Двигатель для межзвёздных перелётов

[Polnoch Ксю]

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.

Спасибо за рассказ. Прикольная идея. А зачем вообще нужна такая машина? Для полётов на дальние дистанции, и лампа накаливания - она легче ли связки обычного, по обратному циклу карно, теплового насоса к обычным радиаторам? Стоит ли овчинка выделки? Или как обычно, за оригинальной и интересной идеей нет никакой практической применимости ?

[Polnoch Ксю]

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

Это всё прикольно, но что если умерить осётра, а именно попробовать заменить тепловой насос по обратному циклу Карно? Может быть, что-то можно сделать?

Сам по себе очень горячий радиатор по-моему(поправьте меня если я ошибаюсь...) вообще не проблема - плазма в магнитной ловушке токамака, или ловушке другой формы, сбрасывала бы энергию, спасибо ~T^4, куда эффективнее (я про размерность вт/кг), чем любой твёрдый радиатор(каким бы крутым, металлокапельным итд он ни был), который традиционно ставят в этом разделе на ракетные звездолёты.
Проблема в том, что к горячему радиатору - хоть к 3-3.5k кельвинов металлокапельному радиатору, хоть к описанной ловушке для плазмы, теплота сама по себе не потечёт. А для цикла карно КПД при большой разнице между холодильником(реактором итд) и радиаторами будет ну очень плохим. Так вот, самым узким местом в межзвездной ракете мне кажется не радиатор, а именно тепловой насос.

Можно ли как-то качать тепло/энтропию от реактора с He3 условного виверн-джета к "радиаторам"  представляющим собой ловушку высокотемпературной плазмы? Может быть, есть какой-то эффект, который никому в голову ещё не приходил? Мне, как я уже писала, не хватает эрудиции... Или тут глухо и тупик? В тред призываются (простите за беспокойство...) @AlexAV и @alex_semenov

Как уже писала в другом сообщении, моя ограниченная эрудиция в физике напомнила мне про эффекты вроде пьезоэлектрических холодильников и магнитных холодильников Эмиля Варбурга. Может, есть что-то ещё? Взываю к людям с лучшей, чем у меня, эрудицией в физике.
Не сделали ли в этой теме ошибки, похоронив ракетные звездолёты, не попытавшись заменить цикл Карно на что-то более подходящее? Или как всегда, эта идея это очередной тупик и пустое сотрясение воздуха?
Если же вдруг что-то за моей идеей есть, то для истории - идея пришла мне в голову, когда я представила весь из себя технологический, представляющий из себя предельно-оптимальную машину виверн-джет, ускоряющий ионы от He3 синтеза такой красивой схемой... Охлаждающийся примитивным адиабатическим способом XIXго века. "Что-то тут не так", сказала я себе, и вспомнила про пьезоэлектрический тепловой насос (всё же я любительница астрономии, а у многих ЛА-астрофотографов есть матрицы с таким охлаждением), а потом и статьи в популярных изданиях про магнитные холодильники.

[NotSodern]

если это возможно, то почему природа до сих пор сама его не реализовала в естественных процессах?

черные дыры и объекты близкие к ним "скидывают" так энергию. что бы проверить остальные объекты нужны новые приборы

Мы с Вами обсуждаем религиозное табу - запрет на изменение собственного генома и природы

табу связано с несовершенством методов. никто не мешает отрабатывать метод на животных и растениях. утилизировал и забыл. в случае неудачи не нужно думать что делать с инвалидом.
когда польза превысит риск в значительном числе случаев будут использовать и для новых людей. когда придумают как изменить геном взрослого человека сделают и это.

[Polnoch Ксю]

Цитата: Mercury127 от Вчера в 11:58:05
думаю, оптимальным альтернативным радиатором был бы высолкочастотный гравиволновый (ВЧГВР)... например, гигагерцовый и выше.
те, оптимально - сливать энергию в виде гравиволн высоких частот.
Это всё прикольно, но что если умерить осётра, а именно попробовать заменить тепловой насос по обратному циклу Карно? Может быть, что-то можно сделать?

Или всё же за этим что-то есть? Просто выглядит, с точки зрения технической интуиции, так же нагло и беспардонно как emDrive. Не должно такого быть в природе. Хотя, конечно, может и быть. Вдруг нам повезёт тут вытащить у природы выигрышный лотерейный билет?

[Polnoch Ксю]

табу связано с несовершенством методов.

