Двигатель для межзвёздных перелётов

[alex_semenov]

Тут некоторые несознательные товарищи шибко возмущались по поводу названия "луч материи".

Полёт на струне.Резонанс (настройка)во время полёта.

Да, красиво. Очень... Но "струна" - это уже украшательство (дополнительное название для гуманитариев). Излишняя поэзия, так сказать. А вот "луч материи" - скромно, но со вкусом!
 
PS. В догонку.
Ваш "резонанс" вот еще на что натолкнул. Луч, еще и потому, что как в обычном радиолуче, есть излучатель и приемник. И все параметры луча (масса, скорость, частота i-того снаряда), то есть НА ИЗЛУЧАТЕЛЕ, строго точно настраиваются по параметрам приёмника. Его масса, ускорении, мгновенной скорости приёмника на i-том шаге. То есть весь комплекс излучалель-поток-приёмник - ЕДИНОЕ целое. Конструкция в пространстве и времени. Но она нематериальна. Не связана жесткими материальными связями. Только через массу, скорость, частоту. Луч! Однозначно луч! А что же еще? 

[alex_semenov]

Если кто все же следит за полётом нашей коллективной мысли

Коллектив шибко небольшой, однако.
Но подскажу всё равно, как луч материи материализовать. Ну как бурильщики. Штанги, и по мере взлета наращивать. И подталкивать этой штангой.

Материализовать его "просто".
Допустим, у нас уже есть полная теория такого луча. То есть мы понимаем как задав одни параметры, получить на выходе другие. И главое- интервалы изменений выходных параметров физически вменяемы. Что дальше?
А дальше, мы увидим что "вменяемые" - понятие относительное.
Луч это три компонента.
1. Излучатель
2. Сам поток
3. Приёмник.

Параметры одного зависят от параметров другого. Почему бессмысленно было заниматься ими не имея теории луча.
И в какой-то момент мы поймём что тут не все так гладко. Простейший пример. Излучателю лучше что бы мощность была постоянной. Но как мы увидели - не получится. Тут придется потесниться (хотя смягчить ситуацию тоже можно). Другая сторона - приёмник. Там две проблемы. Собственно зеркало. Выдержит ли оно удар плазмы (масса которй меняется в 1000 раз и во столько же скорость, то есть энергия тоже меняется в 1000 раз!). Это - самый узкий вопрос.
Второй вопрос. Тоже сложный. Амортизатор. Если кто НЕ КРУТИЛ НОСОМ (не ленился) и разобрался с приводом взрыволёта, то вы там видите важную особенность. Точную периодичность взрывов. Амортизатор там никакой не амортизатор а МАЯТНИК с чётким периодом колебаний. Но в нашем случае чёткого периода нет. Поэтому возникает еще проблема - как быть с апериодичностью прилёта снарядов? Проблема? Да. Даже увидить ее - уже проблема.
Но проблема зеркала - проблема важней.
Далее. Луч. Мы уже видим что снаряды, скорей всего будут от 1 кг (примерно) до 1 г.  И все их надо как-то направлять. При этом тяжелые снаряды летят относительно медленно. А легкие "пушинки" быстро. Понятно что в этом случае придумать единую корректировку их траектории - невозможно. Для более тяжелых нужна одна система, для более легких - другая.
Идем дальше. Излучатель. Пушка.
Мы собираемся запускать снаряды с секундным (примерно) интервалом. И если первые снаряды мы еще можем помыслить запустить через секунду  (v = a), то субсветовые...
30 000 000 м/с. это при ускорении 100 000 м/с² будет уже 300 с.  Улавливаете? Пусть 30 с. Все равно не 1 с.
И если мы начнем теперь углубляться - у нас проблем воз и маленькая тележка.
И все их надо взаимоувязывать.
Но у нас теперь есть расчет луча как целого и мы видим границы необходимого и возможного.
Почему бессмысленно лезть в "кочки" не определившись с "горами"?
Почему я все время топил за получение теории луча? Нет теории - нет СВЯЗКИ деталей в единое целое. Что увязывать, какие параметры? Что шевелить на одном конце, что бы подобрать на другом?
Почему я говорю что методика работы с идеей порой важней самих идей.
Если вы программист и хоть раз САМИ собирали сложный проект, то вы понимаете что самая тонкая изобретательская деятельность - не то как написать код, а как написать и отладить ОТДЕЛЬНЫЕ части кода без увязки с остальным (еще не написанным) частями... Как я назваю это "придумать стапеля". Это требует больше всего изобретательности (и именно на устранение этого затруднения направлены все инструменты автоматизации процесса написания кода, всякие там "ларовели". Да, собственно и ООП - именно ради этого и введен! Для ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ работы с идеями). На этом и делятся настоящие программисты от "прошедших курсы". Технология сборки сложного изделия стоит на порядки дороже самого изделия. Со звездолётами этот закон возводится в квадрат. Даже концепцию собрать (не говоря уже сам звездолёт!)  - особое тонкое мастерство нужно.

[alex_semenov]

У нас дистанция разгона - какая угодно (много меньше дистанции полёта и значит "размерчик" - относительно свободен).

Технически нет - отклонение пуль надо учитывать. Либо ставить по пути какие-нибудь "маяки" для коррекции, что не гут. Дело даже не в электрическом заряде снарядов, а практической кучности самой пушки.

Вот я не пойму этого стремления расставлять что-либо по пути.
Возможно я ретроград и дебил, но как мне не нравилась идея запуска зонда на расставленных по пути лазерных излучателях, так мне и не нравится идея Подвысоцкого (на которую сильно запал Панов), расставлять по пути звезолёта снаряды, на которые он будет налетать. Так и ваши "маяки" по пути...
Вы должны ПРЕДВАРИТЕЛЬНО выстроить сооружение в космосе длиной с дистанцию разгона. Мы уже выясили это порядка 100 а.е. Даже добраться туда - морока. А расставить по всей дистанции что-то?! Легче "башню Калидасы" построить! Ей богу!
Хотя, возможно, я туплю.
У всех есть свои пределы...
Не вижу проблемы с ТОЧНОСТЬЮ наверения снаряда. Вижу проблемы с выбором ДВУХ двигателей. Для легких - ясно. Это все тот же плазменный ветер. Скорость и масса в помощь. Но для тяжёлых  это не годится. Что масса большая, что скорость маленькая. Одно хорошо. Тяжелые и летят ближе. Тут вообще по-началу может быть и не придется целится. Но дальше - все равно надо. И вот для них корректирующий двигатель... гм...
Я вот думаю...
Есть одна до сих пор нафик никому не нужная идея...
Изотопный парус...
Просто и сердито. Удельный импульс - подходящий (если мы будем бездарно расходовать заметную массу снаряда на корректировку курса, мы снижаем кпд движителя, мы столько потратили сил что бы разогнать каждый грамм в этом килограмме и теперь мы сливаем половину что бы получить 1 км/с приращение? Расточительно! Корректирующий двигатель должен быть "ионным". Но ионный в 1 кг или 100 грамм не запихнешь. Да и сложность. Тысячи- миллионы же! Снаряды конечно будут в любом случае золотые, но все равно должны быть простыми. А вот изотопный и запихнуть - запросто. И простота предельная... Тут ему и место!) Одно горе - он не выключается. То есть  корректировать траекторию придется ПОСТОЯННО, поворачивая плоскость "паруса" (или что там у нас будет?). А это возможно?
Но если возможно, то аналогия с бабочками на свет становится теперь абсолютно полной. Они ведь все время движутся по спирали...
С бабочками тут еще что?
Бабочки в конце пути - сгорают.
Наши снаряды - тоже сгорают в плазму.
Красиво?
 
Как там сказал Туполев?
Некрасивый самолёт  не полетит!
У нас  же  идейной красоты - хоть отбавляй!

[alex_semenov]

Я тут пять минут подумал...
Если непрерывное прицеливание возможно (а оно 100% возможно! целые батальёны военных защитили на этом диссертации в "подземных" институтах кибернетики).



И изотопный парус способен его обеспечить тягой (там ведь поверхность к массе...), то может ну его нафик набегающий поток плазмы? Оставим его чисто для торможения у цели?
Зачем мучатся с двумя системами корректирующей тяги?
ВСЕ снаряды от 1 кг до 1 г - сделать с единой изотопной системой корректировки курса.
Все бабочки, всех размеров управляются одинаково. По одному алгоритму и одинаковой системой.

Что бы понять насколько эта идея годная - нужны граничные параметры. Нужна модель управления.
То есть. Что надо? Какое суммарное приращение скорости? Какая тяга достаточна (приращение импульса за секунду) и можно ли все это получить на изотопном парусе (крылышках бабочке, так сказать)?

