Двигатель для межзвёздных перелётов

[gan]

Как знают завсегдатаи этой темы, переход от термоядерной ракеты к аннигиляционной не даёт существенной выгоды

Не, не, не, так тоже низя! Все дело в технологиях, пока их нет, но аннигиляция калорийнее, надо думать...

[petrovich1964]

В природе существуют

В вакуме избавиться от лишнего тепла можно только излучением энергии. То есть нужны плоскости излучающие энергию. Это "листья". Чем больше энергии надо излучить тем больше "листьев" нужно. Которые надо крепить к "стеблям" по которым будет передаваться тепло. Извините, я сейчас не помню, кто именно сформулировал эту мысль на форуме. Так что у нас снежный ком, чем больше энергии надо изулчить, тем больше у нас масса радиатора. Чем больше масса радиатора, тем больше энергии для быстрого полёта.
Так что межзвёздный перелёт - это корабль поколений. Утопия описанная в "Пасынках Вселенной". Отправить юнцов (Москва-Кассиопея), в надежде что они не сойдут с ума и не повесятся, и не поубивают друг друга, с тем что они достигнут Проксимы в возрасте послерепродуктирного - лишь для сбора информации - нелепа. Робот не имеющий эмоций с этим справится 100%. А идея заселить другую звезду - это лишь для фанатиков. Лично я не отдам и копейки для того чтобы чьито правнуки (корабль поколений) заселили другой мир.
Когда люди плыли в Новый свет, то они плыли для своей собственной жизни, в надежде что в Новом мире они будут жить лучше, чем в Старом свете в котором всё уже поделенно, и для них в этом мире нет перспектив. Понимаете разницу?

[Mercury127]

думаю, оптимальным альтернативным радиатором был бы высолкочастотный гравиволновый (ВЧГВР)... например, гигагерцовый и выше.
те, оптимально - сливать энергию в виде гравиволн высоких частот.

+ законами физики не запрещено (?), а значит, возможно (??),
+ гравиволны проходят сквозь материю (корпус корабля, экипаж) без поглощения,
+ эффективность излучения (и охлаждения) пропорциональна четвертой степени частоты, что, гипотетически, дает возможность компенсировать малую массу излучающего механизма частотой (почему и идёт речь о гигагерцах и выше).

- непонятно, как вообще такое сделать технически,
- если это возможно, то почему природа до сих пор сама его не реализовала в естественных процессах?

(косвенное следствие: если данное решение физически и технически возможно, то нет смысла искать Сферы Дайсона по инфракрансному излучению, тк ВЦ, скорее всего, будут использовать способ с ВЧГВР, как более эффективный)

[petrovich1964]

Полетят разумные и чувствующие компьютеры, либо разумные бессмертные существа.

За чей сщёт?  И для чего?
Я лично не дам ни цента, чтобы Ваша копия, или Вы лично через сознание ушедшее в другую оболочку, достигли далекой звезды. А зачем мне лично это надо?
Что получит человечество, если на другой звезде Вы начнёте новую жизнь?

[Polnoch Ксю]

В вакуме избавиться от лишнего тепла можно только излучением энергии.

Да. И пропорционально четвёртой степени температуры радиатора

То есть нужны плоскости излучающие энергию. Это "листья".

А вот тут я предлагаю подумать об альтернативах. Если Вы используете обратную адиабатическую машину карно - да, листья, крылья - раскалённые до красна металлокапельные радиаторы, с ужасно низким КПД (обратный цикл карно не любит тепловой насос с большой разницей температур).

Но ведь, например, плазма в магнитной ловушке может быть миллионы градусов. Может быть, можно придумать насос энтропии (не обратный карно!) к такому радиатору?

[petrovich1964]

сливать энергию в виде гравиволн высоких частот.

Это вариант. Но пока, как мне известно, таких устройств нет.

[Polnoch Ксю]

Что получит человечество, если на другой звезде Вы начнёте новую жизнь?

Не будет никакого человечества, совершающего межзвёздные полёты. Религиозное табу на ГМ-эксперименты со своим телом будет отброшено в силу своей глупости. Будет или коллапс, о котором говорит AlexAV - и тогда лысая обезьяна вернётся в своё полуественное состояние (всё же аграрная, постнеолитическая революционная империя не похожа на палеолитические племена, а диета земледельца на диету кроманьонца). Либо вместо человечества будет нечто... Другое, постчеловечество. В том числе на земле. При этом оно будет читать на уроках всё ту же войну и мир, что читали и мы, и переживать за Наташу Ростову. Но будет бессмертно, не будет иметь когнитивных искажений, будет иметь заметно более большой средний интеллект, во многом решит проблемы преступности, плохого здоровья итд.

А бессмертному постчеловечеству за неимением поколений корабли поколений будут не нужны - если твоя ожидаемая продолжительность жизни миллиарды лет, то о какой смене поколений может быть речь?
https://youtu.be/xavhQ-uLOG0

[petrovich1964]

плазма в магнитной ловушке может быть миллионы градусов.

