Двигатель для межзвёздных перелётов

[Mercury127]

Далее была идея что такое кольцо в солнечном ветре... И тут я всомнил что ветер это не более 500 км/с  а быстрей вы не разгонитесь. А надо 3000 км/с... Засада...

зависит от звезды и её активности. емнип, где то встречал цифры до 2000 км/с у WR звёзд в спокойном состоянии.

[Mercury127]

(12 масс юпитера это у меня вообще в памяти незнамо откуда взялось. Могу ошибаться. Надо точно посчитать).

ниже 12 Mj не горит ничего, это считается планетой; от 12 до 75 - горят D, Li, Be, B, немного протий; выше - вклад протия становится достаточным для стабильного горения на долгий срок.

[PostAlien]

(12 масс юпитера это у меня вообще в памяти незнамо откуда взялось. Могу ошибаться. Надо точно посчитать).

ниже 12 Mj не горит ничего, это считается планетой; от 12 до 75 - горят D, Li, Be, B, немного протий; выше - вклад протия становится достаточным для стабильного горения на долгий срок.

Ага. Спасибо

[PostAlien]

Далее была идея что такое кольцо в солнечном ветре... И тут я всомнил что ветер это не более 500 км/с  а быстрей вы не разгонитесь. А надо 3000 км/с... Засада...

зависит от звезды и её активности. емнип, где то встречал цифры до 2000 км/с у WR звёзд в спокойном состоянии.

Я когда-то считал, какие звёзды лучше всего подходят для разгона солнечных фотонных парусников. У WR 25 светимость в 6 300 000 раз больше чем у солнца. Без релятивистских поправок солнечный парус выдаст варп 9. С ними – что-то далеко за 90% световой. Правда жёсткий ультрафиолет с примесью мягкого рентгена отражать больно сложно.
Так что лучший вариант – это красные гипергиганты. Лично у меня три кандидата (какой именно зависит от точной болометрической светимости и температуры).
Stephenson 2-18;
RW Цефея;
KY Лебедя.
Если бы мы летили к ним никаких проблем с торможение не было-бы. А ещё их можно использовать для быстрой межзвёздой и межгалактической экспансии.
Так что магнитный парус уступает фотонному тем сильнее, чем ярче звезда. Вот у красных карликов, которые на порядки тусклее солнца, но при этом солнечный ветер которых сравнительно мало уступает по интенсивности солнечному магнитный парус вероятно лучше фотонного.

[alex_semenov]

Если бы мы летили к ним никаких проблем с торможение не было-бы.

В том то и "проблема" что в свети "последних веяний" мы стали как бы "привередливей" к цели первого же путешествия.
Раньше, когда считалось, что планеты у других звёзд нелья видеть, лучшими целями для полёта считались "ближайшие звзды". Альфа Центавра или Эпсилом Эридан... Барнарда для "Дедала" стала желанной целью только потому что там подозревалась планета (какая непревиредливость!) Ну 5 на 10 св. лет от нас. Ну похожие на Солнце звёзды...
В общем, тут сильно не привередничали.
Однако теперь, всё становится сложней.
Экзопланеталогия рано или поздно получит информацию о планетных системах всех ближайших (и не очень) звёзд. И очень подробную иноформаци. Одни системы будут неизбежно менее интересные чем другие.  Теперь ясно что никто не будет лететь к звезде-цели без знания что там за планеты? Мы может выбирать более ценные, вожделенные цели. И это создаёт НОВЫЕ условия для "звездолётчиков". Например, перебрав все звёздные системы в радиусе 50 св. лет может оказаться (и это оптимизм!), что мы не захотим лететь к ближайшим звёздам (там нам будет "скучно"), а нас поманит некая система или просто экзопланета, которая удалена от нас на 20-30 св. лет.



Раньше "двигателисты" могли просто педалировать отправку первых же кораблей к наиболее удобынм им/нам звёздным системам - целям (какие там планеты? что нас там ждёт? было как было одинаково неясно). Но теперь...
Требования как бы ужесточились.



И первая цель полёта совсем не обязана быть ближайшеая и удобнейшая Альфа Центавра.

[alex_semenov]

Так вот.
Я пытаюсь в этом новом "горе" (для нас, межзвездных двигателистов) найти положительный момент.
И действительно.
Чего хорошего в том, что если раньше мы думали лететь к ближайшим звёздам (5-12 св. лет)...



... то теперь цель путешествия может оказаться в два, а то и три раза дальше 20-30 св. лет. И это - лучший случай. А ведь может статься, что самая интересная для нас звезда-цель окажется аж на 50-100 св. лет!
Чего хорошего в том, что первая же межзвездная  цель за счёт бурного развития экзопланетологии (уже и в ближайшие 100 лет) отодвинулась аж на 30 св лет, например?