Вдогонку.
Я  -дебил!
Изотопный корректирующий двигатель "выключить" - проще простого!
Развернуть его пока ненужную тягу по направлению полёта снаряда!!! И все!!! Пусть добавляет к скорости снаряда (в доли от света) свои несчастные метры или километры в секунду. Никакой роли эта едва заметная погрешность в скорости в итоге не сыграет. Погрешности там будут везде и куда большие.
То есть. В этом смысле (годится ли он как корректирующий) - все отлично. Качественно- несомненно! Осталось выяснить количественные границы. Нет расчета - нет идеи.

[alex_semenov]

Значит так. Если кому интересны изотопные бабочки, летящие на свет...
примерно так:


Нет расчета - нет идеи.
Нужен расчет. Хоть самый тупой!
Открываем книжку "Физика полета" А.Л. Стасенко на странице  86 и читаем:

Тогда для тяги на единицу площади получаем

F/S ~ 2E-5 Н/м².

Значит тяга изотопного паруса составит малую долю,  ~ 3E-5 его веса.

Поверим. Там раньше идет расчет такого паруса. И используется для него полоний-210 (полураспад 138 суток).
(мы можем использовать и более мощные изотопы, с неделями полураспада, с пылу с жару, ведь мы точно знаем когда какой снаряд полетит. И значит можем иметь в принципе большую корректирующую тягу).
~ 3E-5 веса, это по сути ускорение такого паруса в ~ 3E-5g или ~ 3E-4 м/с²
Возьмем это за основу.
Последний снаряд в расчете Elinda летит дальше всего (108 а.е.) и находится в пути 447 962 с (чуть больше 5 суток).
Допустим мы начинаем корректировать нашим изотопным парусом траекторию с середины дистанции. То есть поворачиваем парус нужным образом и прикладываем тангенциальное ускорение (тягу) к траектории движения. На какое расстояние такой парус сместится за оставшееся время своего полёта?

S=at²/2

Я получил 7 525 123 м.  То есть 7 тысяч километров. Разумеется, это - идеализация. И все будет много сложней. Хотя бы потому что корректировать надо по двум осям. То есть на самом дела на корректировку по каждой из осей у проснувшейся  на пол пути "бабочки" остается по 111 990 с. И тогда максимальное отклонение по любой из осей снаряда уменьшается до 1 881 км при самом идеальном прицеливании (один выстрел - один труп).
И ещё. Мы рассматриваем прицеливание каждого снаряда по-отдельности где снаряд предоставлен сам себе (вот он и вот его цель и все). Но если снаряды видят друг друга по всей цепочке и на основании этого корректируют свой курс? Кроме того Земля (вернее Луна), если она видит каждый снаряд, то она может очень точно понять куда он летит и выдать ему очень правильные данные корректировки. Последний случай - очень сложная централизация (ведь общее число снарядов будет чуть ли не до миллиона). А первый вариант выглядит куда изящней. Снаряды могут вести себя как рой птиц привязываясь друг к другу. Знаменитый Рой...

[alex_semenov]

Ага , злой рой Станислава Лема.....

Да.
Eще у Майкла Крайтона есть книга о том же - "Рой".



Красивые идеи притягиваются друг к другу. Верно?
Они тоже проявляют роевое поведение...

[alex_semenov]

Меня это навело на мысль, а почему бы нам не запускать тогда снаряды "луча материи" из нескольких разных мест. Не обязательно куча "пушек" вдоль траектории разгона, но допустим 2-3.
Для тяжелых коротколетящих одна пушка, для средних вторая, для самых быстрых и маломассивных ускоритель где-то за Нептуном.

Какой резон что-то располагать за Нептуном?
Не понимаю. Ведь все равно по сравнению с дистанцией в 100 а.е.  Нептун находится "почти у Луны". 29 а.е.

По поводу что для каждого типа снарядов нужна отдельная пушка.
Я в начале сказал, но мало кто услышал.
Концепция пушки для снарядов (всех калибров) - отдельная тема медитации.
У меня для этой медитации в кустах припрятан даже не рояль, а целый церковный орган!




Я же сказал что для запуска снарядов на Луне надо выстроит пушечный "Орган".
Конечно не я первый такую хрень придумал.



Для запуска нам на Луне потребуется многоствольная "артиллерия".
Но это не значит что мы собираемся каждый тип снаряда запускать из отдельной пушки.
Я в начале сказал что система будет двухступенчатой.
Это значит что КАЖДЫЙ снаряд (и килограммовый и граммовый) будет разгоняться точно так же как разгоняется и основной зонд. Но теперь очень коротким и мощным лучом материи с такой же структурой как и основной луч материи. Но теперь в качестве снарядов будет выступать поток плазмы, выстреливаемый (очень синхронно как органная музыка в соборе) из тысяч если не миллионов стволов "органа" на Луне.
Как будут расположены ускоряющие трубы "Органа"?
Понятия не имею.
Простейшее решение- концентрически. В центре - запускающая собственно снаряд пушка. На скорости, скажем 10 км/с. Скажем в зенит (но система должна, разумеется иметь свободу наклона к горизонту). Снаряд "подкалиберный", после выстрела в вакууме Луны он разделяется и раскрывается наш основной снаряд (лишнее улетает в стороны) и он дает на себя ориентировку- "я готов!" "вотон я!". Далее, выстреливают (допустим 100 000) плазматронов по самому внешнему кольцу, дающих относительно медленную но массивную плазму. После этого стреляет внутренний круг. Более быстрой но менее массивной. Далее - внутренний- еще быстрей. Далее -еще...
Ну и так До-рем-ми-фа-соль-ля-си!!!!
Первые медленные снаряды (очень массивные) будут разгоняться не всем комплексом, а только наружним кругом.
Но по мере перехода от килограммов к граммам разгон растянется от десятков секунд до тысяч. И тут будут работать большую часть времени плазматроны дающие пучьки в проценты света.
Отличие снаряда от зонда в массе (минимум в 1000 раз меньше) и в том что у него нет "нежной полезной нагрузки". То есть он может выдерживать удары в 10 000 -100 000 g.
То есть снаряд изначально планировался как магнитное кольцо-зеркало.
Если так, то для начала оно должно развенуться, зарядится и выстреливаться из центральной катапульты с теми же 10 км/с (для Луны достаточно более 2 км/с, кажется).
Неясностей - масса.
Но основная идея такая. Возле Луны мы очень быстро (1000 секунд) на относительно короткой дистанции (до 100 миллионов км) разгоняем снаряд точно так же как зонд. Но зонд разгоняется более крупными импульсами и гораздо дольше на гораздо более длинной дистанции.

Идея "органа" возникла как реакция на синтезированную апертуру у лазерного излучателя.



Еще одна причина луч материи назвать лучом. Если луч лазера мы можем собрать из множества отдельных относительно маломощных излучателей, то почему мы не можем этот же принцип "синтезированной апертуры" применить и для ускорителей?



Но здесь, разумеется будет совсем иная логика, только отдаленно напоминающая обычную волновую оптику.



Однако я полагаю что как излучатель в проекте Хокинга-Мильнера, так и наш излучатель по сложности сопоставимы. Более того, я думаю что у "Органа" будет даже попроще с точностью синхронизации материального луча. Единственное отличие - "Орган" нельзя поставить на Земле. Нужен идеальный вакуум. Ускорительная техника.
Да. еще. Пушки.
Надо понимать что отдельные ускорители нам понадобятся совсем особые. По-сути нам нужны не скорости (что такое 0.5с? Ерунда для современной ускорительной техники!) а именно ток пучка. Особенно большой ток нужен будет на самых "басовых" (внешних) ускорителях, которые начинают разгон. Это по-сути будут импульсные ионные двигатели.
То есть у нас будет не Жюль Верновская длинная огромная пушка.
У нас будет огромное поле (километры и километры) уставленное разнокалиберными короткоствольными "мортирами"-плазматронами, стреляющими очень синхронно.
При этом заметьте.
Такая система может начинать запускать следующий снаряд, не закончив запускать предыдущий.
Центральные "пушки"  еще разгоняют снаряд i-1, а мы уже пустили и начали разгонять внешними "мортирами" i-тый снаряд.
Как их лучи не перепутаются? А это - особый вопрос.
Я уверен он имеет решение (пускать надо по хитрой "винтовой" траектории если смотреть по лучу разгона, это сродни нарезу ствола).
Но главный вывод. Интервал между выстрелами может быть короче чем время разгона. Я выше говорил что снаряды должны стартовать через секунду (условно), а разгон самых последних займет тысячи секунд. Многоствольность решит эту проблему.
Хотя главная причина дробить излучатели на тысячи или даже миллионы стволов - плотность плазмы.  Мы не сможем просто выдать импульс нужной массы с нужной скоростью из одного ствола с такой чудовищной плотностью. Просто плотность тока не позволит. А если мы расположим излучатели на площади и направим их отдельные плевки в точку, то нужная плотность возникнет в этой точке (встречи пучка плазмы с разгоняемым снарядом - кольцом).
И еще.
Тысячи и тысячи отдельных пушек гарантируют надежность. Отказ одной, двух, десяти... Да хоть 100, на план выстрела не сильно и скажутся. В системе всегда должны быть избыточные (запасные, дежурно-аварийные) стволы, которые подключаются в случае отказа штатных.