Может быть и придумают как избавляться от тепла. Но даже если посчитать сколько потребуется антиматерии для достижения Проксимы Центавра за время жизни космонавтов - то это очень много энергии нужно. И опять же вопрос - кто будет оплачивать? Колумбу потребовалась помощь государства на свою экспедицию. Сейчас группа людей легко сможет самостоятелно переплыть океан.
И снова вопрос вопросов - Быстро это сделать нереально. Корабль поколений - нужны фанатики, чтобы отправиться в полёт зная что они проведут свою жизнь в "консервной банке", и их дети и правнуки тоже, и лишь далёкие потомки долетят до далёкой звезды, и станут там жить. А зачем это?
Зачем?

[Polnoch Ксю]

думаю, оптимальным альтернативным радиатором был бы высолкочастотный гравиволновый (ВЧГВР)... например, гигагерцовый и выше.
те, оптимально - сливать энергию в виде гравиволн высоких частот.

Ахах, похоже на какой-то читмод, который не сработает, вроде em-drive

[petrovich1964]

А бессмертному постчеловечеству за неимением поколений корабли поколений будут не нужны - если твоя ожидаемая продолжительность жизни миллиарды лет, то о какой смене поколений может быть речь?

Хороший вариант. И тут мне вспомнилось что уже рассчитывали заселение Галактики, со скоростью 10 км/с, раз в сто тысяч лет от колонии к следующей колонии. Там получилось что за миллиард лет 3/4 Галактики будут заселены. А зная что множество жёлтых карликов подобных Солнцу существуют старше на миллиарды лет - вопрос: Где все?

[gan]

непонятно, как вообще такое сделать технически,

Токо магнитострикция приходит на ум...но корреляции не вижу в грав. поле...

Были работы, а может и сейчас ведут тихо, по преобразованию мех. колебаний в электрический ток. Но масса и грав. волны уже близко.

Заставить корпус корабля вибрировать с частотой 70 ГГерц, в принципе можно, дело в амплитуде, но можно, а вот как это в грав. волну пойдет...и сколько в энергии

[gan]

Не будет никакого человечества, совершающего межзвёздные полёты.

Чур тибе!  , как сказал однажды ув.mbrane

(кликните для показа/скрытия)

шутка

Polnoch Ксю, нет запрета в физике, по перемещению в космосе, мы  с вами катаемся на карусели, вокруг центра Млечного пути и не один миллион лет. Да, мы под защитой атмосферы, РПЗ, но запрета на создания толстого корабля, с эффективной ядерной установкой и замкнутой биосферой, тоже нет. Есть техническая сложность Ну до ладно...

А бессмертному постчеловечеству за неимением поколений корабли поколений будут не нужны - если твоя ожидаемая продолжительность жизни миллиарды лет, то о какой смене поколений может быть речь?
https://youtu.be/xavhQ-uLOG0

Контраргумент: http://www.youtube.com/watch?v=4GljbhpGT6E

[равлик]

Как знают завсегдатаи этой темы, переход от термоядерной ракеты к аннигиляционной не даёт существенной выгоды (при быстрых, за сотни лет полётах в ближние окрестности солсистемы) из-за того, что хоть тя ракета, хоть антиматериальная - они вынуждены уважать Второе Начало, и сбрасывать энтропию радиаторами. Тем большими, чем быстрее мы хотим разогнаться - ракета к ближним окрестностям солнца быстрее, чем 0.1С не выходит (хотя на другой конец галактики, разгоняясь тысячилетиями, можно обойтись и без радиатора).

Радиатор на космолёте не нужен, если нет промежуточных преобразователей энергии, а сразу в двигателе энергии реакций создаёт направленный поток для создания импульса. Например аннигиляционный двигатель с промежуточной лампой накаливания, которая отчасти является радиатором отвода тепла, но засчёт внешнего зеркала создаёт импульс своим излучением.

[Polnoch Ксю]

Polnoch Ксю, нет запрета в физике, по перемещению в космосе,

Мы с Вами обсуждаем религиозное табу - запрет на изменение собственного генома и природы. Я нахожу разговоры об этом неконструктивными. А что, если бы в мире существовало другое абсурдное религиозное табу, мешающее прогрессу? Например, религия могла бы требовать "очищение огнём от скверны и греха"(например, как развитие Зорастризма...) всякого помещения, где люди будут торчать хотя бы несколько часов. Каменные здания могли бы такое выдерживать. А вот самолёты и тем более космические корабли уже нет.

Нет никаких разумных, инженерно-обусловенных соображений за кораблями поколений с того момента, как мы научились редактировать геном, и открыли существование животных, в том числе млекопитающих, с пренебрежимым старением.

Так каши вы не сварите. Когда Флот Чжэн Хэ совершал свои плавания, на его борту было что угодно, вплоть до профессиональных проституток. Но Америку открыли утлые судёнышки-каравеллы колумба, а не они.

Вам, ребят, шашечки или ехать? Зачем эти глупые эксперименты, что там будет с обществом людей в течение тысяч лет и сотен поколений, сумеют ли они воспроизводить культуру, зачем это?

