиоза ещё нет. Искусственная кома это ещё не полноценный анабиоз.

[ivanij]

Скачки бывают только в фантастике.

Нет, не только.

Типовой срок разработки большого космического проекта ~ 10 лет.

А нужен - не типовой. На то он и скачок, чтобы не быть таковым из принципиальных соображений.

 

[leon10010]

Да какие корабли миры? Исследовательские звездолёты будут размером с автобус и весом в 10-20 тонн. Очередной раз повторю, что питание и кислород обеспечат репликаторы- атомарные принтеры. Экипаж всё время полёта будет в капсуле либо в анабиозе, либо в виртуальном мире. А энергию звездолёту дадут релятивистские частички.

Именно. На самом деле "звездолётом" будет рой микродронов, выпуливаемых, как у Ибатуллина или у Хокинга-Мильнера высокоэнергетическим способом. Сверху этого роя звездолётов будет построено компьютерное облако - продвинутый вариант современного Amazon Web Services или Google Cloud Platform - и экипаж будет выгружен именно туда. Запущенные первыми звездолёты немного притормозят, чтобы дать себя догнать запущенным последними, и те тоже уравняют скорости (чтобы задержки на передачу сигнала были не слишком большими), но часть звездолётов будет лететь впереди в роли щита(и на осевой линии вектора их пекулярной скорости, строго за  ними будут лететь остальные).

  Все это будет сопровождаться рекламой кредитов и чипсов , музыкой. 

[Иван Моисеев]

Скачки бывают только в фантастике.

Нет, не только.

Типовой срок разработки большого космического проекта ~ 10 лет.

А нужен - не типовой. На то он и скачок, чтобы не быть таковым из принципиальных соображений.

"...надо совершить три хороших поступка подряд. Тогда перед тобой появится волшебник и даст тебе все, что ты у него попросишь."

[ivanij]

...надо совершить три хороших поступка подряд. Тогда перед тобой появится волшебник и даст тебе все, что ты у него попросишь."

 Мне почему-то казалось, что здесь участвуют люди, которые читали трилогию о Незнайке только в детстве.

[Иван Моисеев]

...надо совершить три хороших поступка подряд. Тогда перед тобой появится волшебник и даст тебе все, что ты у него попросишь."

 Мне почему-то казалось, что здесь участвуют люди, которые читали трилогию о Незнайке только в детстве.

Невысокого же вы мнения об юзерах данного форума... Или это только юзеров это ветки касается?