В дополнение.
Вообще говоря, излучатель, так как он будет расположен на большой площади, можно совместить с солнечной электростанцией. А еще потребуются инерционные накопители энергии. Маховики. Они заряжаются постоянно, на а разряжаться будут согласно расписанию запуска. Ведь в начале пуска нам потребуется небольшая мощность но к концу она будет расти расти и достигнет пика перед самой отсечкой "очереди".

О наклоне ствола. Если Луна делает оборот 360 градусов за 28 дней, то для того чтобы удержать радиант выстрела в течении 5 дней надо синхронно наклонять все стволы системы на 64 градуса.  То есть от вертикали все стволы комплекса должны откланяться на 32 градуса на запад и на восток. Ну а наклон на север или юг потребуется для прицеливания на звезду-цель. Ведь не все они будут в плоскости лунного Экватора. Возможно для запуска в полярных направлениях потребуется строить отдельный комплекс для юга и севера.
Но совсем чокнутый вариант - сделать комплекс передвижным, чтобы он ездил по лунному меридиану с юга на север и обратно в зависимости от того, на какую звезду мы запускаем очередную экспедицию.

Еще.
Тонкость. Излучатели (или один излучатель с дорогой-мередианом для его движения север-юг) надо делать на той стороне Луны. Для системы нет принципиальной разницы видимая или невидимая сторона Луны. Но если система будет стоять на видимой стороне, то Земля будет воспринимать там ее наличие как потенциальное оружие угрожающее Земле. А на обратной стороне - пожалуйста!

Вопросы у уважаемого жюри?

[alex_semenov]

Но по мере перехода от килограммов к граммам

Вообще нет смысла в такой разнице в массе. Одного порядка вполне достаточно. Зато избавляемся от огромных капитальных издержек связанных со строительством органа, а также снижаем мощность испарителя снарядов. Все это ценой 10 процентного снижения КПД.

Не понял этой мысли. Что за 10%?
Почему массу отдельного снаряда надо снижать? У нас скорость растет от десятков тысяч метров в секунду до десятков тысяч километров в секунду. Если вы не снижаете массу снаряда в 1000 раз, то у вас энергия единичного импульса (кванта материи) возрастает в 1 000 000 раз. Какое зеркало такое может принять? Поэтому к финалу, как говорят военные, огонь надо "задробить". Отправлять тот же 1 кг за тот же интервал времени (благо он сильно растягивается до часов)  но 1000 мелких порций по грамму.

Кстати. Вы не забыли, что мы запускаем зонд всего лишь в 1 тонну массой?
Как по мне - это очень скромно.
Я полагаю что хорошая разведывательная экспедиция к живой экзопланете робота (в духе "фон-Брауна") это в 1000 раз более массивный агрегат. То есть 1000 тонн.
В этом случае у нас возникает потребность выстреливать в начале 1 тонные снаряды, а заканчивать килограммовыми.
Весь комплект придется увеличить в 1000 раз.

[alex_semenov]

Короткоствольные   плазматроны для разгона плазмы до 0,5с ? Как насчёт рассеяния плазмы?

Вообще говоря с ускорителями я плаваю.
НО! Надо понимать что привычные нам длинные ускорители нас вводят в заблуждение. Мол 100 метров - минимум. Такие габариты нужны для накручивания гаммы (то есть релятивистского фактора) в крайне легком пучке (миллиамперном). Я полагаю что эти ускорители должны быть похожи на типичные ионные двигатели. А там дистанция разгона ионов - в общем то очень небольшая. Буквально, чем меньше - тем лучше. Но если слишком сильно сблизить сетки анода и катода, при миллионах вольт - будет пробой через вакуум. Надо в общем считать и уточнять конструкцию таких ускорителей. Я думаю большую длину "ствола" там будет занимать не ускоряющий зазор, а всякие "модуляторы", нейтрализаторы заряда, плазменная оптика и т.д. и т.п. А, кстати, чтобы получить ток, нужна площадь. И немала. Поэтому "мортиры".

Самая замечательная деталь конструкции.
По этому концепту или какому другому, но обратная сторона Луны определенно очень удобна для ЭНЕРГОЕМКИХ астро-сооружений. Чтоб политики на Земле от их постройки не психовали.

Но на той стороне Луны всяким звездоплавателям палки в колёса будут ставить представители чистой астрофизической науки. Ведь если там будет стоят такая машинка, представляете какие помехи она будет создавать для радиотелескопов?! А ведь астрономы уже давно ту сторону Луны рассматривают как свою вотчину. Там - радиотень от Земли. И тут - такая засада!

Луну на Землю только не уроните, пушкари

Это - совсем другой проект! И кстати, да. Кто владеет мощной базой на Луне, тот способен шантажировать любое государство Земли кинетическим оружием, по мощности сопоставимым с ядерным, но абсолютно чистым в смысле радиоактивных осадков. И огромные пушки-излучатели для этого не нужны.

[alex_semenov]

Для нужд астрономии как раз таки орбитальные конструкции мне кажутся более удобными. В точках лагранжа или еще где. А тень от Земли тупо экраном-отражателем организовать можно.

А можете объяснить почему? Вот я, чисто интуитивно думаю, что поставить интерферометр (и чем больше там лучей, тем точней синтезированная картина!) на твердой поверхности - будет точней и надежней. Возможно я не прав, но обывательская интуиция говоит: 100 км интерферометр в космосе и 100 км интерферометр на обратной стороне Луны - разные вещи. Последний можно сделать ну очень мощным. Особенно если у вас на Луне есть производственная база, позволяющая производить детали такого телескопа (конечно, это задача не завтрашнего дня).
Хотя я могу предположить в защиту вашей позиции вот что. Адаптивной оптике висящей в космосе (которая чуть-чуть плавает туда-сюда относительно друг дуга) наверное все же проще компенсировать такое вот плавание, чем сумму всех колебаний грунта на Луне.  То есть жесткое основание уже ничего не стоит на фоне тех требований к "жёсткости" баз, которая обеспечиватся уже активным управлением через прецизионные измерения  лазерами, например.
Кстати, а вот для запуска активного звездолёта твердая поверхность нужна. Поглощать импульс при запуске. В космосе такую систему не подвесишь. Она действительно улетит с орбиты или упадет на Землю. Да и глупо подобную систему изготавливать на Земле и выводить ее на орбиту. Проще создать производство на Луне и создавать ее из местных материалов.

[alex_semenov]

какое отношение это имеет к проблеме межзвездных двигателей?

видать в смысле, что МЗ-двигатели "природе человека" не нужны

Я как раз думаю наоборот. Разумным Человеком может назваться лишь тот, кого проблемы МЗ-двигателям не дает покоя...   
Гарри Гарисон, кажется, сказал, что вид не способный к космической экспансии не может называть себя разумным.
Да, тема для спора. Допустим, правы вы, а не я.  Но непонятным остается мне другое.  Зачем же с упорством маньяка ходить в эту тему и методично засорять ее подобными утверждениями? Вы понимаете что тут  вы выглядит со стороны просто некрасиво?
Собрались пионЭры лететь на Луну. Устроили кружек космонавтов. Начали строит ракету из металлолома... Ясно что у них ничего не выйдет. Но дети заняты творчеством. Хорошо что хоть чем-то заняты! А вот вы ходите как тот мальчишь-плохишь и ноете: не выйдет, оно вам не надо... И кто выглядит глупей?

