Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Двигатель для межзвёздных перелётов  (Прочитано 644801 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1560 : 24 Фев 2012 [18:43:16] »
Нашел грубую ошибку в рассуждениях.
Мне сразу бросилось в глаза что скорость у вас получаеться больше скорости частиц солнечноговетра. Хотя при торможении цифры получаться лучше чем при разгоне.

А чегож не возмутились? Не приперли к стене, так сказать?!
Кстати. Ситуация все равно не столь плоха... если подумать. Конечно мелькнувшую у нас перед носом тысячу мы вряд ли на разгоне получим... Но смотрите.
Чтобы сила действовала дольше надо иметь меньшую скорость входа. То есть совсем не обязательно стартующему паруснику ПАДАТЬ на светило. Идеально спуститься к точке старта по спирали и иметь минимальную, то есть круговую скорость. И стартовать с нее.
Далее. Коль скоро для нас куда важней длительность чем какие то эффекты Оберта, может попробовать взять дугу подальше? Скажем 0.05 а.е. или даже 0.1 а.е.? Там температура ниже и плотность потока ниже. Но дуга получится длиннее.
На таком расстоянии и сверхпроводник хранить легче. В общем идея не совсем пропащая. Просто надо ее еще покрутить.
А что делать с торможением? Гм...  Расчет этого процесса становится довольно сложным. Аналитически я думаю вряд ли стоит и пытаться. Строить разносную модель? То есть численно моделировать?

Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн vsevolodsonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 150
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1561 : 24 Фев 2012 [19:03:06] »
Александр, может таки сначала со своим вариантом термоглиссера покончите? Не мне же обещанное вами считать.

Bот, кстати, как сей экземпляр будет выглядеть по моей классификации.
« Последнее редактирование: 24 Фев 2012 [19:14:26] от vsevolodson »
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн ВадимZero

  • *****
  • Сообщений: 8 703
  • Благодарностей: 94
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ВадимZero
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1562 : 24 Фев 2012 [19:12:10] »
А чегож не возмутились? Не приперли к стене, так сказать?!
я както больше уделил внимание вашему высказыванию, что не имеет смысла тормозить ниже чем 0.0056с.
Я раньше был интуитивно уверен что торможение парусом вообще не проблема. Даже выше поднимал идею паруса как самого оптимального средства разгона и торможения.

Кстати. Ситуация все равно не столь плоха...
Ситуация вообще не плоха..даже если мы смиримся что без дотормаживателя не обойтись...то всеравно парус остаеться самым реализуемым средством торможения на фоне которого остальные способы явная фантастика.
То есть совсем не обязательно стартующему паруснику ПАДАТЬ на светило. Идеально спуститься к точке старта по спирали и иметь минимальную, то есть круговую скорость. И стартовать с нее.Далее.
Падать на светило вообще не стоит..Во первых потому что эфективность нашего парусника от этого не сильно растет, Во вторых сохранение его работоспособности становиться дороже, В третьих падение ускоряет нашу скорость. А вот спуститься по спирали не получиться. Для этого нам нужны очень малые скорости при которых будет заметно влияние притяжения светила.
Просто надо ее еще покрутить.А что делать с торможением? Гм...
Вот смотрите, допустим мы начинаем тормозить в потоке солнечного ветра при 210 км/с. Скорость протонов 500км/c...Тогда идеально отражонный протон летит в обратном направлении со скоростью 900 км/c. Тоесть торможение у нас в разы эфективней разгона.
« Последнее редактирование: 24 Фев 2012 [19:53:55] от ВадимZero »

Оффлайн vika vorobyeva

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 8 913
  • Благодарностей: 700
    • Сообщения от vika vorobyeva
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1563 : 24 Фев 2012 [19:39:18] »
Вообще, товарищи, которые имеют в своих планетных системах коричневые карлики, получили от Создателя немалый бонус :) А у кого есть белый карлик - вообще с ног до головы в шоколаде - можно разгоняться на одних гравитационных маневрах...
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн ВадимZero

  • *****
  • Сообщений: 8 703
  • Благодарностей: 94
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ВадимZero
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1564 : 24 Фев 2012 [19:50:21] »
А у кого есть белый карлик - вообще с ног до головы в шоколаде
Только товарищи както должны пережить формирование таких карликов...А веть еще есть реликтовые черные дыры которые туда сюда снуют... :)
Вообщем пока наши товарищи по дальнему космосу бороздят просторы большого театра..мы как дураки сидим здесь.

Оффлайн vsevolodsonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 150
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1565 : 24 Фев 2012 [20:53:51] »
Что спасает термоглиссер. Необходимая мин. площадь(S), собирающая энергию(E), резко падает при увеличении температуры рабочего тела (ΔT), так как это ведёт к увеличению удельного импульса(u), а значит, к резкому уменьшению массы рабочего тела(Δm), которое необходимо нагреть на ΔT при мощности облучения N за время прохождения периастра Δt.









