Двигатель для межзвёздных перелётов

[alex_semenov]

В чём суть идеи "воздушного шара"?
Нам для ионника нужна энергоустановка с очень высокой удельной мощностью. Предел мечтаний ~ 10 квт/кг
Почему мы погнались за термофотовольтовиками?
Потому что это обещает нам высокую удельную мощность. В силу отсутствия теплоносителя в замкнутом контуре нагреватель-машина-холодильник-компрессор.
Но я подумал, а скольок тянет теплоноситель, от которого мы пытаемся избавится?
Возьмем гелий. Его теплоёмкость 5 кДж/кг/К
Пусть температура нагревателя 1200 К, а температура холодильника 700 К, перепад 500 К.
То есть тепловой кпд системы (1200-700)/1200 = 0,42. 1-0,42=0,58 - доля отводимая на радиатор и она в 0.58/0,42 = 1,4 раза больше полезной (электрической) мощности.

Пусть полный оборот теплоносителя через радиатор занимает 100 с. Тогда удельная мощность, переносимая газовым теплоносителем в радиаторе:

5 000 * 500/ 100 = 25 кВт/кг.

В пересчёте на полезную мощность 25/1.4 =17,8 кВт/кг полезной электрической мощности.
Гм... Это не так уж и плохо!
А что у нас с другими агрегатами в таком цикле Брайтона?
Скажем, газоохлаждаемый реактор. Примером от которого мы можем отталкиватся может служить РД-0401
При массе в 2 тонны (с радиационным экраном!) его тепловая мощность составила 196 Мвт. То есть 98 кВт/кг.
То есть сам реактор вполне можно помыслить в 25 квт/кг (то есть тепловая ~ 60 квт/кг).
Следующий агрегат. Турбокомпрессор с электрогенератором.
Где-то слышал, что в принципе эта часть констркуции могла бы иметь удельную мощность до 40 квт/кг.
Помечтаем о 30 квт/кг
Ну и радиатор. Здесь мы позволим себе для самой стенки радиатора удельную мощность в духе мощности теплоносителя (почему - позже). 15 квт/кг.
Что получается в сумме?

1/17,8 + 1/25 + 1/ 30+ 1/ 15 =0,196 кг/квт или 5,10 кВт/кг.

Если масса полезной нагрузки 1/3 (а 2/3 собственно сам корабль, который и есть наша энергоустановка) то  итоговая удельная мощность на массу пустой ракеты  3.4 квт/кг
Оптимальный одноступенчатый ионник будет лететь к А Центавре с такой удельной мощностью 553 года
К Тау Кита 11.2 св.года - 1047 лет.
Да, долго. Это в духе Штерна. Но это гарантированные технологии. Средняя скорость перелёта 0.01с. То есть световой год за 100 лет.
Даже за это тоже надо бороться. Увы!
С другой стороны, если у нас эмбрионшип или корабль отроков, то всё что нас должно беспокоить - работоспособность в течении лет полёта "железного робота".
Я здесь когда-то уже пытался прикидывать подобного рода ионный звездолёт (в теме "годится ионный двигатель для межзвездных перелётов?"). Но там я рассчитывал на 1000-летнюю колонию на много тысяч человек.
Но корабль отраков, например, мог бы быть куда скромней по размерам и массе.
Пусть вся сухая масса 30 000 тонн (то есть сама колония 10 000 тонн).
Тогда электрическая (она же полезная мощность на ионниках) 100 Гвт
Тепловая (на радиатор) 140 Гвт.
И вот теперь, почему воздушный шар?
Потому что горячий гелий мы будем выпускать из турбины в шарообразный (для начала) надувной (тонкостенный) радиатор. И оттуда же забирать его уже охлаждённый для работы нашего ядерного турбогенератора. При этом сам газ по-идее должен излучать тепло изнутри себя даже не передавая (особо) его прозрачным стенкам. Но всё равно площадь поверхности этого шара надо считать из закона Стефана-Больцмана и я получаю диаметр шара... 1820  метров. ~2 км. Учтывая что диаметр вращения обиталища для отроков будет сопостовимым, это действительно внешне будет напоминать огромный шар с гондолой под ни.