Идея интересная, но мне больше нравиться непосредственный разгон.
Делаем линейный двигатель - "полосатую" плоскость, поперёк которой расположены полюса электромагнитов, создающих бегущую волну магнитного поля. Сворачиваем плоскость в трубу, чтобы линии полюсов стали кольцами, и запускаем бегущей волной сверхпроводящие лёгкие кольца. Такое кольцо имеет толщину стенок в микрометр, а высоту - от миллиметра до четверти диаметра. Для трубы радиусом в метр масса такого кольца составит от 50 миллиграмм до 25 грамм (увеличим диаметр в n раз, минимальная масса возрастёт в n, максимальная в n²). Причём, при разгоне кольца "работает" только тот отрезок "трубы", что находиться на расстоянии меньше радиуса от него, остальная часть ускорителя не задействована в разгоне этого кольца, и может быть использована для разгона других одновременно с первым.
Единственной проблемой является длина такого ускорителя - для освоенных сверхпроводников с критическим полем 7 Тл для разгона до 0.5 с при озвученных параметрах кольца длина должна составить 12 000 км - почти земной диаметр - с другой же стороны, именно длина позволит точнее прицелиться.

Элинд, мне ваша идея тоже нравится куда больше моей!!!
Две ступени ясно, что хуже одной!
Насколько я понял, вы предлагаете построить для разгона снарядов пушку Гаусса?



Вы можете разжевать  нам сирым свои оценики-расчеты?
Как у вас конечная скорость и напряженность поля связана с длинной?

Какой КПД разгона в итоге получается (ток - кинетическая энергия снаряда)?  В вики  написано, что у подобных ускорителей низкий КДП. 7%, в лучшем случае 27%. 
То есть отвод паразитного тепла в такой системе - существенная проблема.

При таких габаритах, сохранить просто прямолинейность разгонной трассы, не такая уж простая задача.
И это явно не та конструкция, которую можно построить на поверхности Луны или какого-либо гравитирующего тела.

Прямолинейность сохраняется работой микродвигателей на каждой секции и лазерными лучами в качестве ориентиров, и да, это пустотное сооружение - вместе с источниками энергии, кинетическими аккумуляторами и радиаторами вполне имеющее достаточную массу чтобы не нуждаться в опоре о гравитирующие тела - а отдачу легко и просто компенсируют ионники (если пушка запустила однотонный зонд на 0.2 с, для компенсации ей достаточно "стравить" в противоположном направлении 100 тонн водорода на скорости 600 км/с, затратив на это один процент энергии, пошедшей на запуск).
Хотите строить на Луне - доводите до ума сверхпроводники с критическим полем 50 Тл - тогда пушка уложится в 240 км.

С подвешиванием пушки без опоры в голом космосе - согласен. Годная мысль.
Компенсация ускорения - тоже согласен, возможна. Иметь массивную опору не обязательно.
Главный плюс.
Если мы расположим пушку в открытом космосе, то проблема наведения куда нам надо и удержания сутками и месяцами на цели снимается (на поверхности планет и даже медленно вращающихся из за гравитационного резонанса лун это просто очень большая головная боль!). Более того. Я бы вообще рассматривал такую пушку как систему самостоятельных жёстко несвязанных станций. Ведь это цепочка колец в пространстве. Так? Если каждое кольцо - самостоятельный летательный аппарат с двигателем, энергоблоком, радиаторами... Они выстраиваются в цепь где-нибудь в поясе астероидов или даже в одной из точек Лагранджа у Земли, отрабатывают по цели, разлетаются и собираются опять в "ствол" но уже в новом направлении.  При этом нет необходимости их физически связывать в жесткую конструкцию. Как космические интерферометры они должны просто сохранять своё положение в цепи по лучу. И эта задача на много порядков ПРОЩЕ чем у тех же интерферометров, если не ошибаюсь.

Правда 12 тысяч км  -это ... если дистанция между кольцами 12 метров, то это миллион таких станций-кораблей. Опять же каждая - свой собственный бортовой источник энергии.  Морока, конечно. Но в целом конструкция мыслимая.
Одно меня смущает.

С самого начала смущало. Почему я и лепил двухступенчатую схему.
Смотрите.
Я считал важнейшим ограничителем (возможно и зря) ускорение снаряда. Снаряд у нас будет устройством стойким, но всему есть предел. Мы знаем, что своеобразным примером стойкости является танковый управляемый снаряд  "Краснополь".



Длина танковой пушки - 6 метров,  начальная скорость снаряда 1800 м/с.



То есть ускорение, которому подвергается умная начинка снаряда при выстреле из танка составляет 28 000 g

(кликните для показа/скрытия)

Кстати. Небольшая историческая справка. Все знают, что во время войны был англо-американский проект Манхэттен по созданию ядерной бомбы. Один из наиболее дорогих военных проектов той эпохи. Но он был не самым дорогим. США (при интеллектуальной поддержке Британии) потратили куда больше средств на другой грандиозный военно-исследовательский проект, который к 1943-му увенчался успехом. Разиолокационный взрыватель для зенитных снарядов. В СССР, кстати, технологию воспроизвести до 80-х так и не могли. То есть воткнуть простейший радар (который ловит пик своего эха и при снижении ответа взрывается) в стандартный колпачок снаряда так чтобы он выдерживал выстрел в стволе зенитки. Миллионы именно этих радиовзрывателей и привели к появлению камикадзе. Японская авиация просто сгорала как те бабочки в костре при попытке атаковать корабли США и Британии после 1943-го года. Ведь главная проблема прицеливания зенитчиков - выставить дистанцию взрыва. А тут все было автоматизировано).

Я и оценивал предельно возможно ускорение для межзвездных снарядов в 30-60 тысяч g.
Из этого я и исходил, лепя двухступенчатую схему (мне эта морока самому сильно не нравится!). При 60 тысячах g  разгон до половины света требует длинны "ствола" в
19 миллионов километров. И времени 255 с. Я считал это граничным условием. Неизбежным злом.

Но если вы разгоняете (равномерно прямолинейно) снаряд до 0.5с на дистанции 12 000 000 м (не говоря уже о 240 км!) то у вас ускорение более 95 000 000 g!
И, кстати, время выстрела всего 0.32 с
Отсюда можно высчитать полезную мощность и задуматься от паразитной....
В общем, мне очень нравится ваш вариант.
Но он мне кажется не реализуемым.
 

Не понял этой мысли. Что за 10%?

Тот же случай что и с ионником. Нет нужды создавать оптимальную скорость истечения в самом начале разгона. Это приводит к гигантскому росту рабочего тела и даёт мизерны прирост КПД. В случае с парусом расти будет инфраструктура которую вы органом назвали.

Ага... Да.  Кажется я понял... Действительно... Годная идея! Спасибо!
Но почему с 10%?
Почему не с 15?

[alex_semenov]

У меня дилетантский вопрос к ув. А.Семёнову.
Я просмотрел все комментарии в этой теме, касающиеся прямоточника Бассарда. Да, это неосуществимо. Но что если идею прямоточного двигателя в космосе реализовать иначе?
Даже в турбулентной земной атмосфере, след из отработанных газов тянется за самолётом на многие десятки километров. Если бак со сжиженным однокомпонентным топливом, двигаясь в космосе, выпустит его охлаждённые пары в виде ламинарного потока за собой - следующий за ним прямоточник мог бы разгоняться, используя это топливо. Разумеется, если решить вопрос по своевременному уводу бака в сторону от траектории. Более того, таких баков может быть запущено некоторое количество, и при их синхронной работе "дорожка" из топлива может иметь очень приличную длину и массу.

Допустим все вышло как вы говорите. А смысл?
Зачем распылять топливо чтобы потом его собирать?
Даже если вы намекаете на знаменитый кинетический двигатель Подвысоцкого (по поводу которого столько склок) то задайтесь вопросом - откуда ЭНЕРГИЯ?
Ведь какой бы привод вы не придумали, в итоге у вас будет лететь корабль со скоростью v и массой m, у него будет кинетическая энергия mv^2/2 и возникает вопрос откуда она взялась?
Все остальное -шашечки.
Главная проблема прямоточки не сбор ракетной массы (хотя и тут масса вопросов!), а невозможность спалить собранный водород. Он ТЕОРЕТИЧЕСКИ не может гореть с нужной нам скоростью. Всякие там циклы с катализацией - фигня идея. Катализатора не напасётесь... В общем идея прямоточки Бассарда (в классическом виде) такая же фантазия как звездолёт на черной дыре или темной материи. Псевдофизика второго порядка. Кстати мини-чёрная дыра решила бы проблему сжигания собранного водорода прямоточки (я даже как-то тут фантазировал на эту тему). Но как говорится в известной рекламе "не в этой жизни!"

Многое упростится, если и "пушку" и "снаряды" разместить на борту разгоняемого аппарата.

