Двигатель для межзвёздных перелётов

[Александр Овчар]

Псевдовечные двигатели, в терминах вики. Моторы, что используют ресурсы окружающей среды.

В Википедии любой может написать что угодно. Википедия подобна забору на котором любой пишет что угодно.
Чтобы получить скорость относительно точки старта (Земли) нужна некая энергия. Энергия не возникает из ничего, поэтому вечные двигатели невозможны.

Нормально в вике написано. Можно даже цитировать


Псевдовечный двигатель

Псевдовечный двигатель (даровой двигатель, мнимый вечный двигатель[15], псевдовечный двигатель[16]) — механизм, способный работать неопределённо долго (до износа своих составных частей) без вмешательства человека, но, в отличие от вечного двигателя, не нарушающий законов термодинамики. Энергию он черпает из окружающей среды (например, это может быть энергия Солнца или радиоактивного распада).

и далее
Разновидности

Известны псевдовечные двигатели, использующие: энергию периодических суточных колебаний атмосферного давления[17][18]; энергию теплового расширения вследствие суточных колебаний температуры[19][18]; энергию распада радия[20]; солнечную энергию (магнитно-тепловой двигатель)[21][22].

В 1760-х годах Джон Кокс изобрёл часы, которые получают энергию от изменений атмосферного давления. Такие часы существуют и сегодня и могут идти вечно[9].

Энергия из окружающей среды = ресурсы окружающей среды

В эксперименте с лазером + два зеркала = оптический резонатор с добротностью Q, где одно зеркало жестко прикреплено к массивному телу (планета, астероид, тяжелый спутник) а сам лазер и подвижное зеркало установлены на борту ракеты - мы получаем дизайн машины, что создает тягу фотонной ракеты, но эта тяга больше простой ФР (та что летит за счет излучения фотонов) на много порядков, в переделе на 10 порядков (за основу) - так как к.п.д такой ракеты просто на эти самые 10 порядков выше.

Простая механика - ФР - это ракета с максимально возможным УИ на уровне 3*10⁸м/с,  но с  к.п.д = 3*10^-8%.

Когда фотон улетел из ФР - он может долететь за 13 млр лет до края Вселенной. ФР - это просто грелка, она очень плохо исполняет главную функцию мотора - создание тяги - так вся энергия ФР буквально улетает в "трубу".

Эта выброшенная энергия - фотоны - это уже ресурс системы, часть окружающей среды. Примитивное зеркало за кормой ракеты  - т.е. на космодроме - автоматически создает техническое решение - рекуперация энергии. Все что улетело - все отражается от космодрома - на борт ФР, создает рад_давление на ее отражатель - и к.п.д ФР растет на порядки.

В итоге получается некая форма псевдовечного (в  терминах вики) мотора, что никак не нарушает законы термодинамики, а просто повышает к.п.д машины.

Имя на борту ФР реактор мощностью всего 1 кВт, мы создает тягу ФР не 6,67 мкН/кВт - а до 6670 Н/кВт (без учета потерь и т.п).

Нормально все - это надо обострить до предела, получить идеальное конечное решение - когда зеркальный космодром - в идеале инсталлирован на борт самой ракеты. Его главная функция - ловить и возвращать все что улетело взад. Новая физика будет полезна - типа той  что грокнула тайну инерции и создает физ_эффект отражения от зеркала "без отдачи" или иным путем.

 

[Александр Овчар]

Использовать межзвездную материю,магнитные поля звезд и галактики, какие то еще энергии, пронизывающие пространство.

В этих "энергиях" пока видится очень низкая плотность, типа 10^-26 Дж/м3. 

Пожалуйста, предложите дизайн "антенны", что может извлечь эти микро_в 4й степени Джоули, для создания тяги моторы, с неким дизайном раб_органа.

Вам потребуется совершить в терминах ТРЗ  крупное фундаментальное открытие.

Пример - просто солнечный парус диаметром 1 км, массой 1 кг.  На нем есть девайс, что создает физ_эффект, когда парус, одновременно находится в прошлом, настоящем, будущем. Как некий темпоральный осциллятор. Допустимо? При частоте осцилляций на уровне 10 ГГц, парус поймает солнечных фотонов на 10 порядков больше, и тяга паруса в "настоящем" будет больше на 10 порядков.