То есть получается такой нехилый "монгольфьер"!
Как ни крути, но мы получаем конструкцию сильно напоминающую воздушный шар.

Но... Почему  я заложился удельной мощностью в 15 квт/кг на стенки шара? А шар всегда будет ЛЕГЧЕ газа, который его наполняет. Воздушный - точно! Тем более такой огромный! Поэтому 15 квт/кг - с головой.

Для отвода паразитного тепла в 140 ГВт через радиатор-шар в течении 100 с потребуется 3 000 тонн гелия
В радиаторе будет, условно половина. 1 700 тонн. Если сама надувная прозрачная для излучения стенка будет 1  500 тонн, то поверхностная плотность шара 0,14 кг/м². Достаточно толстая оболочка!
Что с давлением в шаре?
Плотность газа получается 6,65E-05 кг/м³. При нормальных условиях это ~1 атмосфера!
Хотя при температуре 700 К давление в шаре будет заметно выше (2-2,5 атм).
Вся конструкция - надувной мыльный пузырь, работающий на растяжение (в основном). То есть принцип "звездолёт  имеет плотность мыльного пузыря" по-идее соблюдается (в чём и залог возможного успеха идеи-безумия).

Проблемой может быть летучесть гелия. Она наверняка будет утекать через оболочку. Но надо считать сколько, для чего надо знать параметры материала оболочки. Возможно это не так страшно.

Дискраймер.
Данный расчёт делался впопыхах на коленке и явно содержит ошибки. Много срезанных углов (где чёрт). Это скорей предварительные мысли вслух. Набросок, от которого надо отталкиваться прорисовывая мутный образ детально. Но общая идея - такая.

[Александр Овчар]

Старый добрый воздушный шар выглядит пусть и самым медленным но наиболее реалистичным решением межзвездного путешествия... Те

Это прекрасно, полететь до заезд на воздушном шаре. Я Вас поздравляю, браво.
И вот почему.


Большая часть материи Вселенной находится в газообразном агрегатном состоянии вещества.


В этой среде легко создаются быстрые потоки материи, джеты.


И каждая молекула газа, в своем свободном и хаотичном движении обладает широким интерфейсом к физикам нижнего уровня микромира мироздания.  Например на этом уровне  космическим инженерам доступен ценный ресурс -волны де Бройля или квантовые  эффекты туннелирования, неопределенности или спутанности.


Например, это все наномашины, но большеразмерные.Типа машины с нанофизикой диаметром оболочки 1000 км но микро массой.  Идея понятна? Кстати это легко произвести на фабрике, просто выдуть мыльный пузырь. Оно само получается и для совести сопромата можно надуть миллион малых пузырей, что слипнутся прочно в большую гроздь.


Что дальше? Отдельная наномолекула космического воздушного шара может сколь угодно сложной технической системой с встроенным ИИ и запасом энергии. Ну понятно, что типа Гелий не догма, шар можно надуть пенопластовыми  шариками типа, и защита от космической радиации станет лучше. Наночастицы еще круче.


Так что идее шара надо сказать - браво,!

[Streamflow]

Меня не оставляет мысль...

Идея достаточно безумна (типа, как полёт к Луне на гусях у де Бержерака в XVII веке), чтобы  к ней можно было отнестись вполне серьёзно.

Однако, для исходного объекта видны, как минимум, две проблемы:

1. Тяговый модуль будет располагаться впереди по полёту, и ионная струя будет попадать на шар. Нужно сделать два одинаковых шара, разместить их с двух сторон тягового блока, и закрутить всю систему, чтобы получилась треугольная конфигурация типа регулятора Уатта - наряду с шарами вторая конструкция из следующего за веком де Бержерака века XVIII.

2. Эрозия чего бы там ни было, кажется, должна разрушить мыльный пузырь задолго до окончания миссии. Чтобы этого не произошло надо иметь некоторый запас вещества, газообразного при верхней температуре термодинамического цикла, и твёрдого и прозрачного при нижней. Его следует понемногу добавлять в горячий теплоноситель, чтобы, попав в пузырь, оно оседало на стенках, изнутри компенсируя внешнюю эрозию.