Ничего не упростится!
Напротив.
На борту звездолёта каждый килограмм лишнего веса - проблема (балласт, сжирающий удельную мощность). А в случае пушки (даже подвешенной в голом космосе) тонны и тонны оборудования - своего рода инерционный якорь, который только на пользу ей как тяжёлый лафет. Так что у нас все расставлено правильно, Иван! Хотя шутка юмора - принимается.

а то, что мне конкретно ЭТОТ ВАШ проект "луча материи" видится глупым - так это через некоторое время сам прийдете к такому выводу - но не приписывайте мне противничество самой идее звездолетного двигателя.

Хорошо. Но вы решили меня все же удержать от мучений над глупой идеей?
Так вы - добрый саморитятин?
Вам зачем меня спасать от моих иллюзий?
Знаете анекдот?
- И давно вас мучают  эти сексуальные кошмары?
- Доктор! Ну почему вы решили, что они меня мучают?!
 

Иметь массивную опору не обязательно.
Главный плюс.

А вот с этого места поподробнее...

А что поподробней?
Вы хотите разогнать что-то до скорости 0.5с
Из закона сохранения импульса ясно что отдача в стволе (скорость движения ствола) будет обратно пропорциональна отношению масс.
Ясно, что если вы стоите на массивной планете, то отдача буде почти незаметной (не создаст вам как конструктору никаких проблем).
Подвесив пушку в космосе, у вас с этим возникнет проблема. Но не такая уж и большая.
Ведь ваша пушка будет на много порядков больше весить чем запускаемый снаряд. И чем больше это отношение, тем проще у вас проблема компенсировать отдачу.
Если масс всех запущенных снарядов у вас тонна, то при массе пушки в 1 миллион тонн, отдача, полученная при запуске буде 1 миллионная скорости снаряда. То есть 150 м/с. Для сооружения миллионной массы это конечно существенное количество движения. Компенсировать его - морока. Но не такая уж и морока (на фоне остальных проблем сооружения).
Энергетически это будет просто смешная цена.
Просто сравните.
Разогнать тонну до половины света - одна кинетическая энергия.
А разогнать миллион тонн до 150 м/с - совсем другая кинетическая энергия.
Специально не стану считать. Сами посчитайте.
Ясно, что у машины, которая только что потратила столько энергии (разогнав тонну до половины света) найдется и необходимый  мизер энергии, чтобы погасить отдачу. Для этого у нее энергии будет с избытком и поэтому можно даже сэкономить на ракетной массе (использовать для компенсации ионники, хотя за 150 м/с платить скоростью истечения в 50 км/с - явное энергетическое барство).

[alex_semenov]

Elind,  я тут подумал.
Eсли пушка Гаусса из миллиона ОТДЕЛЬНЫХ станций-колец мыслима для 12 000 км, то какая проблема растянуть их на 19 000 000 км?
Cложней этой конфигурацией управлять (задержка сигнала уже очень заметная)... Но если надо?
Да, в Лаграндже Земля -Луна уже не поместится. Но это чуть ли ни единственное неудобство.
Если у системы питание от солнечного света, то поместить все это где-нибудь между Землей и Венерой или Венерой и Меркурием...
Хотя конечно, в этом случае пропадает заманчивая простота.
Построить что-то  пусть столь же массивное и энергоёмкоен, но на Луне и компактно (что в телескоп не разглядишь) - кажется все же проще.
Но мы то знаем, что любое решение будет недешевым (поэтому и ищем оптимумы).
Я в принципе не против иметь многовариантность решений узлов системы.
Чем больше мыслимых решений - тем лучше.

[alex_semenov]

Любопытная свежая конференция по теме
https://www.fisw.space/fisw-2019
Может кому интересно будет

Конечно интересно!
Позавидовать можно! Хорошо "сволочи" устроились!

Насколько я могу судить, обсуждение идет в достаточно ортодоксальных направлениях (нам давно известных).
Хотя и мы тут в общем-то далеко от традиции не уходим. Ищем "изюм" второго  порядка но не первого.
Я же сказал в начале: "аглицкую блоху подковать" -наше все!
PS
Значек у них - "левый"

Явно делала какая-то девочка "на заказ".
Дура. Взяла самый "подходящий" образ звездолёта.
Но это же узнаваемые проект межпланетки к Марсу на "Нерве" начала 70-х!
То есть, первое мое впечатление (возможно ошибочное): контора  - больше понтов, чем смысла.
Я увлекался проблемой за долго до того как подобные межзвездные сообщества на Западе начали появятся в 2010-х как грибы после дождя.
А дождь ясно какой.
Экзопланеты? Нет. Они  - куда раньше. Кризис 2008-го года. Велика Стогнация.
С этого момента глобалисты (проще говоря банкиры и рейтинговые агенства, истинные хозяева мира) стали подстёгивать "прогресс" везде где только можно (Отсюда и Маск и Мильнер с Хокингом, они же толкают глобальное потепление и зелёные технологии, хотя не лезут, но они их прут из всех сил!). И сюда (межзвездная тема) полились деньги тоже. Небольшие, но заказать девочке эмблему, сделать сайт, собрать конференцию раз в год - достаточно. Даже на гранты своим знакомым остается наверное...
Поэтому сейчас тут (в межзвездной теме) "угля" много, хоть и мелкого.
Бери больше - кидай дальше!
Даже тут заканчиваются старые добрые времена!...
Появляется респектабельность!
Появляются Конторы!!!
 

Хотите строить на Луне - доводите до ума сверхпроводники с критическим полем 50 Тл - тогда пушка уложится в 240 км.

Экваториальный радиус Луны=1738.14 км
Размещение ствола  ..вдоль экватора по касательной к экваториальной окружности планеты.
Считаем высоту выходного отверстия над средним уровнем поверхности. Использовал www.planetcalc.ru/620

Вы с ума сошли!
Допустим. Но как вы этим стволом собираетесь ворочать?
Луна делает оборот вокруг оси за 28 дней. То есть любая звезда на которую вы прицелитесь (кроме Полярной) будет уезжать из прицела. Не так быстро как на Земле, но все равно быстро. Любой ствол нужно будет поворачивать. Мы посчитали что на 5% света надо выстреливать снаряды за 5 дней. Тогда запуская что-то на 0.5с вам нужно уже пропорционально больше дней на выстрел. 50 дней (разгон собственно зонда займет в 4 раза больше 200 дней). Сколько раз ваша цель успеет уйти за горизонт Луны и через время взойти с другой стороны?
Чем хороша Луна? Тем что это "седьмой континент". База. Для начальной концепции  (небольшой, легкий зонд на небольшой скорости, возможно даже не к звезде, а в облако Оорта или  к той же 9-й планете, например) - самое то. Полигон для развития начальных исследований и экспериментов. Но если концепция пойдет в рост то, видимо, придется  ей с Луны уходить.

Интегральное дерево строим? Ну, тогда надо смотреть точки Лагранжа Солнце-Юпитер, может  какая подойдёт?

Гм...



Интересная подача.
Мысль такая. Если у нас источник энергии свет (а при самостоятельных кольцах это чуть ли не единственное мыслимое решение) то самое разумное решение поместить такую пушку поближе к Солнцу, а значит глубоко в гравитационную яму нашего светила. Там эффект прилива будет очень заметным и значит возникает соблазн им воспользоваться, то есть отказаться от свободно плавающих колец и связать их тонкими "нитями". Ведь конструкция будет работать на разрыв (если нет выстрела).  Хотя опять таки, ствол придется "качать".  За 50 дней на низкой орбите небо тоже повернется...
Но 19 миллионов км "дерево" длиной?... Как-то... Бр... Даже моей фантазии не хватает. Получается что-то слишком грандиозное.
НО!
Если вся конструкция остается виртуальной (кольца связаны активной стабилизацией), то вот что получается.  Гравитация с нашей группировкой станций будет играть злую шутку. Если линия  группировки направлена от Солнца (как интегральное дерево одной из крон к Солнцу) то  получается что только центральное кольцо будет двигаться по своей орбите. А остальные будут двитатся чуть быстрей или медленней своей орбитальной скорости. И это - проблема. Всей пушке постоянно придется "висеть" на ионной тяге. Насколько это критично? Надо прикидывать.
Остается одно. Положить "пушку" (ось группировки) по касательной к  ее орбите.
В этом случае будет то же самое. Только центральный сегмент будет двигаться естественно, остальные будут "висеть" на корректирующей тяге. Но ясно что в этом случае затраты энергии и рабочей массы всех колец на сохранение конфигурации будут куда меньше чем в случае радиального положения (где крайние кольца будут на 9.5 миллионов км выше и ниже своей орбиты и будут испытывать чудовищный прилив, который над будет компенсировать).
То есть. Хотя сама идея и не проходит, но как ключ к выбору положения и расчету стоимости конфигурации - интересная.
Далеко от Солнца, разумеется, все эти проблемы могут стать едва заметными.
Но там возникнет другая проблема - энергии.
Ставить на каждое из миллиона колец собственную ядерную энергоустановку?
Это дорого.
Цена подобной энергии сильно зависит от размера. Чем больше размер - тем ниже цена энергия (единственное достоинство солнечной - она так не зависит!). Поэтому там бы выходом была бы некая центральная станция (типа моей гравицапы), которая бы питала бы по энергетическому лучу все кольца. Но это уже получается чересчур громоздко (как мне кажется). Кучи промежуточных преобразователей - это сложность, цена, это потери...
 