И закон термодинамики не будет нарушен.

[Александр Овчар]

Энергия и масса эквивалентны мы можем использовать только 1% mC^2 пока и то с кпд и с удельной мощностью в киловатты на кг. Вечные двигатели это шиза.

Верно, там будет 1% за основу. Но есть версии (на пионах кажется), там 0.7с получат на на современном техническом уровне.

Шиза - я же сразу сказал, П_мудрецы будут в шоке. Нужны холодные моторы, где нет потерь энергии в "стенках" (типа сверхпроводимость), но за счет добротности - там в рабочей камере создаются потенциалы на уровне 150 МВ/м )(как в ускорителя типа TESLA) ,а мощность -  источник СВЧ создает на входе в рабочею камеру мотора потенциал на уровне (условно) всего 1,0 В/м. Простая техника, уровень машиностроения (что бы не допустить квенч используются технологии обработки поверхности резонаторов  до высокого уровня чистоты..травление, полирование.. ).

[cryon]

Энергия и масса эквивалентны мы можем использовать только 1% mC^2 пока и то с кпд и с удельной мощностью в киловатты на кг. Вечные двигатели это шиза.

Верно, там будет 1% за основу. Но есть версии (на пионах кажется), там 0.7с получат на на современном техническом уровне.

Шиза - я же сразу сказал, П_мудрецы будут в шоке. Нужны холодные моторы, где нет потерь энергии в "стенках" (типа сверхпроводимость), но за счет добротности - там в рабочей камере создаются потенциалы на уровне 150 МВ/м )(как в ускорителя типа TESLA) ,а мощность -  источник СВЧ создает на входе в рабочею камеру мотора потенциал на уровне (условно) всего 1,0 В/м. Простая техника, уровень машиностроения (что бы не допустить квенч используются технологии обработки поверхности резонаторов  до высокого уровня чистоты..травление, полирование.. ).

Вы переусложняете конструкцию физическими принципами не доказанными. Элементарный реактор-фотоэлемент уже дает полет до 10 световых лет за 1000 лет что для замороженных эмбрионов приемлемо, в случае отсутствия искусственной маски основная проблема большая масса бомболета на орбите. Что бы вы не изобретали нужен либо корабль поколений либо искусственная матка. Достигнуть значительного процента скорости света не получится в любом случае а следовательно полет будет долгим- такие растояния.

[Александр Овчар]

Вы переусложняете конструкцию физическими принципами не доказанными. Элементарный реактор-фотоэлемент уже дает полет до 10 световых лет за 1000 лет что для замороженных эмбрионов приемлемо, в случае отсутствия искусственной маски основная проблема большая масса бомболета на орбите

Почему усложняю? Как некий наблюдатель, типа историк науки -  я неожиданно увидел твердый наблюдательный факт - человечество широко использует псевдовечные двигатели.

Зная законы развития технических систем (через преодоления противоречий, повышения степени идеальности (помните Артур Кларк - Город и звезды - описаны схемы вечности. Машины, что не имеет движущихся частей (нет износа)).. по этим законам задача о космических полетах, задача о космической логистики должна иметь в себе технические противоречия.

Мы их хорошо видим - когда К_машины должны для транспортировки (логистики) материи использовать экстремально высокие уровни энергии.

Никто (потребитель услуг) не захочет лететь к ближайшей звезде в состоянии замороженного эмбриона на корабле поколений в течении 1000 лет . Это просто плохой товар - это никто не будет покупать и люди, никогда не смогут построить подобные технические химеры.

И рел_эффекты - тоже снижают привлекательность путешествий, когда за 25 лет бортового времени - персонал Исполнителя заказа/заявки Заказчика, сможет по факту облететь всю Вселенную "по периметру", а на стороне Заказчика пройдет триллион местных лет и Заказчик (Покупатель) не сможет получить свой Заказ, во время.

Поэтому, идея о моторах с рекуперацией энергии с целью повышения к.п.д  на 10 порядков - является обоснованной. 