С наилучшими пожеланиями,
                                                      Сирано де Бержерак,
тьфу, то есть,
                                                           Джеймс Уатт

[Александр Овчар]

Скажем, газоохлаждаемый реактор. Примером от которого мы можем отталкиватся может служить РД-0401
При массе в 2 тонны (с радиационным экраном!) его тепловая мощность составила 196 Мвт. То есть 98 кВт/кг.

В космосе можно подать пропеллент прямо в активную зону ЯР или ТЯ. Ну это реактор с дыркой, чисто для космоса. ТЯ пропеллент нагреется до 100 млн Кельвинов и без потерь на Брайтона т.п. создаст реактивную массу с максимальным УИ.

Оцените ТТХ?

[Mercury127]

ТЯ пропеллент нагреется до 100 млн Кельвинов

А если немного почитать хотя бы эту же тему... То нифига оно не нагреется...

[Vavanzer]

Скорее, не сработает. Бумеранги, описав дугу, прилетят с отрицательным импульсом и остановят лодку.

Если вы кинете по 45 градусов назад, (например смотрите на север, нос лодки на юг, кидаете на северовосток)бумеранг сделает дугу в 90градусов, и приетит под 45градусов с северозапада.  И отдаст остатки импульса. Лодка все равно сдвинется и получит 2 импульса по оси.

Старый добрый воздушный шар выглядит пусть и самым медленным но наиболее реалистичным решением межзвездного путешествия... Тепловой монгольфер... можно сказать... Хотя не без гелия...
Нет? Не думаете?

  Шар из нано-пены ! Или ячеистая структура из крупных пузырей, стенки которых тоже нанопена. Внутри газа нет. Чисто улавливатель импульса звездного ветра!
Эффект одуванчика! Расчитать так, чтоб не рассыпался.

 Кстати, а что если вместо лазера дуть на него высокоэнергетическими частицами из ускорителя!?)) Плотность и скорость потока можем сделать поболее чем солнечный ветер! Импульс гораздо больше лазера передать. Единственная проблема - отклонение частиц в магнитных полях.  Но можно в ветер электроны загонять, для реионизации этого искуственного ветра!

[Vavanzer]

. Эрозия чего бы там ни было, кажется, должна разрушить мыльный пузырь задолго до окончания миссии

  "Одуванчик" можно расчитать так, чтоб он не разрушился в момент ускорения. По сути это пена из нанопористой пены должна быть. Пусть разваливается, жалко чтоли!)))
  Можно даже прикинуть, что если его сбросить, покинов гелиопаузу,  чтобы лобовое сопротивление убрать, и надуть новый уже на подходе к звезде, для торможения!
 
 По крайней мере у пенного одуванчика нет проблемы с механической составляющей, как у паруса, который проблематично расправлять, нужен каркас для удержания формы и строгая ориентация по оси движения.

[Vavanzer]

В космосе можно кидать бумеранги (поток) в сторону Луны, они вернутся облетая Луну. Это все макро (уровни), переход на микро позволит поискать физику полезную для пустотного бумеранга. Как то так..

  В сумме взаимодействующих тел, Луна тоже будет менять импульс. Идея мож и прокатит, как гравитационный маневр рабочего тела. До определенных скоростей. Например Земля будет точкой разворота.
  Или еще, магнитное поле Земли или других планет. Но с этим чуть сложнее.
  Если же магнит поставить прямо на "лодке"... Тогда будет противодействие с разворачиваемым веществом, и скорее всего суммарный импульс системы будет равен 0.  Т.е нужно третье массивное тело, об которое вещество будет разворачиваться, меняя его импульс.

[Александр Овчар]

ТЯ пропеллент нагреется до 100 млн Кельвинов

А если немного почитать хотя бы эту же тему... То нифига оно не нагреется...

Да знаю я что не взлетит. Ничего хорошего не будет. У меня есть реальный концепт.

Фотонная ракета с рекуперацией энергии с запасом расходных зеркал.

Ракета содержит условно 100 тонн тонких, легких зеркал. На корме ракеты труба L = 500 метров (а можно и больше!) .

Это ЭМ волновод. Возбуждается RF микроволнами мощностью сколько смогут. Например, от ТЭ LH2-LOX мощностью 100 - 1000 кВт.