То есть 19 миллионов километров - это конструкция-дура... в Солнечной системе ей тесновато уже...

[alex_semenov]

Кстати, а чему равны эти потери?
Грубо говоря --- у нас две станции. Одна отдает мощность , другая принимает.
Передача энергии через электромагнитное поле.

Не знаю... Мне не нравится "как художнику". Могу ошибаться.
Но такая сложная схема потока энергии ничем уже не лучше (проще) моей первоначальной двухступенчатости. А она хоть компактней! Хотя и там могут вылезти траблы (при ближайшем рассмотрении) которые хрен перелезешь...

"Однокомпонентное топливо" не обязательно "водород". Речь о старой доброй химии.

Маки, угомонитесь.
Вы слили мой ГЛАВНЫЙ вопрос.
Откуда ЭНЕРГИЯ?
Вам это кажется ерундой? И вы побежали к другому.
А зря.
Вот видно что вы нихнера не понимаете в проблеме. От слова "совсем".
Даже не в проблеме звездоплаванья. У вас по физике - ноль (даже не двойка). Признайтесь! Все равно же уже видно!
Еще раз.
(У вас, кстати, сколько классов? Возможно вы еще только учитесь?)
Что такое кинетическая энергия тела вы знаете?
Или вы думаете что школьную физику придумали для того чтобы вы не шлялись без дела по подворотням?
Я не хочу вас обидеть.
Но поймите. Не понимая (то есть не принимая) закона сохранения энергии вы не способны что-либо предложить ну хоть сколько-нибудь интересное в этом деле.
Проще тогда рулетку крутить, мол, а вдруг что-то осмысленное выпадет.

Как химия может разогнать до межзвездных скоростей что-либо? Вы теплоту сгорания вашего однокомпонентрого (да хоть какого!) топлива можете оценить?
Это десятки Мегаджоулей на кг. Не более. Энергия связи в молекулах.
Не важно как вы переведете эту энергию в энергию звездолёта.
Но вы не можете получить больше чтем затратите.
А сколько вам надо получить?
На скорости 0.1с (допустим) каждый килограмм звездолёта это 4,5E+14 Дж кинетической энергии.
Допустим, вы действительно придумали чудесный способ превращать энергию вашего топлива, рассеянного по пути в эту кинетическую энергию прямоточки без потерь.
Сколько тогда топлива вам надо рассеять по пути на каждый килограмм звездолёта?
Допустим калорийность вашего однокомпонентного 50 МДж/кг.
Делите. Вам нужно 9 000 000 кг на килограмм ракеты.
Опять вылазят проклятые миллионы.
Да, конечно. Если бы вы попытались запустить "обычную" химическую ракету на эту же скорость, то у вас бы вылезли чуть ли не гуглы. Потому что там логарифм. Но даже избавившись от него вот таким вот хитрым образом (согласен, голова работает!), вы все равно получаете чудовищные цифры. И заметьте, я предположил выше немыслимое, что всё распыленное вами топливо пошло в дело и идеально отработало в полезную энергию прямотокчи.
А ведь эти миллионы тонн надо еще по пути как-то расположить! А путь (как мы знаем) до облака Оорта, куда даже легкий зонд забросить - проблема.
У любой идеи всегда считайте энегетический баланс.
Закон сохранения энергии - незыблем.
Это - основа.
Я понимаю что вы пытаетесь избавиться от проклятья ракеты (формулы Циолковского) и в целом, идея у вас правильная ( не вы первый в этом направлении мыслите я же дал вам ключ "кинетический двигатель Подвысоцкого" гуглите и будет вам счастье, в смысле набора формул) но ценный выход из этого если и спрятан, то спрятан ну очень глубоко. Даже Подвысоцкий, Панов (кстати настоящий учёный!) и Зотов (их заклятый оппонент,  физику преподает в университете) ходят кругами, дули тыкают друг другу, но не видят самого ценного... Зотов в целом почти увидел...   Но вцепился в "шашечки". А там они - кривые от рождения.

[alex_semenov]

Поэтому вначале мы разгоняем элементы сборочного робота, в двух или трех экземплярах.

Да ерунда все это! Было до вас предложено уже сто раз. Фигня полная.
Что вас испугало в рассматриваемой концепции?
Дистанция в 19 миллионов км разгона снаряда?
Опять мегаструктуры?
А как вы хотите ОБОЙТИ природу мироздания?
Нет  компактных решения в духе "заменить мотор в автомобиле и полетим!" сквозь пространство и время!



Вот "ведро" было. Но оно законы сохранения нарушает, оказывается.

А по серьезным разработкам чего слышно?

Ничего не слышно.
Эти, что здесь, "разработки" - самые серьезные. Поверьте. Серьёзней не бывает (я следил, рыл, искал). Увы!

Понятно, что можно до Проксимы Центавры допиликать и на химическом движке. Только-б электроника не подвела.
Может, чутка быстрее чего в умах конструкторов витает реального?
И обеспечит ли современная связь передачу фото с орбит планет Центавры?

Все способы бюджетненько добраться до звезд (за тысячи лет) уже давно обговорены. И тоже не один раз. Борис Штерн вон книжку уже даже написал.
Но вас же (молодых да ранних) такой подход не устраивает. Верно?
Вам нужно результат в пределах жизни поколения! Или хотя бы для прямых внуков (хотя заводить вы нынче и не пытаетесь даже одного ребёнка)!

[alex_semenov]

Попасть кирпичом под зад звездолету за несколько световых лет - это серьёзно? 

Каких световых лет?
Да и хотя бы световых лет, что тут невозможного?
А попасть в Луну в 1959-м? А в Марс? А в Плутон, тут недавно было?
Какая разница?

Но вас же (молодых да ранних) такой подход не устраивает. Верно?

Конечно не устраивает!     Не доживу я....

Так и я не доживу. Ну и что?
Вам как? Дешево или быстро?
Если быстро то дёшево никак не получится.
Вот тут вот сказано что для доставить быстро 1 грамм к А-Центавре (без торможения!) нужно заплатить 20 миллиардов.
Я прикидывал. Врут! Врут как дышат! У меня при самых скромных оценках их излучатель (синтезированная апертура) получается в триллионы убитых енотов. Триллионы за грамм доставки "быстро"! И технология - одноразовая. Развить ее в общем то некуда.
Да, я понимаю хоцца...
Но если нельзя, что делать?
Надо хотелки свои рихтовать.
Напильником.
 
Никто не доживет до светлого будущего. Так что? С_рать поэтому надо друг другу на голову и жить только "до поворота"?

А с чего вы решили, что я предлагаю обойти законы МИРОЗДАНИЯ?
Я предлагаю просто ещё один вариант.
Один из многих.

Кот, вы предложили то, что тут уже сто раз предлагали. Ладно бы кто-то из "залетных бабочек"! Но вам то, корифею тут!
Мы тут пытаемся понять технологии ближнего прицела. И такие, которые бы имели развитие в будущее. То есть можно сделать маленьким для начала (килограмм, тонну запустить) а потом отмасштабировать вверх (1000 тонн... пилотируемый, может быть)... В этом смысле у подобных предложений (что-то там собирать у цели) если и есть шанс, то... развития нет. Вкладывать триллионы будет смысл, если у концепции будет длинная перспектива.
Пушка на Луне такую перспективу имеет. И может начаться даже не с межзвездных полётов а с быстрых флай-бай полёта к койперидам. Их вон сколько уже! И открывать будут еще и еще... А там и девятая планета вырисовывается где-то... Гравлинза опять таки... В общем, проект мог бы начаться с изучения окраин солнечной системы. Почему я вцепился в синтезированную апертуру? Почему стал своими пушками на Луне подражать ей? Потому что такое сооружение можно постепенно наращивать. Начать с малого, а потом увеличивать и увеличивать.

