Двигатель для межзвёздных перелётов

[Проходящий Кот]

Недесантная миссия бессмысленна. Она не получит ничего такого, что нельзя получить  телескопом ОКО РА.

[alex_semenov]

Недесантная миссия бессмысленна. Она не получит ничего такого, что нельзя получить  телескопом ОКО РА.

Но Ока Ра надо еще построить. И это сооружение класса гравицапа Семёнова. Это астросооружения предельной по развитию космоцивилизации. Древней космоцивилизации.
Тут же... Если мы через 500 лет аппарат по массе как "Вояджер" просто выведете на орбиту планеты и начнёте сьёмки...
Представляете?

Хотя... Да. Надо всё же садиться...
Раз мёд.
Значит и ложку!
 
Нужен именно фон Браун из "Чужая планета"


Засада в том, что если и высаживаться где-то с целью исследовать, взять пробы, то это не ближе 15-50 св. лет. Я думаю (в самом оптимистичном случае).
То что ждать 500 лет.
Да, нам это сейчас не мыслимо. Может и не придётся. Но мы должны рассмотреть самые разные варианты. Может статься что мы, земная цивилизация действительно выйдет на некое "плато" и станет жить со временем Древнего Египта, где 1000 лет  ничего по-сути не меняется. Тогда подобные проекты станут вполне возможны.

[alex_semenov]

Так Выкладываю Excel-табличку, которая находит (точно) параметры оптимальной одноступенчатой ракеты при заданнии ДВУХ исходных параметров.
1 Дистанция (св. годы)
2 Полезная удельная мощность пустой ракеты (Ватт/кг)

Дополнительный параметр, который может понадобится ввести - "множитель шкалы скоростей истечения". Я его задаю для разных условий от 10 до 100.
Он нужен чтобы "ландшафтное пятно" оказалось где-то ближе к середине таблицы по высоте. Главное что бы оно не было на краю. Красная метка оптимума на самой верхней или самой нижней строке - это НЕВЕРНО. Для исправления этого вы "крутите" множитель шкалы сдвигая пятно вверх или вниз как на осциллографе.
С графиками сбоку, думаю, сами разберётесь что это такое. Там всё, предельно разъяснено стрелками.
Обратите внимание (вверху слева направо) от введённых исходных данных. Таблица автоматически показывает НЕТОЧНОЕ оптимальное решение:

u - примерно оптимальная скорость истечения в м/с.
x - примерный оптимальный параметр траектории. от 0 до 1
T - примерный минимум времени перелёта в годах.

Забыл сказать главное. У большинства людей запуганных вирусами в настройках Excel отключено выполнение макросов. Большинство ими просто не пользуются. Тут их надо включить. В разных версиях Excel  это включается по-разному (они как специально всякий раз меняли интерфейс самым непредсказуемым образом, чтобы люди как можно больше чертыхались ища привычные функции совсем неясно где!  Почему я до сих пор люблю XP!).
Обычно это "Безопасность". И там три опции. 1 Запретить все макросы навсегда. 2 Спрашивать, запускать или нет при запуске (можете поставить себе это. И тогда вы знаете какой таблице вы разрешаете запускать макросы а какой нет) и 3, Включить все какие только не попадутся макросы автоматом (я дома пользуюсь этим "раздолбайским" подходом). Тогда при открытии любой таблички у вас автоматом включаются любые макросы.
Плохая новость для тех кто пользуется Оупен Офисом. У него эта табличка как следует работать не будет.
Увы!
Но если вы имеете Excel и открыли табличку в первый раз и разрешили ей запускать макросы, это еще пол дела. В первый раз надо еще кое-что поднастроить.
Возможно у вас нет НАДСТРОЙКИ "Поиск решений". А тут она используется именно для точной оптимизации.
Поэтому сразу же или даже загодя вы должны (в разных интерфейсах это по-разному) найти это окно для включения наДстроек Excel:



Обратите внимание. Не НАСТРОЙКИ, а НАДСТРОЙКИ.
И поставить галочку "Поиск решения". Нажать Ок!
Excel что-то там вам распакует дополнительно в библиотеки из своих загашников-инсталяций. У вас появится новая опция в таблице.
С этого момента привязанный и настроенный в моей таблице поиск решения доступен по кнопке "поиск решения" в меню. И вы уже можете им пользоваться. Будет выскакивать окно поиска решений, он будет вам сообщать что всё ок (потому что это капризный механизм и его надо еще было и настроить, но я всё сделал и привязал к таблице). На самом деле это длинный ненужный путь. Я спрятал это всё и повесил на макрос, привязанный к кнопке "найти точно*"
Видите?
Над ней красная стрелка означающая, что НЕТОЧНЫЕ данные будут взяты как отправные для поиска (что бы не гонять дурные итерации) и если вы нажмёте эту кнопку, то справа от стрелки в обрамлённым красным будет показано точное решение. Сразу без лишних диалогов. То есть, слева на право. Ввели дистанцию, Ввели удельную мощность, убедились что пятно более-менее по-середине таблицы-ландшафта и нажали "найти точно*". Всё!
Быстро, мгновенно.
Но не спешите жать. Верней нажмите.
У вас по-идее произойдет запланированная мной авария. Должно выскочить окно Visual Basica (которое вызывать правильно в иных версиях просто задолбаешся! Спрятано как котове сало!) и выскочит ошибка компиляции:



Вы нажимаете Ок. Снимаете окно ошибки. Далее. Как показано на картинке выше (в жизни так не будет, это я синтезировал) нажимаете кнопку Reset. Это что бы остановить отладку. И теперь вы исправите проблему. Вы там же в меню должны найти пункт Tools и в нем References. По нему выпадет диалог с библиотеками надстроек. Вам надо поставить там галочку напротив SOLVER. Далее Ok!



К вашей версии таблицы привяжется библиотека решений, которая наверняка будет работать с вашим Excel.
Закрываем все окна с сохранением. Можно даже закрыть таблицу и снова открыть.
Всё. Вы готовы искать оптимальные траектории.
Там есть еще две кнопки, прицепленные к макросам.
Кнопка "вариант из таблицы*" позволяет в точное решение (оно же делается вправо и развёрнутым) подставить любое значение из таблицы. Не только оптимум. Просто выделите в таблице ту ячейку которая вам интересна и нажмите "вариант из таблицы*" он подставится в подробное решение.
Еще одна кнопка "сохранить" отправит детали текущего решения в в листинг под таблицей (внизу зелёная стрелка).
Таким образом можно будет быстро набирать нужные вам наборы данных для построения разных графиков.
Все.
Пользуйтесь на здоровье!
Успел до выключения света. Счас отрубят...

[Sergey E.]

Сколько тонн весит око Ра в стиле строгого минимализма? И габариты.
Вопрос для ближайшего века, чтобы изучить все в радиусе 22 световых лет. Как и говорю - минимализм нужен.

[alex_semenov]

У меня не выключили по графику свет... и это настораживает...
 

Сколько тонн весит око Ра в стиле строгого минимализма? И габариты.

Вы даже не представляете как иронично звучит ваш вопрос. Око Ра - это образ предельного (в смысле технологий) телескопа который просто рассматривает детали на карте чужих экзопланет. При этом сразу во всех направлениях. Это сверх-супер интерферометр, самый крутой, какой можно представить в 1000 км размером.



То есть о массе вопрос даже как-то поднимать... неприлично.

Но вообще то идея в том, что на самом деле наблюдательные средства поскромней, скажем хороший космический интерферометр с хорошей базой, могут реально сделать ненужными межзвездный флайбай. В сущности, что нам может добавить очертания континетнов? Немного.
А понять что за планета, какие там условия и ещё куча деталей мы сможем поймать и из "точки".
В общем, разворачивающиеся еще только экзопланетные средства наблюдения могут обесценить те данные, которые можно получить зондом типа флай-бай.
Поэтому лично я считал и считаю что на самом деле роботизированная миссия к другой звезде (учитывая столетия в пути) действительно должна высаживаться на интересный нам объект и проводить там прямые исследования-измерения. Вступать в контакт с местной биосферой (именно биосфера окупает столетия ожидания результата).
Хороший образ такой высадки - "Чужая планета" 2005



Попробуйте эту ссылку. У меня через впн она показывает

Хотя для подобной высадки несколько тонн полезной нагрузки явно будет мало.
Нужно где-то тонн 100.

[Sergey E.]

Вопрос не правильно я задал. Нельзя сейчас фантазий о телескопах которые будут через 30 тысяч лет- мы такие не сможем спрогнозировать, а нужно что то среднее между око Ра и Джейсон уэбб с датчиками тусклых пикселей для наблюдения кислородных линий в пределах земной зоны внутри яркого света звёзды. В 500 тонн впишется? Ещё электроника для него нужна сильная. Но вроде такая есть.