Мне нравится, что Вы пишите в разделе, Вы вообще один из самых, ИМХО, умных и полезных комментаторов, но позвольте в этом вопросе категорически с Вами не согласится.
ИМХО, и это мой основной тезис в ВЖР, если глобальная катастрофа а-ля AlexAV и случится, она случится не из-за EROEI, итд, она случится из-за дремучих дураков - антипрививочников, фобов ГМО, устраивающих истерику по поводу атомной энергетики, сторонников домостроя, верующих, что куар код это число зверя, и просто религиозных людей. Подробности, ибо оффтоп, под спойлером.

(кликните для показа/скрытия)

Короткое видео для создания нужного настроения:
https://youtu.be/_sBYNKDCP-4
https://youtu.be/_sAmiBkj4Oo
https://youtu.be/aRWHMfoNSJs (местная поехавшая у нас на Западе)


Знаете, когда я приехала в Канаду, и получала тут местные документы, то когда получала местный аналог ИНН и СНИЛС (SIN - Social insurance number), то сотрудница Service Canada сказала мне, что я в праве отказаться от номера по религиозным соображениям. Сказать, что я выпала в осадок - это ничего не сказать.
Почему вообще общество идёт на поводу у мракобесов?

Нам нужны права человека, открытая дискуссия, демократия для гибкости и опенмайнда (отсылаю к теории открытого общества Пенроуза). И это прекрасно работает для экономических и культурных правых и левых. Но какая общественная польза в традиционалистах по шкале отношения к науке(неважно, какие у них экономические и культурные предпочтения)? Возможно, я что-то не понимаю, но я не вижу никаких отрицательных сайд-эффектов для общества, если сделать жизнь всех людей этой категории невыносимой с целью стимулирования ими перехода в категорию другую - заставить их заняться самообразованием, прокачкой критического мышления итд

когда польза превысит риск в значительном числе случаев будут использовать и для новых людей. когда придумают как изменить геном взрослого человека сделают и это.

Вообще уже несколько генетических терапий заапрувленно тем же самым FDA - против редких генетических заболеваний. Ну и "создание новых людей" - это всё же Гаттаковская(я про фильм-антиутопию) страшилка. Как раз никто не мешает менять геном соматическим клеткам Сердце с пороком? Взяли стволовые клетки пациента, использовали CRISPR-cas9, вставили нужный ген и/или нокаутировали лишние, экспрессировали нужные, и напечатали на 3d принтере, либо вырастили в теле специальной свиньи.
Либо, в редких случаях, можно прямо в теле редактировать геном отдельных клеток - берём, например, ретровирус. "Кастрируем" его, как это сделали с векторными вакцинами против ковида на основе аденовирусов - убираем у него способность к репликации за пределами биореактора, убрав из его генома жизненно-важный для работы машинерии репликации белок (но добавляем этот белок в ГМ-клетки, используемые в биореакторе), но оставляем возможность интегрироваться в геном.
Интеграция в геном, разумеется, происходит очень неаккуратно. Часто геном при этом ломается. Сейчас это большая проблема, т.к. может привести к онкологическим заболеваниям. Но имхо, по ним может случится прорыв в ближайшие годы - стоимость секвенирования генома продолжает падать. Можно секвенировать геном опухоли каждого человека (или даже отдельных метастаз), и сгенерировать нагрузку для РНК-вакцины - в РНК вакцинах, вроде РНК-вакцин пфайзера и модерны от ковида, очень дешёво менять payload(правда, тут придётся всё равно создать какой-то антиген, который, в отличие от опухоли, распознаётся иммунитетом, и покрывается антителами и Т-киллерами, и при этом такой, антитела к которому авидны и для опухоли. Это возможно. Например, антитела после ковидной вакцинации демонстрируют авидность к короновирусу простуды. Тоже и с Т-клеточным ответом)

Мне кажется, ГМ-терапия и "улучшение" людей не создало бы гаттаковские касты улучшенных, и поражённых в правах обычных людей, если бы... Если бы не антивакцеры. Сценаристам Гаттаки не пришло в голову, что менять соматические клетки даже менее страшно, чем менять клетки половые (что там потом будет при меойзе и развитии зародыша хз...), а с другой стороны, что в 21м году 21го года, во время пандемии, будет настолько большое число антивакцеров!
В США, например, антивакцеры половина населения. В России вообще две трети. Даже в моей Канаде таких 8%, и это самое громкое меньшинство!
Антивакцеры трак-драйверы сели на свои траки и забили ими всю Оттаву, гоняются (у меня знакомая из Оттавы жаловалась - что её за маску оскорбляли это личный опыт!) за людями в масках или просто с небелым цветом кожи (в Северной америке антивакцеры тесно аффилированы с тусовкой расистов, куклуслановцев, Qanon и другой нацистской нечестью)

[Mercury127]

Цитата: Mercury127 от Вчера в 11:58:05
думаю, оптимальным альтернативным радиатором был бы высолкочастотный гравиволновый (ВЧГВР)... например, гигагерцовый и выше.
те, оптимально - сливать энергию в виде гравиволн высоких частот.
Это всё прикольно, но что если умерить осётра, а именно попробовать заменить тепловой насос по обратному циклу Карно? Может быть, что-то можно сделать?