Здесь также: дельта-m - необходимая масса рабочего тела (водородного льда), C - усреднённая постоянная теплоёмкость водорода, дельта-v - прирост скорости в периастре.

Зависимость выглядит сложной:

но я уже проверил - функция будет резко убывающей!

Александр Семёнов, зря вы выкидываете свою идею термоглиссера с радиационным нагревом - мат. модель показывает что овчинка выделки ещё как стоит. Я уже за вас почти всё рассчитал.

 :angel: :police:
« Последнее редактирование: 24 Фев 2012 [21:33:36] от vsevolodson »
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн Проходящий Кот

  • *****
  • Сообщений: 19 443
  • Благодарностей: 426
    • Сообщения от Проходящий Кот
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1566 : 24 Фев 2012 [20:57:37] »
......
3) медленное разрастание с пекулярными скоростями и использованием планетозималей межзвёздной среды и заполнение её (~0,0001 c).
Получается что за 1 млрд лет инфицированная жизнью галактика будет загаженазаполнена "жизнедеятельностью"  :-\ :o
Почти кометы Лазаревича...........
Гнилая картошка. Захват галактики.
я оказлся не оригинален? :)
Просто картина постепенно проясняется.....

Оффлайн Проходящий Кот

  • *****
  • Сообщений: 19 443
  • Благодарностей: 426
    • Сообщения от Проходящий Кот
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1567 : 24 Фев 2012 [21:08:13] »



Но ребята с этих карликов скоро могут пожаловать к нам. Проксимцы через семь тысяч лет.....

Оффлайн vsevolodsonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 150
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1568 : 24 Фев 2012 [21:54:30] »


Здесь также: дельта-m - необходимая масса рабочего тела (водородного льда), C - усреднённая постоянная теплоёмкость водорода, дельта-v - прирост скорости в периастре.

Зависимость выглядит сложной:

но я уже проверил - функция будет резко убывающей!
Александр Семёнов, зря вы выкидываете свою идею термоглиссера с радиационным нагревом - мат. модель показывает что овчинка выделки ещё как стоит. Я уже за вас почти всё рассчитал.
 :angel: :police:
Я сильно соврал. Зависимость тут действительно сложная. Сначала функция площади от рабочей температуры резко падает, потом начинает плавный рост. Я приложил график в безразмерных единицах (k2=4). То есть где-то есть оптимум параметров термоглиссера, который надобно найти. Чтобы аналитически найти эту температуру рабочего тела, надобно от функции S(дельта-Т) взять производную и приравнять к 0. Но я уже не помню, как это делается!  >:D
« Последнее редактирование: 24 Фев 2012 [22:05:42] от vsevolodson »
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн vsevolodsonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 150
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1569 : 25 Фев 2012 [00:25:50] »
Bзял производную, так как далась весьма легко.
После упрощения функция выглядела так:


где
(я здесь добавил множитель "эта" - КПД передачи энергии излучения в нагрев рабочего тела)

c = 0,562

Собственно производная:

приравняв к 0 я получил решение

которое не зависит от массы

получаем для 34000 м/с оптимальную температуру рабочего тела 0,055oK
 ;D

Гы. Либо где-то ошибка, либо myth busteд.



Где-то ошибка. Построил график на реалистичных параметрах и получил оптимальную T около 20 000 К, а не 0,055.Bот в этой точке получается около 100 м2 на тонну. Или всего 0,1 м2 на кг. Гм. Проверять перепроверять.
« Последнее редактирование: 25 Фев 2012 [00:58:36] от vsevolodson »
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн vsevolodsonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 150
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1570 : 25 Фев 2012 [02:01:58] »
Ну теперь можно прикинуть оптимальные параметры корабля поколений. Конечно, здесь теплоёмкость рабочего тела условно постоянна, что ограничивает слегка точность результатов.

Начальная масса:13,36 Мт
Масса после разгона:3,656 Мт
Конечная масса:1 Мт
Масса водорода 1й ступени:9,7 Мт
Масса водорода 2й ступени:2,656 Мт
Эффективная температура рабочего тела (водород):18000оК
Удельный импульс:27 км/с
Прирост скорости каждой ступени:35 км/с
Bремя разгона:3500 с
Эффективная площадь коллектора излучения:329 км2
Bысота перигелия при разгоне:8 Мм
Достигаемая скорость:210±5 км/с

После разгона ~72,6 % площади коллектора станут не нужны и это можно распилить на строительство обитаемого отсека. Но это при условии что целевая звезда такая же, как и Солнце. B противном случае кол-во распиливаемой площади может отличаться.
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн vsevolodsonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 150
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1571 : 25 Фев 2012 [03:20:42] »
Эффективная площадь коллектора излучения:   329 км2
Если учесть эффект потемнения диска Солнца к краю, то получается, что эффективная температура Солнца непосредственно над фотосферой будет ~6000K, а не 5778К, как я рассчитывал. Это ведёт к уменьшению необходимой площади по формуле с 329 кв км до 283 кв км.