[Иван Моисеев]

Это сверх-супер интерферометр, самый крутой, какой можно представить в 1000 км размером.

А откуда эта интересная картинка? Там, наверное, и статья при ней?

[alex_semenov]

А откуда эта интересная картинка? Там, наверное, и статья при ней?

Не помню уже. Давно дёрнул себе. Но кажется там была чисто популярная статья. Они сами, видимо, ее откуда-то дёрнули.
Но вообще все эти цифры действительно достаточно легко считаются из формулы дифракционного предела.
Мы тут как-то давно этим тоже баловались.
Мы как те аксакалы. Давно здесь сидим!

В 500 тонн впишется? Ещё электроника для него нужна сильная. Но вроде такая есть.

Шо вы всё жадничаете? 500 тонн...
Крохоборничаеете. Как Чичиков...
Давайте вашу "ёлку" (8-и ступенчатая ракета действительно по-идее напоминает ёлку), вообще промасштабируем до 50 000 тонн на старте. А?
Тогда у цели будет 50 тонн. И это уже что-то! Это полноценная разведывательная экпедиция с набором разведывательных роботов в ассартименте!
И спроектировать последнюю ступень будет проще.
Сергей Е, какая ваша фамилия на самом деле? Егоров? Назовём ваш дизайн (это же ваш дизайн?) "ёлка Егорова", например. Красиво! "Мы хотим всем рекордам, наши звонкие дать имена!" Ну что как дети, ей богу! Гюльчатай, покажи личико! Ну шо за детский сад? Все бездумно прячутся под паранджу собачих кличек... Думают их нутро так не видно насквозь! Что они под маской смогут что-то выдать, что без маски боятся? И мол, если кому надо, не вычислят кто ты, Гюльчатай? Страна непуганых идиотов, ей богу! Самое смешное, что большинству особо и не нужна эта анонимность. Что в маске, что без маски - одна же рожа ж! Пардон, Серёжа, ж! Никому неведомая и абсолютно не запоминающаяся. Ладно бы маньяк какой был. Но и тут ничего же необычного, небось! Стандартный набор порнопредпочтений!  Самая низменная страсть: подглядывать за подглядывающими... нет? 
Зачем маска?Просто все так делают и я буду так же. Ну как лемминги или стадо баранов! И ведь люди хорошие, даже не глупые. Просто... чуть-чуть зашуганные , что ли? Не расторможенные. Сутулые. Как совки за границей. Хотя и границ никаких нет давно уже ж (и надо пользоваться! скоро ж опять появятся! хорошие времена - не на долго!)
Маленькая быль. Когда в 2013 году я был в отпуске в Питере ко мне старая дам-смотрительница эрмитажа, обратилась по-французски с требованием не фотографировать в этом зале. Жена ржала потом и этот эпизод рассказывала неоднократно. Я был одет не-по-русски (шорты, майка, сандали без носков), а вёл себя настолько свободно (в частности лез фотографировать там где нельзя было) что дама, у которой на поведение совков и раскованность иностранцев глаз-алмаз меня приняла за отбившегося от стайки французов француза. А я не понял ни ее фразы ни ее взгляда, когда переспросил по-русски. Жена поняла, ибо видела всё со стороны. А я потом уже всё это сам увидел ее глазами со стороны тоже.
 
Господа-товарищи! Свобода, о которой так все мечтали - заканчивается. И интернет-свобода - тоже. Всё  мимолётно. А вы все не то что в пиджаках, в паранжах до сих пор ходите! Товарищи-женщины! Революция вас освободила же! Кому нафик нужны ваши маленькие личные тайны? Даже большие тайны мироздания никому нафик не упали! А ваши настоящие фамилии и имена - тем более! Зачем вы еще это и прячете под никами? Ума не приложу!
 

[Иван Моисеев]

Не помню уже. Давно дёрнул себе. Но кажется там была чисто популярная статья. Они сами, видимо, ее откуда-то дёрнули.

Жаль. Гугл поиск по картинке ничего не дал, даже чего-нибудь похожего.
Посчитать, конечно, можно, но картинка:
а. - наглядна,
б - уже сделана....

[alex_semenov]

Жаль. Гугл поиск по картинке ничего не дал, даже чего-нибудь похожего.
Посчитать, конечно, можно, но картинка:
а. - наглядна,
б - уже сделана....