С удельным расходом 

• LH2 порядка 6 кг/100 кВт*час
• LOX порядка 24 кг/100 кВт*час

Начальная тяга  Т =6,67 мкН/кВт. В волновод, из магазина загружается тонкое легкое подвижное ( в трубе) зеркало. Волновод превращается в СВЧ резонатор переменной геометрией  с добротностью Q= 100 000.

Сила рад_давления увеличивается условно пропорционально Q и тяга теперь равна 0.67 Н/кВт. Но эта же сила рад_давления действует на зеркало и оно проходит в СИ путь 500 метров с ускорением от тяги = 0,67Н/кВт за время t.

Расчеты показали, что зеркало покинет "трубу L=500" на скорости 1-100 км/с.
Это можно принять за  УИ до  10 000 с и юзать Циолкововского для расчета конечной скорости КА на уровне 10-500 км/с.

Я опустил детали, зеркала могут быть сверхпроводящими (где тяга уже до 6000 Н/кВт)  - мы просто видим пример конвертера  запаса электроэнергии  в кинетическую энергию реактивной массы - за счет сил радиационного давления. А  СВЧ резонатор с переменной геометрией обеспечивает коэффициент рекуперации энергии в рабочей зоне от 100 000 и больше. Запаса зеркал условно хватает на 100 часов работы мотора. Этого хватит долететь до Марса с ускорением на уровне 1g.

Так как СВЧ резонатор будет сверхпроводником - тепловые потери исчисляются малыми киловаттами. Это идеальный холодный космический мотор, что создает тягу = когда детали мотора охлаждены криогенном. И для создания тяги используется идеальный пропеллент  из ЭМ волн с УИ = 300 000 000 м/с.

Так же  в пределе зеркала охлаждаются жидким гелием и для полного счастья требуется "поляризованный инерционный гаситель" для "на поймать" расходные зеркала для рекуперации  расходной массы зеркал. Вот это уже жила, тут УИ строго равен  300 000 000 м/с и это бодро летит к звездам с ускорением 1g , как вечный двигатель 2-го рода. (аналог теплового насоса если угодно)

Где в  поляризованный инерционный гаситель используется "новая физика " + внешний ресурс системы = инерция вселенной, а сам мотор является TRUE OPEN SPACE SYSTEM и где  дедушка Циолковский со своим проклятие идет лесом.

[Александр Овчар]

В сумме взаимодействующих тел, Луна тоже будет менять импульс. Идея мож и прокатит, как гравитационный маневр рабочего тела. До определенных скоростей. Например Земля будет точкой разворота.

Да конечно, но Луну не жалко и она большая, с нее не убудет. Интересен сам термин - эффект бумеранга.  Магнитные поля Земли тоже хорошо, представьте себе мега_ускоритель из магнитного поля Земли - когда КА летает вокруг Земли некоторое время для разгона до 0,1 с, как вариант. 

[Vavanzer]

Так как СВЧ резонатор будет сверхпроводником - тепловые потери исчисляются малыми киловаттами. Это идеальный холодный космический мотор, что создает тягу = когда детали мотора охлаждены криогенном. И для создания тяги используется идеальный пропеллент  из ЭМ волн с УИ = 300 000 000 м/с.

  И сколь энергии надо чтобы это все поехало?!) Так то идея норм, в общих чертах. Холодная лампа, так сказать. Поодолжение той темы с передачей энергии от холодного к горячему!))

Так же  в пределе зеркала охлаждаются жидким гелием и для полного счастья требуется "поляризованный инерционный гаситель" для "на поймать" расходные зеркала для рекуперации  расходной массы зеркал. Вот это уже жила, тут УИ строго равен  300 000 000 м/с и это бодро летит к звездам с ускорением 1g , как вечный двигатель 2-го рода. (аналог теплового насоса если угодно)

  Тут уже вопросы появляются... Масса всей системы. От емкостей до радиаторов. Гелий - штука своеобразная. Требует больших давлений и сверхнизких температур. И еще текучая очень. Не только через уплотнения и микропоры, а сквозь многие материалы сбегает, как водород! При этом массу небольшую имеет, относительно массы накопителей и всех систем.

А про рекуперацию так и не понял, как она будет! Что за идея?