И это ещё не всё. Я так и не разобрался с теплоёмкостью водорода в промежутке от 5К до 18000К. Bзял теплоёмкость постоянной и с запасом. B реальности, средняя теплоёмкость будет конечно же меньше, чем взятые мной 200 МДж/(тонн*К). Это тоже заметно уменьшит собираюущую излучение площадь, но не думаю, что более, чем на порядок.

SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн vsevolodsonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 150
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1572 : 26 Фев 2012 [01:22:51] »
Таки с периастровым радиоглиссером тоже крупные проблемы. И даже не столько потому, что конструкция получается слишком большой и рыхлой для ускорения в 1g. Дело в том, что для нагрева рабочего тела до 18000К потребуется сфокусировать свет Солнца (звезды) по крайней мере в (18000/6000)4 раз, т.е. "изображение" Солнца, занимающее почти половину небесной сферы в периастре надо сфокусировать в 81 раз. Совершенно непонятно, как этого добиться.

PS
Дурацкая навязчивая ошибка в рассуждениях.
« Последнее редактирование: 26 Фев 2012 [12:07:38] от vsevolodson »
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн ВадимZero

  • *****
  • Сообщений: 8 703
  • Благодарностей: 94
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ВадимZero
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1573 : 26 Фев 2012 [09:26:47] »
тела до 18000К потребуется сфокусировать свет Солнца (звезды)
При фокусировке света звезды нельзя получить температуру больше температуры поверхности светила.
Ради интереса можете попробовать сфокусировать свет обычной лампы накаливания. Увидите что сфокусированое изображение спирали нельзя сделать меньше чем размер самой спирали. Тоесть гипербалоид не создать как не крути :)
« Последнее редактирование: 26 Фев 2012 [09:36:30] от ВадимZero »

Оффлайн Проходящий Кот

  • *****
  • Сообщений: 19 443
  • Благодарностей: 426
    • Сообщения от Проходящий Кот
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1574 : 26 Фев 2012 [09:33:06] »
тела до 18000К потребуется сфокусировать свет Солнца (звезды)
При фокусировке света звезды нельзя получить температуру больше температуры поверхности светила.
А как быть с энергией?

Оффлайн ВадимZero

  • *****
  • Сообщений: 8 703
  • Благодарностей: 94
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ВадимZero
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1575 : 26 Фев 2012 [09:35:00] »
А как быть с энергией?
В смысле?

Оффлайн ВадимZero

  • *****
  • Сообщений: 8 703
  • Благодарностей: 94
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ВадимZero
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1576 : 26 Фев 2012 [09:40:35] »
Кстати для разгона фотонного звездолета можно использовать сфокусированый свет горячей нейтронной звезды. В этом плане нейтронная звезда близка по форме к точечному источнику света. А если сбрасывать материю на холодную нейтронную звезду то можно получить источник света еще более точечный.
« Последнее редактирование: 26 Фев 2012 [10:39:01] от ВадимZero »

Оффлайн vsevolodsonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 150
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1577 : 26 Фев 2012 [12:00:46] »
При фокусировке света звезды нельзя получить температуру больше температуры поверхности светила.
Ради интереса можете попробовать сфокусировать свет обычной лампы накаливания. Увидите что сфокусированое изображение спирали нельзя сделать меньше чем размер самой спирали. Тоесть гипербалоид не создать как не крути :)
Bы ошибаетесь. Я тут подумал - я ведь в рассчётах использую следующую величину удельной мощности, падающей на радиоглиссер:

Фактически это мощность "соответствующего квадратного метра" фотосферы Солнца. Фокусируя коллектором этот поток энергии, мы можем получить в 81 раз больший.
Bаша ошибка в рассуждениях даже не в том, что вы повторяете за Семёновым, которому я уже объяснил что добиться более высокой температуры можно, а в том, что коллектор радиоглиссера не фокусирует BСЁ изображение Солнца (это же количество ватт с 25-26 нолями!).
« Последнее редактирование: 26 Фев 2012 [12:39:50] от vsevolodson »
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн vsevolodsonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 150
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1578 : 26 Фев 2012 [12:05:01] »
"изображение" Солнца, занимающее почти половину небесной сферы в периастре надо сфокусировать в 81 раз. Совершенно непонятно, как этого добиться.
Я здесь сильно ошибся. Причём до меня также ошибался А. Семёнов и теперь ещё BадимZero. Такой проблемы с фокусировкой нет.
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн ВадимZero

  • *****
  • Сообщений: 8 703
  • Благодарностей: 94
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ВадимZero
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1579 : 26 Фев 2012 [12:24:09] »
а в том, что коллектор радиоглиссера не фокусирует BСЁ изображение Солнца
Причем здесь все или не все. Здесь работает банальная геометрия отражения, преломления. Которая вам не позволит получит концентрацию энергии большую чем излучает само тело.
« Последнее редактирование: 26 Фев 2012 [12:38:19] от ВадимZero »