Хорошая картинка. Тут главное что?



Прям наглядно видно насколько падает ОТДАЧА от вложения. Первые инструменты хотя и не могут показать деталей, но сами по-себе могут дать ОЧЕНЬ МНОГО. Поймать спектр - получить массу данных об атмосфере и планете.



То есть в купе с другими данными, которые мы получим "из точки" (видя планету как просто точку), а именно, ее массу, ее орбиту,  значит освещённость, окружение (другие планеты), данные самой звезды - точка со спектром даёт очень много! Она даёт почти две трети! Так как мы видим сразу тысячи, а потом будем видеть миллионы планет-точек, у нас будет исчерпывающая теория подобных планет которая с огромной точностью "по точке" будет давать нам параметры данной планеты. Почти всё про нее!
Про ее поверхность, про ее атмосферу. Полный ТИПОВОЙ ПОРТРЕТ!
Чего мы будем еще не знать? Нам будет недоставать? Ну например период вращения (хотя для приливно-захваченных он ясен). Наклон оси. Скажем, уже по спектру мы сможем видеть процент океанов, но примерное расположение суши-нет... Есть шапки-нет шапок (полярных льдов). А это уже климотическая модель. Для этого нужны как раз уже и пикселы. Больше деталей. Но насколько важна подробная карта? Сколько пикселов достаточно? В принципе, вытянуть расположение континентов можно ухитриться и из "точки". У Штерна в "Ковчеге" это описано. По изменению блеска. За одно можно понять и период вращения (а еще и наклон даже вытянуть по изменению-циклам климата за оборот!). Ну вот есть у нас прибор с базой 46 км. 3 пиксела на 3 пиксела. Я допускаю что из этого можно уже вытянуть о планете и ее климате ну очень много! Почти всё! Достоверно.
Ну а 10 пикселов?! 150 км база интерферометра (там нужна еще и математика синтеза всего этого - мама не горюй!) - это уже совсем уже, считай мы почти всё видим "аке очами своими" без всяких извратов с фурье-анализом! Климотическая модель по этому будет просто на 100% нам ясна!
То есть прибор с базой в 150 км, скажем на обратной стороне Луны по-сути нам покажет все ближайшие (30 св. лет!) окрестности как на ладони! Мы будем знать о тысячах и тысячах экзопланет их историю болезней доскональней чем свою (говорят Марс картографирован лучше чем Земля)! А те теории которые мы будем иметь сделают просто СКУЧНЫМ ДЕЛОМ моделирование местных ландшафтов и пейзажей. Что сейчас интересно, потом будет уже банальным делом.
И смотрите. Прибор с базой 460 км, конечно же впервые покажет РЕАЛЬНЫЕ очертания. 30 на 30 пикселей. Но много ли они добавят к тому, что мы уже знаем из 10 на 10 пикселей? Ну да, что-то еще высосут. То в чем сомневались, теперь будут знать точно. Модель будет уже очень подробной. Но по-сути это уже выкат. Ну еще увеличили до 100 на 100 пикселей. А много добавилось? А 300 на 300? А ведь смотрите как растёт размер прибора! Так стоит ли уже овчинка выделки?
Это как с нашими истинными фамилиями. Да кому они нафик нужны в век Интернета? При той статистике, которую Бигдаты о нас собирают по "спектру нашего поведения в сети", они нас под любой "паранджой", видят как ОБЛУПЛЕННЫХ! Им и "точки" (пары кликов) о нас достаточно что бы понять кто чем дышит! Они знают о нас такое, о чем мы не хотим даже себе признаться!
Они - тупые, беспрестрастные алгоритмы собирающие объективную статистику об объективном типовом поведении хомо сапиенс. И лично вы им интересны если на вас действительно кто-то их натравит. Но кому вы нафик нужны в этом мире? Будете даже специально орать, махать, звать? Всё равно не заметят! Даже минуты славы-позора на вас никто не потратит!