[Vavanzer]

Да конечно, но Луну не жалко и она большая, с нее не убудет. Интересен сам термин - эффект бумеранга.  Магнитные поля Земли тоже хорошо, представьте себе мега_ускоритель из магнитного поля Земли - когда КА летает вокруг Земли некоторое время для разгона до 0,1 с, как вариант

  Можно прикинуть порядки того, насколько такая эксплуатация Луны изменит вселенский континиум!)) В плане ее импульса. Например 100звездолетов. Насколько это "вредно" для природы!

Интересен сам термин - эффект бумеранга.  Магнитные поля Земли тоже хорошо, представьте себе мега_ускоритель из магнитного поля Земли - когда КА летает вокруг Земли некоторое время для разгона до 0,1 с, как вариант. 

  Насколько магнитные поля смогут удерживать?  Мож Юпитер лучше будет!?

[alex_semenov]

Однако, для исходного объекта видны, как минимум, две проблемы:

1. Тяговый модуль будет располагаться впереди по полёту, и ионная струя будет попадать на шар. Нужно сделать два одинаковых шара, разместить их с двух сторон тягового блока, и закрутить всю систему, чтобы получилась треугольная конфигурация типа регулятора Уатта - наряду с шарами вторая конструкция из следующего за веком де Бержерака века XVIII.

Это у Штерна "поезд на верёвочках" и тяговый модуль  - впереди (хотя я не понял зачем его разделять с реакторным?)



Но у него масса полезной нагрузки на два-три порядка меньше.
И там нет необходимости в искуственной гравитации (схема поезда Штерна больше годится для 8-и ступенчатого Е-зонда).
Мой одноступенчатый корабль медленней, но несёт куда более солидную полезную нагрузку. И ей может понадобится искуственная гравитация в полёте (мало ли чем мы этот корабль нагрузим?)
И я тут предполагаю изначально вполне себе "классическую" схему ионника. Длинная жесткая рама (которая может и вращаться для создания силы тяжести на концах, если на одном - люди) на одном конце которого - реактор, на другом - нежное оборудование. Защита от ГКЛ - магнитным полем, а от набегающей пыли - многослойный экран.  А в центре тяжести этой "гантели" - ионники и запас рабочего тела (они будут теряться на форе всей конструкции):



Так как тяга будет МИЗЕРНОЙ (практически даже не заметной), то по-сути не важно как эта конструкция расположена к вектору тяги.
Это дейтвительно будет похоже на полёт (статическое стояние "в среде") на воздушном шаре.


Вообщее-то зачатки этой идеи древние. Вот мои наборски ионного корабля-колонии тут еще 2014-го года. Тут мы летим слева направо. Выхлоп ионника (в центре тяжести, там же запас рабочего тела) - влево (зря не показал стрелками куда и что).




И красно-коричневым цветом верху тут попытки прикрутить (попробовать разные варианты) на "реакторный конец" (при совсем другой удельной мощности и температуре радиатора) разной формы радиаторы, в том числе и в виде шара (но площадь радиаторов тут не от балды а считалась под те параметры что тут брались для звездолёта). Это планировался очень тяжелый корабль поколений (кажется аж на 10 000 человек! по 20 тонн колонии на колониста):



Гондола-колония тут неправильная. Надо дорабатывать. Но не суть...
Корабль, предполагалось будет вращаться в плоскости нормальной к лучу полёта. Закрученный один раз на старте. При этом предполагался еще НЕПРЕРЫВНЫЙ режим разгон-торможения на всей траектории (в 2014 я  еще не подозревал что для оптимальной траектории нужно двигатель выключать на ~1/3 дистанции) и поэтому для  реверс тяги в середине от ускорения на торможение предполагал просто ПОВОРОТОМ двитателей на 180 градусов вокруг несущей балки, которая продолжает вращаться как и вращалась до этого, создавая искусственную тяжесть.
Изюминка вращения в плоскости полёта была в этом.
И видите, тут даже экран предусмотрен от набегающего потока для "гондолы"-колонии. Кстати и формы радиаторов (лопата повёрнутая ребром к потому, три лепестка, "зонтик") тоже рассматривались как варианты формы радиатора. В том числе прикинут и шарик. Интуитивно эта идея (шарик) изначально отталкивает. Мол, ну что за доробла? Но там же вакуум и почему бы и нет?
Набегающий поток? А он будет при 0.01с столь опасен? И может получится с этим как-то бороться? В общем, тема осталась открыта.