Или всё же за этим что-то есть? Просто выглядит, с точки зрения технической интуиции, так же нагло и беспардонно как emDrive. Не должно такого быть в природе. Хотя, конечно, может и быть. Вдруг нам повезёт тут вытащить у природы выигрышный лотерейный билет?

Проблемы эмдрайва в том, что он обещает импульс (тягу) из ничего.
ВЧГВР же, на мой взгляд, известным мне законам физики (и картине мира вообще) не противоречит. Он не даёт никакого импульса, это просто изотропный излучатель, гравиволновая лампочка на гигаватты и тераватты мощности.
Не, понятно, конечно, что пока что нет даже намёка, наброска на его возможную конструкцию.
Только идея, фундамент: высокочастотные  гравиволны. Не единицы или сотни герц, как у чд, а гигагерцы и выше. Чем выше, тем меньше требуются действующие массы для той же мощности излучения. Меньше размеры. В идеале - объект размером с комнату (и массой, не превышающей массы свинца в её объёме), поглощающий тераватты мощности и излучающий их по сути в никуда (энергия, ушедшая в гравиволны, обратно уже вряд ли вернётся, а главное - пройдёт сквозь конструкцию и экипаж без вреда). Этакая ручная чд. Но без её обязательных недостатков (массы, неупраыляемости, итд) ...
Согласитесь, шикарная идея!

[равлик]

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

Согласен, без увеличения массы зеркала, излучать его тепловое ИК внутрь, отражая ИК лампы, не получится. Значит площадь в пару раз больше будет. И ещё в пару раз тяжелее за счёт чёрного покрытия снаружи. Но это в любом случае в сотню раз легче лампы накаливания, ограничивающей ускорение.

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.

А зачем вообще нужна такая машина? Для полётов на дальние дистанции, и лампа накаливания - она легче ли связки обычного, по обратному циклу карно, теплового насоса к обычным радиаторам? Стоит ли овчинка выделки?

Очевидно поиск конструкций обеспечивающих как можно большую удельную мощность для наибольшего ускорения. В данном случае получается

~0,2 МВт/кг

что недостижимо на обычных тепловых машинах.

Тему обязательно портить?

Она была испорчена начиная со второго сообщения

[Mercury127]

Сам по себе очень горячий радиатор по-моему(поправьте меня если я ошибаюсь...) вообще не проблема - плазма в магнитной ловушке токамака, или ловушке другой формы, сбрасывала бы энергию, спасибо ~T^4

Да, такой радиатор у нас уже есть - плазма ядерного взрыва.
Проблема в том, что он слишком эффективен...

[Polnoch Ксю]

Проблемы эмдрайва в том, что он обещает импульс (тягу) из ничего.

Его же окончательно закрыли уже, или я что-то пропустила? Его проблема в том, что эффекта нет, а его наблюдение - систематическая ошибка, нет?

ВЧГВР же, на мой взгляд, известным мне законам физики (и картине мира вообще) не противоречит. Он не даёт никакого импульса, это просто изотропный излучатель, гравиволновая лампочка на гигаватты и тераватты мощности.
Не, понятно, конечно, что пока что нет даже намёка, наброска на его возможную конструкцию.

Мне тоже понравилось. Вибрирующий виверн-меркурий-полночь-джет?

Только идея, фундамент: высокочастотные  гравиволны.

А Вы гуглили этот вопрос по архиву? Я ещё не проверяла вашу идею по публикациям, но выглядит, конечно, очень красиво. И крайне нагло

Очевидно поиск конструкций обеспечивающих как можно большую удельную мощность для наибольшего ускорения.

Но ускорение, которое Вы написали, совсем тухлое какое-то. Даже у взрыволёта-ориона, поправьте меня если я не права, оно больше в разы. Стоило ли городить огород с антиматерией? Может, лучше виверн-джет с плазменными радиаторами, или хотя бы любыми другими, но без этого дурацкого, времён Паровозов, карно?  (если это вообще возможно...)