Так скоро будет и с экзопланетами. Пока каждая заурядная - интересна. Всякая - на вес золота. Как когда-то астероиды. А теперь их автоматически открывают и автоматом катологизируют. Важна ОБЩАЯ картина-теория-распределение. Она теперь из любой движущейся точки уже вытягивает всё что надо. Так же будет лет через 100 если не через 50 с экзопланетами.
И фантастика, в который люди летят наобум к некой звезде и с интересом открывают там некие планеты неведомые до запуска... Это будет смотреться дурной архаикой. Ну неужели люди были такие глупые тогда? Да, были такие глупые. Они же мыслили по-аналогии. Космические путешественники для них были колумбы-магеланы-васЬки-да-гамы, которые плыли за край Земли, за которым никаких общих деталей не видно. Нужно было уткнуться носом (корабля) в континент, что бы получить его местное очертание. Тыкались, рисовали. Из малого строили большое. По крупицам. Так же, ПО АНАЛОГИИ, думали будет и с звездоплавателями. Из малого строить большое. Но тут мир устроен иначе. Он - прозрачен.  Можно сказать вывернут наизнанку. Массаркша! Большое сразу можно видеть никуда не плавав. А вот малое...

Конечно, получив климатические планетологические модели мы не избавимся от вопросов. Напротив их станет тьма-тьмущая. И главный будет всё-таки о биологии. Будет целый зоопарк кандидатов. Будет периодическая таблица. Будут самые разные подходы-теории, драки-противоречия, поводы спорить. Ясности с жизнью (зуб даю!) не добавится. Напротив. Мнения ныне единые, разойдутся по новым неприменимым лагерям! Как католики с гугенотами!
Это сейчас с биомаркерами всё кажется ясным. Но по ним будут получены настолько НЕВНЯТНЫЕ результаты... будет столько разных мыслимых вариантов, что нынешний базар будет выглядеть верхом упорядоченности и ясности!



То есть. О чём я?
Да, пока что время звездолётов не настало. И долго еще не настанет. Сейчас на передний план выдвигается наблюдательная технология. Колумбы мироздания должны сидеть "на попе ровно" (и для этого попа должна быть особая, "каменная"!), дома и давить кнопку на компьютере (теперь астрономам даже не надо "морозить жо-пу по ночам" как раньше у окуляра! Ушла и эта романтика!), напрвляя приборы в разные точки неба. Вернее программируя эти приборы на просеивание бесчисленных кандидатов-данных. Люди на банальное даже смотреть не будут. Неинтересное роботы же и будут отсеивать.
Однажды (лет через 100?) тут будет насыщение. И кризис.
Всё что уверенно можно будет установить будет установлено. Экзопланетный бум (как всякая логистическая кривая) закончится. И кстати, в основном почти всё будет получено "из точек". То есть не только 30 св.лет. 300, 3000... Просеют и получат всю экзотику какую можно получить, уточнят все теории МЁРТВОГО, какие можно уточнить.
Но жизнь... зуб даю... по-прежнему будет под знаком вопроса. Так и будет стоять вопрос колом. Ещё острей чем теперь.
"Я знаю только то, что знаю слишком мало" (с)
Будет несколько ну очень хороших кандидатов. Но будут люди (и знаменитые, весомые, которых просто так не задвинешь), ложка дёгтя в бочке мёда, которые не дадут уверенно сказать, что да, там есть жизнь!
И вот тогда никакой уже базы ни 4000 км, ни 400 000 км... не хватит.
Надо лететь на место и тыкаться носом лодок в континент! Втыкать флаг и чавкать по песочку ботфортами опираясь на меч....

То есть тема звездолётов и двигателей к ним с годами будет ТОЛЬКО КРЕПЧАТЬ!
И это - прекрасно!
Когда толпы дураков сюда бросятся... И дураков очень умных. Образованных, рукахтых, голвастых...  Не чета нам - юродивым тормозам (то есть, как в "Манхэттенский проект", в тему пйдут толпы светил, толкаясь локтями, которым,  никакие "сцилларды" и в подмётки не годимся! Не то что мы!), которые поверят таки (их убедят окружающие) что звездолёты - это серьезно, тут уже будем мы. Скорей всего давно покинувшие мир сей бренный. "Основатели", так сказать, "энтузиасты". Да, не первые, но вторые (а будут третьи, четвёртые...) Все первые и вторые (и даже третьи) - "деревенские дурачки", "циолковские", ГИРД - Группа Инжереров Работющих Даром, которые... почти всё главное уже сделали.  Худо-бедно но так выбрали самое интересное и фундаментальное (просто когда всем это было не интересно). Да, на коленку. "В подвале" Тупя и бегая кругами. Но никому же это было не нужно?! Серьёзные люди этим не занимались? Было смешно на такое тратиться? Вот им, несерьёзным, всё и достанется. А когда все бросились... Осталось только подмести по сусекам. Да, это экспонента. Но по-сути, тупой уже работы "для каменных жоп" (хотя и тут будет уже свой цымис и своя романтика, "совсем другая история"). Как и водится. Каждому - своё! Jedem das Seine! А как вы хотели? Серьёзным - серьезна работа. Несерьезным - несерьезная!
И тут та же (что и Вике рядом) музыкальная пауза.
 