2. Эрозия чего бы там ни было, кажется, должна разрушить мыльный пузырь задолго до окончания миссии. Чтобы этого не произошло надо иметь некоторый запас вещества, газообразного при верхней температуре термодинамического цикла, и твёрдого и прозрачного при нижней. Его следует понемногу добавлять в горячий теплоноситель, чтобы, попав в пузырь, оно оседало на стенках, изнутри компенсируя внешнюю эрозию.

Да. Заманчиво. Но в чем проблема? Если у нас на одном конце люди (нежная полезная нагрузка) а на другом реактор (там же и радиатор, одна из идей - поместить реактор и турбоагрегат вообще В ЦЕНТР шара-радиатора вообще), то полезная нагрузка максимально удалена от фонящего реактора. При этом люди оказываются на радиусе максимального (на их конце) вращения. То есть там - гравитация. Если же мы поместим два реактора на концы гантели, то людей (или полезную нагрузку) надо помещать в центр тяжести (для максимального удаления от источника радиации) и при этом там будет невесомость. Что не есть хорошо.

Идея про компенсацию внешней эрозии... Да, интересно. Но вообще говоря, я думаю что набегающий водород (на такой скорсоти) нам проблемы не сильно и создаст. Другое дело - пыль. Её мало. Но дырок она наделает. И тут, боюсь, придётся с этим АКТИВНО бороться. То есть просто запускать по поверхности шара роботов, которые будут такие дырочки просто латать (частоту их возникновение можно прикинуть, мы что-то подобное прикидывали для солнечных и лазерных парусов уже).
На самом деле тут будет масса всяких мелких проблем, которые потребуют своих тонких (и порой изумительных) решений с применением самых передовых технологий. Но так в реальности всегда и бывает с предельными машинами. А звездолёт (любой) - такая машина.
Вершина всего развития технической мысли человечества.
И это всегда СУММА технологий (не один какой-то прорыв-идея, которая вытягивает на себе всё остальное наше отсталоте технологическое убожество, как нам сейчас хочется). Нам понадобится тут предельная концентрация технических, биологических и гуманитарных технологий.
Чем мне ковчег Штерна (а там именно так) и нравится.
Он этим и реалистичен.

С наилучшими пожеланиями,
                                                      Сирано де Бержерак,
тьфу, то есть,
                                                           Джеймс Уатт

Да. Поэтика воздушного шара, стимпанка и ранних фантазий полёта на Луну - очень заманчива. И есть в этом этакий блеск. Шик..
С чего начинали... тем и закончили.
Ну подумайте.
Что у нас в ассартименте межзвездных приводов?
Ну вот бомболёт... Это же "из пушки на луну"! Незабвенный Барон! Нет?
А что такое лазерный парус? Это не образ некого волшебного лунного притяжения... я уже и не помню у кого.
Не хватает нам еще гусей, шторма, забрасывающего корабль...
Хотя маневр Оберта или гравманевр вполне подходит.
На роль "гусей"  вполне пошли бы разные формы "таранников" (но они все в/на стадии безумных фантазий кроме, разве что, магнитного парашюта да и там всё "не так однозначно").
Ну и  последнее. Писк аналогии.
Высший шик. По-Пелевенски. Как у него император Китая путешествовал на "колеснице" из грибов, которые нужно было съесть?
То есть, принять какой-нибудь специальный наркотика и душа полетит в иные миры...
Но в принципе, почему бы и нет?
НИЧЕГО ЗАПРЕЩЁННОГО ФИЗИКОЙ в этом нет.
Если разум - это всего лишь цифровой виртуальной объект в нашем мозге-вычислителе и тогда его можно передать по каналу связи. Принципиальной проблемы для такого "полёта" (телепортации) - нет. Если на той стороне есть соответствующий приёмник, разумеется.
Но до этого всего надо еще дожить. Поэтому не будем как тот дурень богатеть этой думкой.