Цитирую:

сильно ограничивая его ускорение <0,00005 ск.св./год. По такой схеме лампа накаливания не является радиатором тепловой машины.

То есть, это проект звездолёта не для спринтерских дистанций, а для марафонских, правильно? И что такое "ск.св./год"? Почему не пк/(год^2)?

Ответ Проходящему Коту под спойлером, т.к. он удалил своё сообщение

(кликните для показа/скрытия)

Тему обязательно портить?

Вы про биоконов и коллапс человечества? Я же под спойлер сунула, что не так? Но не против, и даже за, если модераторы перенесут дискуссию в другую тему.
Проходящий кот, я знаю, что мой постинг Вас раздражает. И раздражает из-за разных, у нас с Вами, политических, и, кажется, экономических предпочтений (а так же по шкале коллективизм-индивидуализм...). Но, имхо, моего оффтопа в ВЖР не так и много. Лично мне Ваши сообщения скорее нравятся, чем нет, несмотря на различие во взглядах (по которым я тут расхожусь, особенно с неомальтузианцами, почти со всеми в разделе...)

[petrovich1964]

плазма в магнитной ловушке токамака, или ловушке другой формы, сбрасывала бы энергию

Когда Вы двигаете проводок магнитом, или магнитом проводок - у Вас взаимодействие проводника и магнитного поля. Магнит в электродвигателе тоже греется. Пока нет КПД 100% - у Вас будет греться корабль.

[Polnoch Ксю]

Когда Вы двигаете проводок магнитом, или магнитом проводок - у Вас взаимодействие проводника и магнитного поля. Магнит в электродвигателе тоже греется. Пока нет КПД 100% - у Вас будет греться корабль.

Конечно. И тепло в нужном направлении(к радиаторам) переносит тепловой насос. Просто он не обязан быть адиабатическим, как в цикле Карно. А так обычный, адиабатический холодильник тоже греется и имеет ненулевой КПД И в традиционном ракетном звездолёте у Вас энтропия либо течёт самотоком (и тогда у Вас радиаторы вообще довольно холодные... И, в связи с ~T^4, почти не сбрасывают энергию. Либо у вас температура корпуса реактора, сопла итд столь высока, что Вы не сможете использовать какие-либо матеалы для их изготовления, кроме особенно тугоплавких), либо вы охлаждаете его каким-то активным образом - например, ЖРД с помощью криогенных компонентов. Например, вот тем самым обратным карно. При этом, разумеется, холодильник тоже совершает работу и производит энтропию. Но внутри холодильника холодно, а его радиатор необычно горячий - он суть тепловой насос из камеры к своим радиаторам.

Так вот, когда я думала на счёт возможной оптимизации виверн-джета, я представляла себе его изначально вовсе не с теплом, перетекающим на радиаторы самотоком. Я представляла его изначально с тепловым насосом, охлаждающим корпус реактора - с радиаторами, которые нагреты сильнее, чем охлаждаемый корпус реактора, соленойд для разгона продуктов реакции D+He3, а Вы как? Вы представляли именно самоток теплоты/энтропии с помощью теплопроводности? Но зачем? В современных компьютерах, например, часто ставят водянку, испарительные трубки итд - греть радиатор, сбрасывая туда тепло системы, особенно учитывая то, насколько жёсткие требования по вт/кг к системе охлаждения звездолёта - разве это не обязательно?

И суть идеи в том, что свет клином не сошёлся на обратном Карно. Должны быть лучшие аналоги. Позор ставить на столь продвинутую и изящную предельную  машину как виверн-джет, орион, дедал итд такую придумку времён паровозов как тепловой насос Карно - он уже и на нашей с Вами кухне задержался. А на звездолёт его брать совсем странно, или я не права?
Если придумать что-то принципиально прорывное, и с на порядки лучшим КПД(а вдруг? Пельтье и эффект Эмиля Варбурга лучше обратного Карно по КПД...), то и ракетный звездолёт может резко залетать быстрее, чем с 0.1С. Да, с помощью Карно сбрасывать энтропию в плазменную ловушку не выйдет - не хватит мощности и КПД. С этим будут огромные проблемы уже при температуре радиаторов в 3-3.5к кельвинов  (что, как я понимаю, проектирующими звездолёты в этой теме уже закладывается...). А транспортировать тепло и нагревать - а не нагреваться от него - "радиатор" с температурой в миллионы градусов (плазма) так вообще нельзя. 