Кстати с кольцами Elinda  тоже можно поступить так же. Масштабировать. Тысчя, десять, сто, миллион.  И начать с Лагранжа в системе Земля-Луна. У концепции что хорошо? Пушки вообще можно использовать сначала одни, потом другие. Снаряды, сами зонды (их зеркала, системы приводов). Тут у нас конструктор лего намечается.

[alex_semenov]

О залётных бабочках... Опять таки на свет... А я их тут все норовлю сжечь. "И склизких бабочек душить..."
Наверное самое время напомнить старый-добрый фантастический рассказ из ЮТ 1978 номер 4 (кстати не тот ли это Маров что и Закиров? Хотя... вряд ли... Маров не Малов... совсем старый стал...)
Этот раздел нашего форума начинает напоминать такую вот планету.
И сервис у нас (меня) тут тоже становится похожим!
 

* * *

Фантастический  рассказ   

Владимир МАЛОВ   

МОТЫЛЬКИ НА СВЕТ   



— Все! Опустились! — устало  проговорил Невиль и откинулся на  спинку кресла.   
С минуту они молчали, взволнованные торжественной тишиной,  наступившей после выключения  тормозных двигателей. Оба, конечно, думали сейчас об одном и  том же: если сигналы сверхмощного радиоизлучения, уже давным-давно отмечаемые в районе  этой планеты, действительно подавались высокоорганизованной  разумной цивилизацией, то тогда  им, Невилю и Бельеру, выпало  счастье своими глазами увидеть  живых существ инопланетного  происхождения. Впрочем, могли  ли они считать себя первооткрывателями? Ведь едва на Земле  зарегистрировали эти сигналы, в  космос отправился самый совершенный в ту пору звездолет, который должен был долететь до  планеты через 180 лет. Ничего  страшного! Достигнутое на Земле долголетие это позволяло. Затем, 150 лет спустя, когда появились более совершенные конструкции, стартовал еще один, идущий уже со световой скоростью  звездолет. Понятно: ведь всем на  Земле хотелось как можно скорее узнать о природе сигналов и,  может быть, впервые встретиться  с чужим разумом. И наконец —  третий, их надпространственник  «Привет», который затратил на  путь сюда лишь несколько месяцев.   
Забавно, но все три корабля  должны были добраться до планеты почти в одно и то же время. Ну что же, все экипажи вернутся домой на их «Привете», и  уже через несколько месяцев  Земля будет все знать.   
— Интересно... какими они мо-  гут быть? — нарушил молчание  Бельер.   
— Это мы сейчас увидим, —  отозвался Невиль, протягивая руку к большой оранжевой кнопке.  Засветился экран кругового обзора. Земляне впились глазами в  появившееся изображение.   
Звездолет, родной звездолет  «Привет», так долго бывший для  них всем — средством передвижения, домом, частицей родной  планеты, — теперь стоял на ослепительно зеркальной, непогрешимо ровной поверхности, тянувшейся во все стороны до самого горизонта. На этой поверхности размещались странные,, совершенно  непохожие друг на друга пред-  меты самых причудливых форм.  Зрелище было до того удивительным и невероятным, что Невиль и Бельер, еще минуту назад  готовые увидеть все, что угодно,  вдруг почувствовали себя, как  Алиса из древней сказки — в Зазеркалье.   
Уже одетые в скафандры, в  выходном шлюзе, они немного  замешкались.   
— Не кажется ли тебе странным?.. — начал Бельер.   
— Кажется!   
— ...почему все эти предметы  так резко отличаются друг от  друга? По-моему, ни одна из  форм не повторяется дважды...  Невиль, более спокойный и  сдержанный, пожал плечами. Как  раз в это время открылся люк.  В глаза землянам ударил яркий  свет непривычного светло-голубо-  го солнца. Невиль и Бельер медленно стали спускаться по легкой  лестнице.   
— Я вас попрошу побыстрее!  Они испуганно переглянулись.   
— Это не ты?.. — начали оба  одновременно.   
— Да-да! Я обращаюсь к вам,  спускающимся по лестнице! Прошу вас поспешить, сегодня у меня много работы!   
Окончательно растерявшись,  они спустились наконец вниз.  У подножия «Привета» их ожидало существо совершенно земного  вида; оно было голубоглазо, черноволосо, белозубо и завернуто  в широкую свободную одежду,  похожую на пестро раскрашенную  простыню или тогу древнеримского сенатора.   
— Да-а, — протянуло существо,  придирчиво и, может быть, даже  бесцеремонно рассматривая пришельцев. — По-моему, таких, как  вы, я уже встречал.   
Лицо существа изобразило задумчивость, а потом просияло:   
— Ну да! Четыре дня назад,  опять в мое дежурство! Скафандры отличные от ваших, но тип я  узнал безошибочно. И еще! Дней  пятнадцать назад, но тогда, прав-  да, дежурил напарник... То же  самое: скафандры совсем уж,  знаете ли, но тип тот же самый.  Ну а их корабли... — существо покачало головой.   
— Так они долетели?! — воскликнул Бельер и стал осматриваться по сторонам, отыскивая  среди причудливых сооружений  архаичный, но хорошо знакомый  контур первого звездолета  МКЦ5510 или более совершенный,  но теперь тоже отошедший в прошлое контур «Астронома».   
— Мы их взяли, — коротко  ответило существо.   
— А вы... э... вы тоже наш соотечественник? — сказал Невиль  первое, что пришло в голову. —  Вы так хорошо говорите на нашем языке...   
— Ваш звездолет, видимо, надпространственник? — спросило существо, оставляя вопрос Невиля  без ответа. — И вы, без сомнения, убеждены, что выход в надпространство — это предел скорости?   
— Да, — выдавил из себя Невиль.  На лице существа обозначилась  тень разочарования.   
— Так я и полагал. Похожий  образец, кажется, уже попадался. Сюда ведь многие прилетают, — широким жестом существо  обвело странные предметы вокруг «Привета».   
— Так это звездолеты?! —  вскричал Невиль.   
— Правильно! Видите, вот тот  звездолет, третий справа... он из  другой звездной системы. Вы  только посмотрите, какие размеры, размах, мощь! А летели они,  между прочим, в тысячу раз  быстрее, чем вы. И это далеко не предел. Мы сами, например...   
— В тысячу раз? — недоверчиво сказал Невиль.   
— Примерно, — ответило существо, — но вы не расстраивайтесь.   
— А мы не расстраиваемся, —  обиделся Невиль.   
— И вообще, кто вы такой? —  вмешался Бельер, хранивший  угрюмое молчание.   
— Прошу прощения, забыл  представиться — я Веегресий Лотана, дежурный по приему звездолетов. Вы будете триста девять  тысяч семьсот восемьдесят пятыми по счету. Вопросы есть?   
— Конечно, — хмуро сказал  Бельер. — Откуда вы знаете наш  язык?   
Лицо Лотаны омрачилось.   
— Вот-вот, — сказал он устало. — Те, предыдущие с вашей  планеты, тоже об этом спрашивали. И вы не можете пока этого  понять. Пока... — подчеркнул он  многозначительно. — Но пройдут  на вашей планете десятки тысяч  лет, вы станете совершеннее,  тогда...   
Высоко-высоко послышался нарастающий гул. Все трое одновременно подняли головы. На лицо Лотаны легла тень досады.   
— Еще один! Мне всегда не  везет: как мое дежурство, звездолеты начинают сыпаться дождем.   
Он немного поколебался. Потом, решившись, сказал:   
— Вы стойте здесь и никуда не  отходите. А я сейчас же вернусь.  Вот только встречу новый звездолет.   
И Веегресий Лотана словно растворился в воздухе.   
Они угрюмо сидели, скрестив  ноги по-турецки, прямо на этой  ровной зеркальной поверхности.   
— Что ты обо всем этом думаешь? — спросил Невиль.   
— Черт знает что такое! —  отозвался Бельер.   
— Триста девять тысяч восемьсот семьдесят пятые, — пробормотал Невиль. — Это мы...   
— Семьсот восемьдесят пятые, — поправил Бельер. — Да-да, он сказал именно так.   
— А не улететь ли нам домой? — сказал Невиль. — С надпространственной скоростью...  Но договорить он не успел:  перед землянами вновь возник  дежурный.   
— Прошу прощения, я заставил  вас скучать.   
— Да пустяки, — вежливо сказал Невиль, — не стоит...   
Поднимаясь, он взглянул налево. Слева стояли еще двое космонавтов в скафандрах нечеловеческой конструкции.   
— Вот, только что прибыли, —  сказал Лотана.   
— Невиль, — представился Невиль, делая шаг к только что прибывшим и решив про себя ничему больше не удивляться.   
— Бельер, — назвался Бельер.   
— Ар, — указал на себя первый из космонавтов.   
— Зах, — назвался второй.   
— Летели с надсветовой скоростью? — спросил Бельер, чтобы завязать беседу.   
— Летели, — ответил Ар.   
— Отметили в районе этой звезды сигналы сверхмощного радиоизлучения? — спросил Невиль.   
— Отметили, — пробормотал  Зах.   
Странно, они прекрасно понимали друг друга. Новоприбывшим  показалось, что земляне заговорили, как они сами, а экипаж  «Привета» был совершенно уверен в том, что ответы прозвучали  по земному.   
А Веегресий Латана отошел в  сторону и требовательным, критическим взглядом продолжал  осматривать «Привет».   
— Да, все-таки что-то есть,  бесспорно, — бормотал он, —  может быть интересным. Хотя,  конечно, грубоват во внешних  формах.   
— Что значит — грубоват? —  снова обиделся Невиль.   
— Не кипятитесь! Без вас у  меня полно забот. Лучше помолчите и послушайте, что я скажу.  Пора внести в дело ясность.  Он оглядел всех четверых одного за другим. Ярко светило  странное светло-голубое солнце.  Его лучи отражались в зеркальной поверхности гигантского космодрома, играли на стеклах шлемов космонавтов. Все четверо  поняли, что сейчас Веегресий Лотана скажет что-то очень важное.   
— Вы, конечно, прилетели сюда, потому что зарегистрировали  сверхмощное, непохожее на все  другие излучение?   
— Правда, — согласился Невиль.   
— Да, — ответил Зах.   
— Тогда вам полезно будет  узнать, что ни этой планеты, —  Лотана постучал ногой по зеркальному металлу, — ни соседних планет, когда я родился, еще  не было. Все они созданы искусственно.   
— Искусственно?! — вскричали  все четверо хором.   
— А что тут удивительного? —  спросил Лотана. — Далеко не  первый случай в нашей практике.  И не последний, конечно.  Он замолчал, вероятно обдумывая, как лучше сказать то, что  собирался. 
— Здесь стоят триста девять  тысяч семьсот восемьдесят шесть  звездолетов. Все они прилетели  сюда на мощное радиоизлучение...  Он еще раз посмотрел на «Привет».   
— В общем, ваш звездолет я  регистрирую. А ваш, — он обернулся к Ару и Заху, — ваш звездолет почти такой же, как у них,  разница очень незначительная.  Если хотите, можете улетать хоть  сейчас.   
Ар и Зах обескураженно молчали.   
— С вами же дело обстоит  так, — обратился Лотана к Невилю и Бельеру. — Вся эта планетная система создана по предложению группы ученых, занимающихся сравнительной космитехнофизиологией. Рассудили так.  Изучать на местах даже нашей  супердолгой жизни не хватит.  И решили — пусть звездолеты  сами слетаются к нам. Эта планета как раз и предназначена для  изучения космической техники в  натуре. Итак, с вашего позволения звездолет останется здесь.  Разумеется, когда он будет изучен в достаточной мере, мы его  вернем к вам на планету. Правда,  предупреждаем, не сразу...   
— А мы?! — вскричали земляне одновременно.   
— Спокойно... Специалисты побеседуют с вами. Некоторое время понаблюдают за вами... Это  будет на соседней планете, там  созданы привычные условия для  всех экипажей. Может быть, вам  так понравится, что вы не захотите возвращаться. Но если пожелаете, мы вас переправим домой. Очень быстро, в считанные  мгновения...   
Невиль без сил опустился на  ослепительно зеркальную поверхность. Бельер хотел что-то сказать, открыл рот... и махнул рукой. Высоко в небе послышался  нарастающий гул. Веегресий Лотана поднял голову.   
— Еще один! — вскричал он.—  Ну и денек!           