[Александр Овчар]

Пример - просто солнечный парус диаметром 1 км, массой 1 кг.  На нем есть девайс, что создает физ_эффект, когда парус, одновременно находится в прошлом, настоящем, будущем. Как некий темпоральный осциллятор. Допустимо? При частоте осцилляций на уровне 10 ГГц, парус поймает солнечных фотонов на 10 порядков больше, и тяга паруса в "настоящем" будет больше на 10 порядков.

Я удивлен. Этот пример изобрелся в момент написания поста. Что то сверкнуло и громыхнуло и прилетело:)  И явилось идеей (с большой буквы).

Время - таинственное, не познанное физическое явления - вдруг проявило себя как ресурс системы. Который можно использовать для повышения к.п.д мотора в целом.

Сразу возникает вопрос - о цене. Сколько Дж надо потратить для создания темпоральных осцилляций, в принципе??? Если  Работа = Сила * Путь, то Путь вроде как равен нулю. Ну и так далее..

 Но Работа = Мощность * время. О какой Мощности можно подумать для цикличного перемещения пробного  тела по "оси времени"? Если это возможно - то должны быть естественные движения  материи по "оси времени", например, из прошлого в настоящее и потом в будущее.  Вроде как все бесплатно, любое тело естественно движется из прошлого в будущее, без какого либо расхода энергии.  Как .. поплавок в потоке воды, верно?

Но в потоках бывают завихрения, турбулентности и поплавок может совершать осцилляции в таких потоках.

Тогда облик технической системы может быть представлен как устройство, что изменяет "потоки времени" в локальной зоне (того же паруса). Согласно ОТО, это может быть результат некого расхода Джоулей, верно?

Синтезируем на поверхности паруса тонкую пленку из черных дыр (расходуя Джоули, на старте, однократно). И потратим Дж (переменная часть)  на создания механических вибраций полотна паруса. Получим ярко-выраженные вибрации пространства-времени в локальной зоне паруса. 

Тоже самое можно получить в неком генераторе гравволн, без черных дыр. Верно? Вроде мы на правильном пути - мы придумали мотор-вибратор для пространства-времени, и это расходует некие Джоули.

[Александр Овчар]

Но Работа = Мощность * время. О какой Мощности можно подумать для цикличного перемещения пробного  тела по "оси времени"? Если это возможно - то должны быть естественные движения  материи по "оси времени", например, из прошлого в настоящее и потом в будущее.  Вроде как все бесплатно, любое тело естественно движется из прошлого в будущее, без какого либо расхода энергии.  Как .. поплавок в потоке воды, верно?

Любое движение создается в результате приложения сил. Сила времени. Создает движение пробного тела из прошлого в будущее Предложите идея для калькуляции сил.

Это механика? Значит должен быть термин.. надежность. Или коэффициент сцепления, или вероятность. 

Сила времени. Звучит вроде как красиво.   О да, простит меня, О великий, О модератор!

[Rattus]

  При этом модератор своим долгом считает напомнить, что эта тема - весьма конкретная, околоинженерно-практическая должна быть, и в философию уже на грани физичности сильно углубляться в ней настоятельно не рекомендуется: для этого есть более подходящий раздел.

[Vavanzer]

Сила времени. Звучит вроде как красиво

  Потсути это некая сила направленности , движения и преобразования материи и энергии.
  Процессы многие не обратимы, большинство точнее. Свойства материи толкают ее к постоянному взаимодействию и трансформации. Изначальная материя нетосталась в состоянии покоя. Она собралась в звезды и галактики, в которых происходят термоядерные реакции, возникновение новых элементов. На планетах пооисходит возникновение минералов. И жизни. Жизнь в итоге хочет построить звездолет, чтобы переселиться на другие планеты.
Но все идет в каком то одном направлении. 
Некая движущая сила, заложенная в свойствах материи. Мож оно и есть время!?) Может ее и надо как то задействовать для межзвездного транспорта!?)

[petrovich1964]

Может ее и надо как то задействовать для межзвездного транспорта!?

Ну если такие фантазии здесь обсуждают, то я за волшебную палочку. Раз и мы на Проксиме.

[Rattus]

Но все идет в каком то одном направлении.

В направлении тепловой смерти вселенной.

Может ее и надо как то задействовать для межзвездного транспорта!?

Она "задействуется" для любого транспорта вообще.