[alex_semenov]

Есть подозрение что я не прав.
Надо рисовать интеграл-расстояние L как площадь на графике скорость-от-времени (vt=L). Да, при разгоне каждый "зуб" "пилы" НЕДОДАСТ площади по сравнению с "треугольником" постоянного ускорения. Но. При торможении мы будем иметь зеркальную картину. Не факт, но теперь, скорей всего будет наоборот. "Впадина" ракетной скорости при разгоне, теперь станет "выпуклостью" над "равноускоренным" треугольником при торможении и теперь эта "выпуклость", избыточность будет компенсировать недостачу пути при разгоне. И в сумме то на то и выйдет. Как будто мы разгонялись и тормозили равномерно прямолинейно. Надо проверять.

"Плохая новость."
Гипотеза не подтверждается. Cтупень (я смотрел первую, но все 8 по кинематике близнецы) при одних и тех же параметрах, дистанция РАЗГОНА от 0 до V₁ оказывается на 4,43% КОРОЧЕ чем рассчитанная как равноускоренная по средней арифметической скорости. А если ту же ступень с теми же параметрами тормозить с V₁ до 0 (это займёт то же самое время, разумеется t) то дистанция торможения оказывается на 12,92% ДЛИННЕЕ чем дистанция, рассчитанная как равнозамедленная по среднему арифметическому ускорению (хотя времени на это тратится столько же t, сколько и на разгон).
То есть тупо по среднему (как я выше мечтал) посчитать инерционный участок не получается. Нет симметрии. Если бы на разгоне не хватало, скажем 7%, а на торможении был избыток 7%, то всё было бы ок.  Но... не судьба!
Во всём виноват Моисеев! Я у него взял формулу дистанции разгона и торможения ракеты! Это она так себя ведёт!
 


Хорошая новость в том что  правильно рассчитанный суммарный участок разгон-торможения оказывается ДЛИННЕЙ на несколько процентов оценочного при равноускоренном по среднему. То есть инерциальный участок (вычисляемый вычитанием из общей дистанции активного участка) окажется короче. А так как время разгона-торможения мы считаем правильно (там линейная зависимость) то в итоге суммарное реальное (точно посчитанное) время перелёта окажется чуть меньше чем сделанная нами (мною) грубая прикидка по среднему:



То есть это грубое приближение по-быстрячук и его можно считать верным если поставит вместо знака "равно" знак "меньше".

Но плохая новость, Сергей, что эту "прикидку" надо всё же делать как я. По среднему ускорению "a-с-чёрточкой", для каждой ступен...



, а не по пиковому (a_finish), как мухлюете вы.
Здесь, F - тяга (она на каждой ступене своя, но неизменна за всё время работы ступени). M₀ - начальная масса ступени, M_t - масса топлива в ступени.
А вообще надо делать полный и грамотный расчёт вашей вашей "ёлки-палки" как положено с учётом переменности ускорения и не мудрить с приближениями.
Тем более что вся математика - тут же под рукой. Бери мяч, и .. вскач!

Скажите, Сергей, вы там говорили, что 40% (0,3945) рабочей массы на ступень и скорость истечения u в 1/2 от конечной скорости ступени v, мол это  оптимум.
А с чего вы так решили, что оптимум?
Вы это как-то посчитали? Где-то прочли?

[Проходящий Кот]

Тоесть начать торможение надо раньше, чем это следует из первичных формул?
Разгон проще, чем торможение, так как здесь кинематические ошибки абсолютно не имеют значение.
А вот при торможении любые ошибки могут привести  к тому, что либо не долетим до системы( но это врятли), либо перелетим систему  из-за ошибки в запуске тормозной системы.

[alex_semenov]

Всё гораздо интересней.
Намного интересней!
Но меня интересует сейчас "организационный вопрос".
Ну ладно. Мою табличку, судя по счётчику на сейчас 95 человек посмотрели и 5 только скачали... (на самом деле 4, первым скачал я).
То есть на нашем форуме ТАКОЕ ЖЕ распредиление как и "в среднем по народу"?
5% "самых умных"? А остальные?
Я как-то ожидал некую селективность ну 10-15%... Ну хотя бы!!!
 