[alex_semenov]

Попробуйте. Построгайте, попилите лобзиком. Испытайте.  Цифры в столбик и таблицы занесите... .

Да мы так и делаем. Но для лобзика материала нет. А посчитать, смоделировать (что на пальцах вывести не можем) - так мы же это и пытаемся.

[alex_semenov]

Нет, именно линейный двигатель.
Вот так движется в нём бегущая волна поля

А так выглядит запуск сверхпроводящего кольца

Магнитное поле в "трубе" направлено по радиусу, перпендикулярно оси "трубы", ток в кольце охватывает ось кольцом, и перпендикулярен линиям поля - а возникающая сила Ампера взаимно перпендикулярна им обеим и направлена вдоль оси. Численно же сила Ампера составляет где перпендикулярное поле - создаваемое внешними обмотками двигателя, а параллельное - создаваемое индуцированным током в кольце. Сила будет максимальна, когда они равны, масса же кольца тогда его ускорение будет где h - толщина стенки кольца (может быть до 1 мкм).Причём, для однородного кольца постоянной толщины ускорение зависит только от напряжённости поля в каждой его точке, и, если напряжённость поля будет вдоль высоты кольца будет постоянная (незначительное усложнение обмоток), то на кольцо не будут действовать растягивающе-сжимающие силы, и ускорения оно даже не заметит.

Ага, спасибо!
То есть это все тот же асинхронный электродвигатель но развернутый в линию?
И в итоге получается 12 000 км сплошной трубы... То есть коаксиально вложенные две "трубы" в зазоре между которыми и разгоняется кольцо?
Вы оценивали массу конструкции?
Лично мне остается непонятным как к этой трубе подводится энергия? Вот профан я в этом (мало руками работал с подобными машинами, нет интуиции). То есть на одном конце генерируется очень мощная бегущая волна? А как она подпитывается все эти тысячи км? Стоят какие-то индукторы снаружи? В асинхронном двигатели (самый массовый двигатель в хозяйстве) ясно как. Сам переменный ток (трехфазный) создает по обмотке бесконечную бегущую волну и частота сети дает скорость 3000 оборотов в минуту. А тут как?

Про ускорение (чудовищное). Согласен. Интересный ход. Но! "незначительные усложненная обмотка" это значит что коаксиальная труба не просто гладкий сверпроводник  (сколько то там микрон толщиной) а все-таки массивное (на погонный метр) тело... и какая масса (но выше я уже спрашивал)?
Еще одно сомнение. Да, ускорение кольцо не почувствует, если это одно монолитное кольцо из сверхпроводника. Но нам достаточно этого? Кольцо - это все-таки космический аппарат с системой управления. То есть в нем должен быть "слой" некой электроники-логики, который сам не является тем сверхпроводником в котором инициируется ток. А значит эта часть кольца таки почувствует чудовищное ускорение.

И еще. Кольцо в трубу запускается с самого начала без тока (кстати с током был бы синхронный линейный, кажется). Ток в кольце наводится бегущей волной по трубе. И когда кольцо вылетело с другого конца, в нем наведенный ток пропал? Хотя ... вряд ли... Куда он пропадет из сверхпроводника? Это в обычном беличьем колесе (роторе асинхронника) он пропадает, а тут вряд ли... Но его будет достаточно для всех остальных нужд в полёте дальше?
 
В общем принцип интересный. Но что сильно обескураживает - чудовищное ускорение и чудовищная сплошная длина конструкции.
Ладно бы все было из отдельных колец...(как в пушке Гаусса), но такая вот сплошная труба...
Хотя я сейчас припоминаю вот что.
Попадался мне проект Бишопа... Старсид (Starseed Bishop). Нанороботы миллиграмовые. То о чем тут безконца вспоминают. У него еще в 1990-х все это было продумано достаточно детально. Именно запускаются пылинки-кубики и собираются. Почему когда мне радосно тут эту идею выкрикивают, у меня закатываются глаза от тоски (пока вы тут фантазировали, там уже давно идею продвинули до предельно-мыслимого пока состояния)

Вот... http://www.iase.cc/index.htm



Так вот. Запускать эти "кубики" он собирался именно "размотанным в космосе" длинным "проводом" - линейным ускорителем.
http://www.iase.cc/launcher.htm



Насколько я могу судить, вы предлагаете анлогичный драйвер но для более массивных колец.
Меня в первую очередь смущает чудовищное (миллионы g) ускорение....
При падении в чёрную дыру (или при ускорении материи в термоядерной бомбе) такие ускорения возникают, наверное. Материя превращается в квазижидкость... Как нежная электроника у Бишопа это может пережить? Я не понимаю.