[petrovich1964]

цитата из другой темы

Все началось с попытки просчитать затраты на производство 10 000 тонн антивещества (или антиматерии) для полета фотонной ракеты массой 20 000 тонн до ближайшей звезды за примерно 6 лет.

4,3/6=0,7С скорость полёта. \( 22*10^{18} Дж \) на тонну звездолёта. \( 52,5 * 10^{12} \) калорий на тонну. Это какой должен быть радиатор чтобы охлаждать звездолёт при ускорении до таких скоростей?
ps
КПД в 100% невозможен.

[Vavanzer]

Поэтому, идея о моторах с рекуперацией энергии с целью повышения к.п.д  на 10 порядков - является обоснованной. 

   В реактивном движении в невесомости не прокатит. Там энергия и импульс уносится рабочим телом.
  А так по идее все типы ускорения  движния реактивные, по большому счету. Меньшее отталкивается от большего, и создается иллюзия что меньшее тело перемещается относительно больщего (например машина разгоняется по дороге  отн всей планеты). В электродвигателе же взаимодействуют поля, и ими передается энергия ротору, а статор испытывает момент в противоположную сторону.

   Вот ядерные реакции различные, там вот интересно, работает это правило? Если при распаде вылетает какой нибудь гамма квант , нейтрино и пр "невесомое", то барионы испытывают противоположный импульс? Или тоже летят куда попало.

[Александр Овчар]

цитата из другой темы

Все началось с попытки просчитать затраты на производство 10 000 тонн антивещества (или антиматерии) для полета фотонной ракеты массой 20 000 тонн до ближайшей звезды за примерно 6 лет.

4,3/6=0,7С скорость полёта. \( 22*10^{18} Дж \) на тонну звездолёта. \( 52,5 * 10^{12} \) калорий на тонну. Это какой должен быть радиатор чтобы охлаждать звездолёт при ускорении до таких скоростей?

Не охлаждать, а отражать! Слегка покривив отражатель (с). По оценке Е.Зингера там на отражателе будет 150 000 К . Очевидно, есть разные отражатели - например, плазменное зеркало. В Слиянии, магнитные ловушки держат более горячею плазму. И это может отражать ЭМ в диапазоне микроволн. Причем сама плазма может быть источником микроволн. https://elibrary.ru/download/elibrary_17353288_32994058.pdf

Что же тогда выбрать в качестве активной сре#
ды СВЧ#генераторов? Нам представляется, что
такой средой может выступать плазма газового
разряда при низком давлении (<1 Тор), в которой
СВЧ#генерация развивается по причине одной из
многочисленных плазменных неустойчивостей.
Например, в импульсных высоковольтных раз#
рядах низкого давления в газоразрядных камерах с
полым катодом может происходить полная модуля#
ция разрядного напряжения на частоте, лежащей в
диапазоне нескольких десятков МГц и выше. Это
явление можно использовать для генерации мощ#
ных импульсов когерентного ВЧ#излучения.

 Или вот идеальное зеркало - https://habr.com/ru/articles/187958/ (https://www.nature.com/articles/nature12289)

Физикам из Массачусетского технологического института впервые удалось создать «идеальное зеркало» — материал, который без искажений отражает световые волны. Теоретически, это позволяет создать «вечную ловушку» для световых лучей. Научная работа “Observation of trapped light within the radiation continuum” опубликована в журнале Nature.

Феномен идеального отражения волн или «связанного состояния в континууме» (“embedded eigenvalue”) теоретически предсказал в 1929 году математик Джон фон Нейман, но до сих пор его никто не мог продемонстрировать экспериментально.

Как то так, варианты могут быть . Это по сути тот же бомболет,  но на антивеществе. Где продукты - пропеллент имеет УИ = 3*10⁸ м/с

[petrovich1964]

от же бомболет

Вот только каждая встречная пылинка будет бомбой.

на скорости 0.04с
12 000км/с кинетическая энергия 1 кг вещества соответствует энергии в 1 кг урана ( 7,2*10^13Дж)
Каждое столкновение на таких скоростях - по сути ядерный микровзрыв!