[Vavanzer]

Луна. Масса 7.35*10^22 кг
Орбитальная скорость 1023 км/с
Средний импульс:  7,519*10^28 кг*м/с

Звездолет. Скорость 270 000км/с
Масса 1000 тонн.
Импульс 2,7*10^14 кг*м/с.

Разница на 14 порядков!
В 2.78*10^14 раз.
Или 3.6*10^-15 от импульса Луны.
Вродь незначительная часть!) Если отталкиваться только от Луны.
И. Последний момент. Как это повлияет на ее период обращения и орбитальную скорость.
Период: 27,321661 сут * 3600с*24ч = 2360591.5104с
Изменение скорости 1023км/с * 3.6*10-15 = 4*10-9 м/с
или 4 нм/с. Много это или мало!?)
За время одного витка разница в рассположении: 9.44мм
(Длина орбиты: 2,414*10^12м)

Вроде несущественно.

Вот если с Луны и тем более с небольшого астероида из ионной пушки искуственный ветер постоянно создавать, тогда может очень заметно будет.

[Mercury127]

Скорость 270 000км/с
Если отталкиваться только от Луны.

хорошие грибы...

[Vavanzer]

Скорость 270 000км/с
Если отталкиваться только от Луны.

хорошие грибы...

Это просто определение порядков. Берем максимальные параметры. Получаем опорные данные, от которых легко и быстро все что угодно можем посчитать. Да и понять влияние на природу в конце концов. Тк энергии не шуточные уже в звездоплавании.

[alex_semenov]

Вот если с Луны и тем более с небольшого астероида из ионной пушки искуственный ветер постоянно создавать, тогда может очень заметно будет.

Вот и вы постепенно осознаете КРАСОТУ идеи АКТИВНОГО (пушка) по сравнению с РЕКТИВНЫМ (ракета) приводом.
Да... Ракета чем заманчива? Всё своё несу с собой! Это привлекает прежде всего.
И это кажется абсолютным преимуществом, с которым нельзя расставаться.
Но так ли это ценно на самом деле? Учитывая что там - вакуум и однажды правильно разогнавшись вы всё равно летите (в основном) по инерции?
Активный привод (пушка) позволяет СРАЗУ преодолеть две почти неприодолоимые проблемы.

1. Энергетическая. Вам не нужно питать "оставленный дома разгонный двигатель" некой экзотикой типа антиматерия. Вас не волнует откуда вы вообще берёте энергию на разгон. Чем массивней основнание (пушки) тем лучше!

2. Энерговооруженность. Если вы хотите лететь БЫСТРЕЙ 0.1с вам однозначто нужна чудовищная энерговооруженность (десятки мегаваты на кг корабля). И оставленный дома двигатель (почти весь) - решает эту проблему раз и на всегда.

Прорыв при переходе от реактивного к активному приводу настолько велик... что и проблемы его "гнобящие" - чудовищны.
Главная - как тормозить у цели?
Увы! Но тут нужна "отдельная сумма технологий", хотя Форвард пол жизни потратил на то что бы всё делать "одним способом".
Он нашёл (как считал)



Но... по-сути кроме него эту идею никто и не счёл (увы!) прекрасной. Я, кстати, тоже сомниваюсь в работоспособности такой идеи.
Хотя это ЕДИНСТВЕННАЯ реально предложенная идея полёта к звёздам на скорости больше 0.1 с  (там даже 0.5с!) туда и ... ОБРАТНО!
Больше никто ничего подобного никогда и не смог предложить!
Все сошлись на том, что надо лететь только туда. А если хотите обратно - то "заправьтесь" там на односторонний перелёт.
Даже на Марс мы теперь собираемся лететь по такой вот односторонней схеме.
Запас энергии и рабочей массы (средства) на полёт домой предполагается взять на месте, как "подножный корм". И это тоже своего рода прорыв (в умах).
И если уже в межпланетном транспорте принят такой стандарт, то для межзвездного тем более бог велел!
Верно?

Шар из нано-пены ! Или ячеистая структура из крупных пузырей, стенки которых тоже нанопена. Внутри газа нет. Чисто улавливатель импульса звездного ветра!
Эффект одуванчика! Расчитать так, чтоб не рассыпался.