[Mercury127]

Его же окончательно закрыли уже, или я что-то пропустила? Его проблема в том, что эффекта нет, а его наблюдение - систематическая ошибка, нет?

я не следил и не слежу за этим проектом, тк для меня его неспособность выдавать разрекламированные характеристики была очевидна сразу. аналогично я не слежу за т.н. "холодным термоядом" и прочей чепухой.

[elind]

Это всё прикольно, но что если умерить осётра, а именно попробовать заменить тепловой насос по обратному циклу Карно? Может быть, что-то можно сделать?

Если вы уважаете второе начало - ничего лучше теплового насоса по Карно нельзя сделать в принципе.
Поскольку, если мы можем перекачать тепло от холодильника к нагревателю с бОльшей эффективностью, чем по Карно,
то потом, воспользовавшись тепловой машиной, можно с пары нагреватель-холодильник получить работы больше, чем было затрачено - и выкинуть нафик нагреватель, замкнуть тепловой насос на двигатель и получить ВД второго рода.

[Polnoch Ксю]

то потом, воспользовавшись тепловой машиной, можно с пары нагреватель-холодильник получить работы больше, чем было затрачено

Да, Вы правы, действительно - если как-то нагреть плазменный "радиатор", и эффективнее, чем по обратному циклу карно, то у нас потом получится сделать вечный тепловой двигатель по прямому циклу карно. То есть, это тупиковая идея - не выйдет хитрым образом нагреть плазму эффективнее, чем адиабатическим тепловым насосом . С другой стороны вот батарейки/электродвигатель - они могут иметь куда больший КПД, потому, что не являются тепловой машиной и насосом - нет разницы между температурами. Тогда возможный не-тупик это идея Mercury127 про генератор грави-волн? Может быть, что-то ещё?

[elind]

Тогда возможный не-тупик это идея Mercury127 про генератор грави-волн? Может быть, что-то ещё?

"Полевая машина" - термоядерная плазма из реактора идёт в МГД-генератор, а выхлоп (всё ещё нагретый до сотен тысяч-миллиона градусов)  выпускается остывать в магнитосферу вне корабля, и потом, холодный, собирается для переработки - гелий на рабочее тело, несгоревший водород обратно в топку.
Да и сама по себе магнитосфера с плазмой (только какого-нибудь легко ионизируемого цезия) может служить "классическим" радиатором с массовой эффективностью на порядки выше твердотельных.

[alex_semenov]

"Дед со дна науки", Борис Бояршинов считает "Астру" (это лет 10 назад была робкая полу-литературная попытка-идея, оставившая длинный след-эхо в интернетАХ, которое не затихает до сих пор, вот и Бояршинов на нее клюнул. Даже поискал что за НПО "Астра" ).
Прикольно!

http://www.youtube.com/watch?v=qOaxGITtbQQ

Сколько людей - столько и расчетов. И каждый считает что хочет, получая разное.
Кстати ПЕРВОИСТОЧНИК этого неумирающего мема.
Шифр проекта 10403.891  расшифровывается как 1983 г , 1-е число, 04 месяц (апрель).

[Иван Моисеев]

Сколько людей - столько и расчетов.

Как вы там Александр Анатольевич? Живы еще?
И можно ли с вами общаться на ракетные темы, не попав в изменники Родины? Впрочем это вопрос не к вам, а к ФСБ. Или даже риторический, в пространство.
Вы выяснили почему оптимальная траектория, рассчитанная по вашему методу, так сильно отличается от реальной?

[Иван Моисеев]

Грег Мэтлофф о поисках двигателей на новых принципах:
White Paper: Why We Should Seriously Evaluate Proposed Space Drives
https://www.centauri-dreams.org/2022/01/28/white-paper-why-we-should-seriously-evaluate-proposed-space-drives/

[troglodit888]

Их - нуклеотидов 4 видов, я исхожу из массы нуклеотида в 341 атомную единицу и массу слоя с нуклеотидами на поверхности древних озер не менее миллионов-миллиардов тонн.
Можно так же исходить из текущей биомассы на планете, но в любом случае видно что само количество планет на фоне этих чисел небольшое.

А, понял.

[MenFrame]

Разорвет приливными силами если чд не будут сверхмассивными.

Это нужно считать. Конечно приливные силы в близи черной дыры будут очень большими, но время действий этих сил будет очень коротким, порядка одной десятитысячной секунды. Если корабль обладает достаточной эластичностью и не слишком большими размерами, он может этот скачек выдержать.