Хорошее в том, что экзопланетология избавит нас от иллюзий что межзвездный полёт можно осуществить по-быстрячку и за одну человеческую жизнь.
Вспомните. Форвард в 1985-м предложил отправить пилотируемый межзведный парусник на скорости 0.5с к Эпсилон Эридан на дистанции 10.5 св. лет. Хотя это предельно, но люди могли бы пережить 20-и летний перелёт не только туда но и обратно. 40 лет в пути... (что бы провести жизнь на родине). Ну да, вся жизнь. Но можно помыслить.
А вот если ваша цель на 30 св. лет, то даже на 0.5с вы уже за человеческую жизнь туда не доберётесь.
Засада?
Да.
Но раз так, так может не стоит и дёргаться? Как прикладной программист я давно вывел шуточную эвристику: если задача не решается или решается некрасиво, плохо, скорей всего это БЕССМЫСЛЕННАЯ задача (начальнический бзик).
Правда в том, что это наш бзик добраться до цели-звезды за человеческую жизнь.
Эту тему очень ярко педалирует Борис Штерна.
Если цель полёта не просто научные данные, а экспансия человечества, то когда закончится начатый здесь и сейчас проект не столь уж и важно.
Я говорил уже. Если в межзвёздное путешествие отправляются некие "пилигримы", беженцы от этого мира, то для них цель уже достигнута с момента старта (когда их корабль поколений достиг скорость выше третей космической и тем самым формально разорвал связь с Солнечной системой и всеми кто тут остались "вечно бегать по установленному кругу").
Ну а если речь идет о роботе, носителе эмбрионов, то нет особого смысла разгонять его до 0.5с, достаточно 0.05с.
Нет принципиальной разницы доберётся ли такой корабль до цели за 60 лет или за 600.
Всё равно что 60 что 600 лет - слишком долго для нетерпеливых людей.

[Mercury127]

Нет принципиальной разницы доберётся ли такой корабль до цели за 60 лет или за 600.

Да как сказать...

Предварительные выводы примерно такие:

2000м и менее - можно не брать в расчет
7000м+ быстрый рост радиационного фона
12000м - 20х от уровня моря.

4000м - раза в 3 выше, чем на уровне моря.
Обшивка самолета похоже никак не защищает, что у окна, что через металл.
Однако хорошо глушит GPS.

Те эти ваши 5 тонн на кв метр, и неважно, какой толщины - могут оказаться несколько самонадеянными...

[alex_semenov]

Те эти ваши 5 тонн на кв метр, и неважно, какой толщины - могут оказаться несколько самонадеянными...

Штерн, который предлагает никуда не спешить, посчитал "на салфетке" что под разумно организованной магнитной защитой (он упорно хочет доставить полезную нагрузку от 15 до 150 тонн не более, а зря! Но он считает на это) предельное нахождение замороженных эмбрионов человека считает 3 000 лет.
Я предполагаю более тяжёлую полезную нагрузку (не менее 10 000 тонн) и более короткий срок перелёта (не более 1000 лет, а скорей несколько сотен лет в пути).

Кстати. Для меня остаётся открытым такой вопрос. Штерн тут говорит (вскользь) что подобной магнитной защитой получится защитить не очень большой объем (как раз его малую полезную нагрузку), мол, больший соленоид просто разорвёт пандематорными силами.
Однако, я не понял откуда он это взял? Если вы возьмёте формулу рвущей соленоид силы, то обнаружите, что отношение диаметра провода  токового витка к диаметру собственно самого витка d/D (то есть размер защищаемой области) находится под логарифмом. То есть сила рвущая генерирующий защитное поле соленоид что у маленького что у большого почти не различается. Сила пропроциональна току и логарифму относительного размера. Но большой магнит может быть тяжелее  маленького и прочнее (во всяком случае конструкция не слабее). То есть наоборот, защитить тем же магнитным полем больший объем ОТНОСИТЕЛЬНО проще/дешевле чем малый. Да, масса магнита для большого объема будет больше. Но его относительная доля в массе всего корабля/полезной нагрузки у большого корабля оказывается куда меньше чем у малого. То есть большой корабль всё же защитить магнитным полем относительно проще.
Нет? Я туплю?

[NotSodern]

Нет принципиальной разницы доберётся ли такой корабль до цели за 60 лет или за 600.
Всё равно что 60 что 600 лет - слишком долго для нетерпеливых людей.

разница все же есть. к примеру Ваши соседи посылают корабль 60 лет. и их колонисты с удовольствием разберут Ваш прилетевший через 600 лет или вежлево попросят удалиться с их системы.