Мне уже где-то попадался доклад на английском, где "выстрелом от солнца" предлагалось разогнать именно парус в виде шара.
Да. Идея уже предложена. Но нужно прорабатывать детали...
Кстати. Чем плох большой шар? Масса газа в нём с размером растёт очень быстро и может обогнать массу самого паруса. А газ надувающий шар - балласт ведь по-сути. Хотя тут мыслимы ухищрения (зачем заполнять ВЕСЬ шар? Или шар можно надуть не газом а электрическим или магнитным полем)

Кстати, а что если вместо лазера дуть на него высокоэнергетическими частицами из ускорителя!?)) Плотность и скорость потока можем сделать поболее чем солнечный ветер! Импульс гораздо больше лазера передать. Единственная проблема - отклонение частиц в магнитных полях.  Но можно в ветер электроны загонять, для реионизации этого искуственного ветра!

Проблема любого потока частиц - их РАСХОЖДЕНИЕ. То есть они будут куда быстрей расходится чем тот же лазерный луч (расхождением которого можно управлять используя чудовищно-большую апертуру излучателя или линзу в ~1000 км).
Как справится с расхождением?
Даже нейтрализованный поток частиц имея внутреннюю температуру в ~ 1-10 К (а это очень круто) будет очень быстро расходится (просто как облако больцмановскгог газа). Были идеи использовать для борьбы с этим релятивисткий эффект (честно? я даже не вникал в механику как) но для этого пучок частиц должен быть релятивистским. И это убьет все его преимущества перед лучом света  (лазерным парусом).
Поэтому куда лучше идея (кстати и стареющий Дайсон это же призналва) - "поток шариков" или "луч материи" (как я это предпочитаю называть при этом я предложил тут особую "когерированную" с кораблём "форму"-профиль такого луча, который обеспечит максимальную эффективность привода).
Тут материя будет просто сцеплена как конденсированная среда до поры до времени. "Шарики" ("кольца", "бабочки на свет" - нужное - подчеркнуть) еще могут сами же себя (есть уловки) и направлять на звездолёт. Что (опять таки) для луча разрозненных частиц - проблема.
Но... расплата за эту хитрость тоже недетская. Импульсная природа работы (как у взрыволёта) - не детская засада. Всё требует своей расплаты. Любая выгода ВСЕГДА тянет за собой целый ворох проблем, которые очень часто всю выгоду и топит.

[Vavanzer]

Импульсная природа работы (как у взрыволёта) - не детская засада.

  Импульсная это не так страшно. Зато позволит энергетический момент на первых порах решить. Пока полностью источники энергии не достроят к примеру.

Поэтому куда лучше идея (кстати и стареющий Дайсон это же призналва) - "поток шариков" или "луч материи" (как я это предпочитаю называть

  Так если разгонять в линейном ускорителе, к примеру, или улитка+линейный, для компактности. Там расхождение не большое будет.

Проблема любого потока частиц - их РАСХОЖДЕНИЕ. То есть они будут куда быстрей расходится чем тот же лазерный луч (расхождением которого можно управлять используя чудовищно-большую апертуру излучателя или линзу в ~1000 км).
Как справится с расхождением?

   Помнится, любой лазер по какой то причине расходится в 2 раза на километр. Не знаю как сейчас дела обстоят.
И как вообще работает мега оптика такая. Я так и не проработал вопрос для себя  о расхождении. Но фишка в том, что не возможно создание афокальной системы. Никакой гиперболоид не позволяет сделать этого.
Были мысли, а что если придавать системе чуть положительный момент, типа компенсировать схождение. Но видимо и это не прокатывает...

[Фантазер]

Вот наконец и добрались до Макронов с предложенной мной их фокусировкой..

[Vavanzer]

Вот и вы постепенно осознаете КРАСОТУ идеи АКТИВНОГО (пушка) по сравнению с РЕКТИВНЫМ (ракета) приводом.
Да... Ракета чем заманчива? Всё своё несу с собой! Это привлекает прежде всего.
И это кажется абсолютным преимуществом, с которым нельзя расставаться.

Активный разгон подкупает неограниченностью массы и размеров энергоустановок. По сути можно энергию с большим избытком передавать на некоторые расстояния.

Кстати, можно же магнитную линзу для концентрации солнечного ветра сообразить! Чтоб сильнее дул и толку больше было!))