А здесь скорость 0,7С. Кинетическая энергия на кг уже не кило урана, а триста килограмм. Частица массой в 1 мг будет обладать мощью 5 тонн тротила.
Межзвёздная пылинка имеет среднюю массу \( 10^{−16} kg \) значит энергия при столкновении с одной пылинкой будет 0,000 008 грамм тротила вроде бы не много. Но в словаре написано "Плотность межзвёздной среды \( 10^{–24}—10^{-26} г/см3 \)".
Может я просчитался но у меня вышло что на квадратный метр звездолёта в секунду будет падать 12 грамм пыли на такой скорости.
ps
Детская ошибка, забыл что вычислил - в пересчёте на тротилл каждую секунду будет на кв.метр 11 грамм тротила.

[cryon]

от же бомболет

Вот только каждая встречная пылинка будет бомбой.

на скорости 0.04с
12 000км/с кинетическая энергия 1 кг вещества соответствует энергии в 1 кг урана ( 7,2*10^13Дж)
Каждое столкновение на таких скоростях - по сути ядерный микровзрыв!

А здесь скорость 0,7С. Кинетическая энергия на кг уже не кило урана, а триста килограмм. Частица массой в 1 мг будет обладать мощью 5 тонн тротила.
Межзвёздная пылинка имеет среднюю массу \( 10^{−16} kg \) значит энергия при столкновении с одной пылинкой будет 0,000 008 грамм тротила вроде бы не много. Но в словаре написано "Плотность межзвёздной среды \( 10^{–24}—10^{-26} г/см3 \)".
Может я просчитался но у меня вышло что на квадратный метр звездолёта в секунду будет падать 12 грамм пыли на такой скорости. 

0.001 грамма в секунду, другое дело скорости выше 0.02 С не достижимы в ближайшее время - или искусственная иммунная система для искусственная матки или корабль с едой на 1000 лет весом миллион тонн.

[Wert]

0.001 грамма в секунду, другое дело скорости выше 0.02 С не достижимы в ближайшее время - или искусственная иммунная система для искусственная матки или корабль с едой на 1000 лет весом миллион тонн.

Есть еще  вариант погрузить человека в гипобиоз. И матка ненужна, и потребности в СЖО и еде сокращаются очень сильно.

Разумеется. Вот только такой сценарий очень близок к сказочному - с учётом гораздо меньшего ресурсного богатства малых тел и гораздо больших технологических трудностей с их освоением (ни элементарной гравитационной сепарации ни сколь-нибудь приличного холодильника в виде плотной атмосферы/гидросферы нет, не говоря уже о дармовом мощном окислителе). Потому единственным ещё более-менее реальным видом колонизации представляется сразу расселение на ближайшие жизнепригодные экзопланеты: всё что для этого требуется кроме оных экзопланет с фанерозйскими показателями состава атмосферы-гидросферы, так это только двигатель, разгоняющий аппарат до скорости 0,01с, оборудование аппарата со сроком службы в несколько тыс. лет и колонисты, способные провести этот же срок в режиме гипобиоза (возможно сериального), сохранив здоровье и фертильность. Технологии, только количественно превосходящие существующие примеры и не более чем на порядок. Никаких волшебных наносамобранок для этого не требуется совершенно.

[petrovich1964]

и получаем примерно удвоенные 10–10—10−12г

Верно, я где то что то перепутал.
 0,000 000 000 002 грамма в секунду что соответствует    0,000011 тонны тротила 0,011 кг тротила в секунду. 11 грамм тротила каждую секунду на квадтратный метр лобовой брони.

ps
Kopp–Etchells effect

песчанная пыль на лопастях вертолёта

[cryon]

Там в основном газ и пыль по тысячам атомов, на скорости 0.02С проблемы нет ни какой в пыли. Значительно большая скорость полета ни кем не доказана.

[cryon]

0.001 грамма в секунду, другое дело скорости выше 0.02 С не достижимы в ближайшее время - или искусственная иммунная система для искусственная матки или корабль с едой на 1000 лет весом миллион тонн.

Есть еще  вариант погрузить человека в гипобиоз. И матка ненужна, и потребности в СЖО и еде сокращаются очень сильно.

Можно, если будут такие технологии, но это требует хотя бы 10 000 тонн веса корабля, а искусственная матка - 1000 тонн что подходит для реактор-фотоэлемента.