[Алексей Г.]

Ну че, так и не нашли способа консервные банки свои разогнать

[alex_semenov]

Нет принципиальной разницы доберётся ли такой корабль до цели за 60 лет или за 600.
Всё равно что 60 что 600 лет - слишком долго для нетерпеливых людей.

разница все же есть. к примеру Ваши соседи посылают корабль 60 лет. и их колонисты с удовольствием разберут Ваш прилетевший через 600 лет или вежлево попросят удалиться с их системы.

Да, хорошая мысль.
(Кулишь поэтому считал что ударная волна разума может двигаться только со скоростью, близкой к света)
И тут сразу всплывает задача ожидания (задача черепахи, зайца и форы). Верно? Сто раз уже обсосанная.
Для меня совершенно очевидно что первая межзвёздная экспедиция стартует через столетия после того, как все мыслимые подходы к межзвёздным полётам будут уже решены.
Ну посмотрите. Теоретическая космонавтика полностью состоялась задолго до того, как полетел первый корабль на околоземную орбиту. К 1960-му по-сути все ключевые идеи космонавтики не только были высказаны, но проанализированы и сравнены. И по-сути ничего ПРИНЦИПИАЛЬНО НОВОГО (переворачивающего представления) с тех пор никто ничего не предложил. Основы заложены и они непоколебимы.
Так же будет и с межзвёздными полётами.
Мы можем развивать разные версии для разных вариантов будущего.
Более оптимистичного, менее...
Так я уверен, что, корабли поколений и лазерные парусники никогда не могут летать В ОДНОЙ физической реальности. Корабли поколений полетят тогда и только тогда, когда будет твёрдо установлено что лазерный парус на 0.5с запустить НЕЛЬЗЯ или это настолько дорого, что никто этого делать не станет и через 1000 лет.
Ну например.
Никто не летает между странами и континентами на 3-5 махах (а ведь сколько лет существует идея суборбитального пассажирского транспорта!  Летают на дозвуке. 900 км/ч Почему? Нельзя быстрей? Можно! Даже пробовали. Но... как-то не задалось... Экономически не срослось. Верно?



Почему с межзвёздными перелётами не может быть так?

[Иван Моисеев]

В том то и "проблема" что в свети "последних веяний" мы стали как бы "привередливей" к цели первого же путешествия.

Ну, это вы стали "привередливей", а мы наоборот.
К чему вообще лететь на землеподобную планету, смывшись с уже существующей, которая прямо под ногами?
Аэлит там искать?
Это ни к чему.
Поэтому в качестве цели подойдет практически любая звезда (вряд ли найдется такая, вокруг которой ничего не крутится).
И Альфа Центавра - наипервейший кандидат на первый межзвездный перелет.

[Иван Моисеев]

Теоретическая космонавтика полностью состоялась задолго до того, как полетел первый корабль на околоземную орбиту. К 1960-му по-сути все ключевые идеи комонавтики не только были высказаны, но проанализированы и сравнены. И по-сути ничего ПРИНЦИПИАЛЬНО НОВОГО (переворачивающего представления) с тех пор никто ничего не предложил.

Тут вопрос в том, что считать ПРИНЦИПИАЛЬНО НОВЫМ. Я могу заявить, что со времени укрощения огня (который в костре) ничего ПРИНЦИПИАЛЬНО НОВОГО не укротили. Но не буду я этого заявлять.
Теоретическая космонавтика до 70-х годов могла помочь только в расчете простеньких траекторий. В остальном все "наугад, как ночью по тайге". Вся королевская рать, она же - Академия наук, не смогла ответить на простенький вопрос о характере поверхности Луны.

[alex_semenov]

Ну, это вы стали "привередливей", а мы наоборот.

Мы - это "заинтересованная общественность". Я сам не люблю толпу. Но человек - существо не просто социальное, а даже эусоциальне... Куда все туда и я...   

К чему вообще лететь на землеподобную планету, смывшись с уже существующей, которая прямо под ногами?

Ну может быть много резонов. Чем больше планета похожа на Землю, тем проще там обосноваться. Если там есть плотная азотная атмосфера, жидкая вода, почти земная гравитация, океаны и континенты, тектоника, магнитное поле, пару (или один) луноподобный спутник...
Почему нет? Даже без кислорода в дыхательной маске но в шортах... Представьте!
Штерн именно такую цель и ищет. Живаля планета ему не нужна. Но такая, которую можно оживить или обжить ПРОЩЕ чем Марс, Луну, Титан... то почему бы нет?

Аэлит там искать?