Сергей, а вы сами куда пропали?
Вы хотели экспертной оценки своего проекта? Их есть у меня!

Самое интересное только начинается!

[Иван Моисеев]

Во всём виноват Моисеев! Я у него взял формулу дистанции разгона и торможения ракеты! Это она так себя ведёт!

Да, так. И довольно любопытно, вплоть до того, что дело доходит до нерешаемых уравнений.
Вы выше упомянули о симметрии разгона и торможения.
Будьте осторожны. Это не так. Нет там симметрии.
При разгоне кривая V(t) вогнута вниз, при торможении - вверх. Соответственно, это дает разные интегралы (площади под кривой).   

[Vavanzer]

По крупицам. Так же, ПО АНАЛОГИИ, думали будет и с звездоплавателями. Из малого строить большое. Но тут мир устроен иначе. Он - прозрачен.  Можно сказать вывернут наизнанку. Массаркша! Большое сразу можно видеть никуда не плавав. А вот малое...

  Увидеть лишь поверхность или верхние слои атмосферы. А то что в сантиметре под грунтом или под облаками так не узнаешь. Потому к примеру зонды на Венеру и на Титан опускали, и на Юпитер. Про остальные планетоходы молчу.

[alex_semenov]

Будьте осторожны. Это не так. Нет там симметрии.

Я предельно осторожен. Я всё посчитал в лоб. И таки симметрию обнаружил. Но не ту что предполагал.
Даже лучшую...
 

При разгоне кривая V(t) вогнута вниз, при торможении - вверх. Соответственно, это дает разные интегралы (площади под кривой).

Так? Это абсолютно точное решение, если все ступени имеют одинаковую кинематику.

[alex_semenov]

И шо? И всё?
И - тишина...
Я, кстати, тормозные лунки не так закрасил. На участке торможения. Наоборот надо. Кто заметил?

Ну куда делся сам автор проекта? Остановились же на самом же интересном!
За реактор же толком и не брались. А там - начать и кончить!
Разбираемся с с самой сцепкой. Что там, и как там. Почти всё уточнили же! Осталось точки над ё расставить... и пойдем в детали.
Идея же ступенчатости оказывается не так плоха, как я о ней думал и говорил! Даёт выигрыш. И овчинка, таки может стоить свеч. Особенно мне нравится что у 8-и ступенчатой связки (без выкрутасов) реакторы НЕ ОБЯЗАНЫ работать всё время. Столетиями. Это чуть ли не главный плюс. Но ещё есть и выигрыш по времени (перед оптимальной одноступенчатостью). В столетие - это немало!
И вариант Сергея  ну реально, почти оптимально берёт все параметры (я пускал оптимизацию. Она чуть-чуть сдвигает всё от начальных условий).
Тут надо уточнять детали. Я на предыдущих страницах гадая, перебрал все неверные варианты.  По сути мы (я) напутали пока ничего толком не распутав.
И шо? Забросим?
Сергей, фамилию свою дайте! А то я назову эту идею "зонд Сергея Безымянного"
 

[alex_semenov]

Так забыли все предыдущие разговоры.
Это всё были "черновики"
Выкладываю окончательный ТОЧНЫЙ расчёт зонда.



топливо, конструкция, пн (полезная нагрузка) - это ДОЛИ в массе каждой из ступеней.
Все исходные параметры на всех ступенях одинаковые.
Далее матрёшкой они вкладываютя друг в друга. 8 штук.  Начальная масса 400 тонн (как хотел Сергей).
Конечная полезная нагрузка получается всего 262 кг. 0,07% от стартовой массы.
Удельная мощность. Назначена 2200 ватт/кг. Это к массе конструкции каждой ступени.
То есть, мы ничего со ступени на ступень не предаём. Каждая ступень отрабатывает свою программу и...
Так мощность реакторов на каждой ступени считается масса конструкуции умноженная на 2200 ватт/кг.
В сумме получается 300 Мвт. Но никогда эта мощность не будет влючена одновременно. Каждая ступень работает сама за себя. по 55,5 лет. Меня эта цифра впечатлила, так как это РЕАЛЬНО возможный срок работы реактора.
Тысячу лет работающий реактор - это всё-таки магия. Пусть не  большая но всё же.
Исходя из того что каждая ступень сама за себя (как в обычной ракете) всё и считается.
В итоге у меня получилось ТОЧНО  542 года, 253 дня перелёт  к А.Центавре.
Я бы промасштабировал всё это вверх на два порядка. 40 000 тонн стартовая масса и 26 200 кг полезной нагрузки. Это вполне себе сносная робототехническая экспедиция.
Время перелёта кажется длинным, но это объективно посчитанное время исходя из переменности ускорения на каждой ступени. Участок разгон-торможение 444 года. Полёт по инерции получился менее 100 лет.