Зачем Вы мучаете лысую обезьяну? Ей и так уже максимально фигово с момента неолитической революции - почитайте про проблемы со здоровьем, связанные с тем, что диета земледельца очень отлична от диеты кроманьонца.

Другое дело, что вам, как личности, проще ассоциировать себя с лысой обезьяной. Вы рассуждаете "если полечу к звездам не я, так может хотя бы кто-то похожий на меня?" Но у меня для вас есть хорошая новость: если вы доживёте до работающей антиэйжинг терапии, у Вас будут все шансы лично погрузить руку, щупальце, манипулятор или-что-будет-разумнее-с-инженерной-точки-зрения в океан Проксимы Центавра B. Разве этот манок не лучше шанса проделать эти операции для лично незнакомой вам обезьяны, природной, не модифицированной, которую продолжили зачем-то мучать и обставлять костылями только чтобы вдруг не сдохла, как должна была, в среднем возрасте в 24 года, в Африканской Саване, загоняя антилопу в марафоне, от клыков стада гиен, не дожив до своего рака и необходимости репарировать геном от воздействия галактических лучей?

[Polnoch Ксю]

Например аннигиляционный двигатель с промежуточной лампой накаливания

Простите, не понимаю. Как это работает, можно чуть подробнее?

[равлик]

Например аннигиляционный двигатель с промежуточной лампой накаливания

Простите, не понимаю. Как это работает, можно чуть подробнее?

Идея очень проста.

Зона аннигиляции находится в сильном магнитном поле, в результате рождающиеся заряженные пионы и мюоны быстро высвечивают рентгеном свою кинетическую энергию. Рентген греет тугоплавкую оболочку, являющуюся лампой накаливания, высвечивающей основную мощность через ИК, отражаемый уже большим тонким холодным зеркалом. Стенки лампы накаливания должны быть достаточно толстыми, чтобы поглотить жёсткую гамму из области аннигиляции, чтобы эта гамма не испортило наружное ИК зеркало. В результате лампа накаливания становится самым тяжёлым элементом аннигиляционного низкотемпературного фотонного космолёта, сильно ограничивая его ускорение <0,00005 ск.св./год. По такой схеме лампа накаливания не является радиатором тепловой машины.

В данном случае не рассматривая проблемы производства и хранения антивещества, это отдельный большой вопрос.

[petrovich1964]

основную мощность через ИК, отражаемый уже большим тонким холодным зеркалом.

Как долго зеркало будет оставаться холодным?

[равлик]

основную мощность через ИК, отражаемый уже большим тонким холодным зеркалом.

Как долго зеркало будет оставаться холодным?

Всегда, если мощность ИК будет <30 кВт/м². Для этого размер зеркала должен быть на два порядка больше внутренней лампы накаливания.

Минимальная толщина серебряного зеркала для отражения видимого и ИК составляет h_з(T_з) = 20…40 нм в зависимости от температуры T_з, так как при нагреве увеличивается сопротивление и глубина проникновения переменного электромагнитного поля в металлы.

[Investigations of optical and surface properties of Ag single thin film coating as semitransparent heat reflective mirror. 2016]
Температура серебряного зеркала ограничена отражательностью и составляет ~400 К, то есть мощность ~3 кВт/м² в сумме в 2 стороны. Значит при максимальном коэффициенте поглощения 10% его можно облучать ~30 кВт/м². Значит минимальная масса зеркала > (30 нм • 10500 кг/м³) / (30 кВт/м²) = 0,01 кг/МВт, то есть пренебрежимо мала на фоне массы лампы накаливания.

[gan]

рассматривая проблемы производства и хранения антивещества, это отдельный большой вопрос.

У нас в наличии на 1 куб/см каждую секунду за пределами РПЗ 1-2 частицы с энергиями от 5 до 10 ГэВ. Каждые 10 минут может  ударить частица более 100 ГэВ.   Плотность энергии, прям не очень, но все же 1 вольт в куб/см. 90% протоны. Имея на борту ядерный реактор , можно попробовать создать на поверхности корабля отклоняющую систему и направлять поток в мишень. За одно защита экипажа, два в одном. Но, так как гамму отклонить мы не можем, броня все равно будет толстой, ну и пусть...   Накапливать, хранить антиматерию я пасс, лучше сразу ее использовать. Ни какой энергии на это, по современным меркам не хватит. Ну или нужна технология, которой сейчас нет... Как то так.

[petrovich1964]

в сумме в 2 стороны

Не могли бы объяснить это подробнее. Мне вспомнилось, что колбу термоса делают зеркальной.

мощность ~3 кВт/м2

Мне лень считать, поэтому я быстренько погуглил халявный ответ -

Абсолютно черное тело имеет температуру Т = 400 К и площадь излучающей поверхности S = 100 см2 . Определить мощность излучения ... ответ= 14,5 Вт
https://www.evkova.org/shop/absolyutno-chernoe-telo-imeet-temperaturu-t--400-k-i-ploschad-izluchayuschej-poverhnosti-s--100-sm2--opredelit-moschnost-izlucheniya-a

Тогда с 1 кв.метра получаем 1450 Вт.
Это с тыльной чёрной стороны. А вот сколько будет излучать зеркальная сторона?