Да. Если мы найдем где-то на дистанции 20-30 св. лет планету с явными маркерами жизни... это очень сильно поднимет наш интерес к межзвездным путешествиям. И тут дело не в Аэлите. Хотя бы найти бактерии! Во внеземные бактерии в Солнечной системе я давно уже (с 70х?) не верю.

Это ни к чему.

Ещё как "к чему"! Даже если Кунин-Кулиш прав, пока мы это не установили, надо эту тему оседлать и эксплуатировать на 120%, Иван! Вы же космический политик!

Поэтому в качестве цели подойдет практически любая звезда (вряд ли найдется такая, вокруг которой ничего не крутится). И Альфа Центавра - наипервейший кандидат на первый межзвездный перелет.

А вот я сейчас в этом не уверен.
Вдруг там не окажется сколько-нибудь интересной планетной системы? И что нам там делать? А ведь через 100 лет мы будем точно знать что там за планетная система!

[alex_semenov]

Ну че, так и не нашли способа консервные банки свои разогнать

Всё найдено и рассортировано уже даже. Осталось детали уточнить.

[alex_semenov]

Тут вопрос в том, что считать ПРИНЦИПИАЛЬНО НОВЫМ.

К 1962-му по-сути была создана ВСЯ теория как существующих так и ПЕРСПЕКТИВНЫХ ракет и было ясно на что они будут способны. Были поняты все возможности и ограничения. Так были предложены все  принципы создания ядерной тяги. Осталось только выяснить какие из них проще реализовать. С тех пор по-настоящему новым шагом по-сути была только идея опереться на подножные ресурсы от Зубрина. Да и то эта идея была уже тогда очевидна, но просто не была востребована, так как считали, что ядерная тяга не понадобится идти по такому пути с самого начала (подножные ресурсы хотели использовать позже но Зубрин предложил на них опереться даже при первом полёте к Марсу, что было вновинку).
Кстати к этому году и все ключевые идеи в области межзвёздной тяги были уже предложены.
Даже  лазерный парус Форварда (как раз 1962-й).

[Иван Моисеев]

Ну может быть много резонов. Чем больше планета похожа на Землю, тем проще там обосноваться.

У вас, извините, мышление 19 века. Все про захваты новых земель и завоевание территорий. А та, что есть, и на 0,01% не обустроена. Освоить дно океана в миллион раз проще и дешевле, чем освоить самую распрекрасную экзопланету.
Нет, освоение планет - это не мотив для кораблестроителей.

Ещё как "к чему"! Даже если Кунин-Кулиш прав, пока мы это не установили, надо эту тему оседлать и эксплуатировать на 120%, Иван! Вы же космический политик!

Что значит "надо оседлать"? Правильный совет, но это похоже на совет медику, что прежде, чем лечить, надо диагноз поставить. Он знает.
Тема мотивации - основная тема космической политики. А с мотивацией межзвездных перелетов дело осложняется тем, что надо рассматривать мотивы, которые будет действовать через 200 лет.
Здесь обычно рассуждают в терминах пирамиды Маслоу. Есть основания полагать, что через 200 лет основные проблемы недостатка территорий, рабов, еды, одежды, жилья для большей части населения будут решены удовлетворительно. Основание для такого оптимизма - быстрый рост технологий, который не собирается останавливаться.
И тогда на первый план вылезет мотив любопытства.
Он и обеспечит строительство первой и последней тысячи межзвездных кораблей.

[Золотой город]

Вы можете объяснить что такое магнитный парашют и на каких принципах он действует?

[alex_semenov]

Вы можете объяснить что такое магнитный парашют и на каких принципах он действует?

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,102455.msg2216571.html#msg2216571

[alex_semenov]

И тогда на первый план вылезет мотив любопытства.
Он и обеспечит строительство первой и последней тысячи межзвездных кораблей.

И экзопланология быстро (за 100 лет) РАССОРТИРУЕТ, скажем, все 1400 звёздных систем в окресности 50 св. лет ПО ИНТЕРЕСНОСТИ.
И почти наверняка (можно даже посчитать вероятность) самая интересная (первая по интересности) звздная система не окажется самой ближайшей к нам. Скорей наоборот. Она окажется на тех же 50 св. лет.
И что делать?
Лететь к ближайшей, которая чуть ли не последняя в списке по интересности? Представьте себе что Альфа Центавра имеет две-три планеты типа Меркурий (голые камни) даже не в зоне Златовласки, один хилый нептун (за зоной льда) и кучу камней астероидов.
И что там искать?
Другое дело система в духе описанной Робертом Ибатуллиным (смоделированной) в "Мир больших приливов". И Роберт не зря разместил настолько соблазнительный мир аж на 50 св.лет...