Еще.
Я на этот расчёт натравил "поиск решений" (дали дураку игрушку!) и я обнаружил, что оптимум скорости истечения  и доли массы топлива в массе ступени едва изменились и стали очень близок к заданному (не поверив поиску решения, я специально начинал искать с далёких от этих параметров, всё пришло к этому же).



Время перелёта улучшилось до 533 года и 290 дней. Инерционный участок удлинился. Время работы реакторов на каждой из ступеней сократился до 44,5 лет. Очень хорошо!
Если бы энерговооруженность у нас поднялась до 5 000 ватт/кг, то оптимальная версия такого зонда добралась бы до А. Центавры за 406,3 года. Хотя реакторы должны выдавать при той же массе более чем в два раза большую мощность, работать  они на каждой ступени должны "всего" по 33 года.
 

[Иван Моисеев]

Так? Это абсолютно точное решение, если все ступени имеют одинаковую кинематику.

Одинаковую кинематику - это одинаковые скорость истечения, расход массы и коэффициент конструктивного совершенства?
Это скорее уж динамика, а не кинематика.
Но, не важно. Что-то мне подсказывает, что оптимальное распределение дельты-V по ступеням далеко от равномерного.
Когда-то я перебирал варианты на фортране, распечатки сохранились, но разобраться сейчас, что я там напрограммировал нет никакой возможности. Давно это было. Но в планах у меня этот вопросик существует...

[alex_semenov]

Вот тут вот:

Тепловые характеристики высокоэффективных фотоэлектрических преобразователей мощного лазерного излучения

Утверждается:

Выполнены исследования влияния условий теплоотвода на величину перегрева фотоэлектрических преобразователей мощного (более 10³ W/cm²) лазерного излучения. Измерение температуры p−n-перехода фотоэлементов осуществлялось путем регистрации мгновенного значения напряжения холостого хода, генерируемого лазерным излучением. Продемонстрирован эффект охлаждения в высокоэффективных фотоэлементах (КПД = 55%) за счет отвода существенной части поглощенной оптической мощности фототоком в полезную нагрузку.

 1 м² = 10 000 см²
То есть фотоэлемент может принять поток... 10⁷ Ватт/м² и с эффективностью 55% превратить это в электричество? 10 МВт на м²? И снять ток в  5,5 Мвт? Это пардон, какой ампераж, если у вас напряжение - пару вольт? Толстые сварочные кабеля и рядом не лежали же!

Это я к чему? Ясно что эксперимент ставился на пендюрке с хорошим отводом тепла и тока.
Но главная мораль в чём?
Я думал, что фотоэлементы по ПЛОТНОСТИ СВЕТОВОГО ПОТОКА ЭНЕРГИИ (ватт/м²) ограничены там какими-то чисто полупроводниковыми заморочками. Там, дырок в p-слое не хватает. Но оказывается, в этом смысле мы по-сути с полупроводниковыми преобразователими НИЧЕМ НЕ ОГРАНИЧЕНЫ.
Единственный барьер - собственная температура.
Если бы преобразователь брал 100% света в ток, то мы могли бы снимать с реального метра квадратного и 10 Мвт энергии (разумеется подведя предварительно соответствующее излучение, тем же лазером например). Но даже если он берёт лишь 91%, 4 % отражает, а  5% поглащает, от 5% от 10 Мвт, поглощённый панелью его просто уничтожит.  Это 500 000 ватт тепла.  Даже если бы такая панель излучала в космосе с двух сторон, то равновесная температура для нее (как абсолютно чёрного тела) была бы 1500 К.
Никакой полупроводник это не выдержит. Значит у нас единственный реальный ограничитель потока энергии на м²фотоприёмника - это тепловое равновесие с поглощённым и не отраженным  (не преобразованным в ток) излучением. Так?