Двигатель для межзвёздных перелётов

[Иван Моисеев]

Т

Так что такой подход не проходит.
Сошлитесь лучше на животноводство.

Оч.деликатно с вашей стороны, Семёнов просто назвал бы меня дебилом. Скучно как-то вы ругаетесь

Я не ругаюсь. Я удивляюсь.
Видите ли, учебник геометрии не является доказательством Теоремы Пифагора.
Если вы хотите доказать эту теорему - доказывайте, а не ссылайтесь на учебник или на математику вообще.

[Иван Моисеев]

астрофорумчаниным DRUID_3, который не утверждал о невозможности межзвёздного перелёта, а о пригодности всех этих двигателей/движителей для межзвёздного перелёта. Налицо замена смысла сообщения

"всех этих двигателей" = "всех двигателей" = "невозможность межзвёздного перелёта"

[Иван Моисеев]

Не вижу смысла тратить своё время.

А зачем тратили?
Чтобы потратить мое время?
Ведь ни даказательств, ни ссылок на доказательства вы так и не привели.

[olenellus]

А из этого вот что:
время перелёта до ближайшей звезды - 45 лет

Напугали!
А Вы куда-то спешите?

[alex_semenov]

Семёнов просто назвал бы меня дебилом. Скучно как-то вы ругаетесь

Да, нет тут уже былого дравйва!
Движухи мысли...
Драмы идеи...



Толерасия просто какая-то!
 

* * *

Кстати. Заметиль только сейчас. Знаменитый роман "Пасынки Вселенной" ( на самом деле "Сироты неба") Хайнлайна, написанный в 1941 году, в СССР в журнальном варианте впервые печатался в "Вокруг света"  с 1 по 5 номер 1977 года.



Я почему-то думал это было в конце 60х...



Это я  к тому, что на самом деле если бы этот роман печатался в конце 60х, то это была бы просто хорошая космическая фантастика, напечатанная на "выкате оттепели". Но если это печатается уже во второй половине 70х, то это несёт совсем иной смысл. Антикосмический. И по-сути понятно почему этому роману дали в СССР "зелёный свет" именно лишь в 1977 (готовили за год-два до этого). Как я и говорил, 1975-й год космическая контрреволюция в СССР. Тихой но очень резкой (детали тут уже обсуждались).
СССР резко выходит из настоящей космической гонки и начинается имитация. Конечно потенциал к соревнованию СССР терял постепенно (хотя он был далеко не растерян), но Партия и Правительство на XXV съезде заявила, что построен развитой социализм. Застой (и мирное сосуществование) стал не просто фактом но и официально признанной нормой жизни. С этого момента, как утверждает анекдот той эпохи, дана команда по остановившемуся поезду коммунизма: окна зашторить, вагоны раскачивать создавать впечатление движения.
В советской, всегда индустриально-городской литературе появляется "почвеничество" (воспевание сельской жизни, возврат к корням, "распятия нам самим теперь нужны!").
Кир Булычёв улавливает волну и ее оседлал и вообще вся фантастика начинает тяготеть к фентези и сказке для взрослых (вспоминаем "Чародеи", "31 июля")...
В это же время Иосиф Кабзон запел с эстрады о "мы дети Галактики, но самое главное, мы дети твои, дорогая Земля!"
Через пару лет "Земляне" запоют "И снится нам не рокот космодрома, не эта неземная тишина, а снится нам трава, трава у дома!"
В общем.
Очень СВОЕВРЕМЕННО "Вокруг света" печатает роман о космическом корабле, который потерял цель полёта...
Стругацие пишут "За миллиард лет до конца света" (и "Знание-сила" это печатает как горячие пирожки).  А "Вокруг света" печатает "Пасынки вселенной", о корабле поколений, который летел летел и вдруг... потерялся.
Очень бдительный читатель мог бы увидеть параллель с соцреализмом и данную публикацию именно в 1977 можно было бы рассматривать и как идеологическую диверсию. И вряд ли это было без участия КГБ. Это наверняка уже сработала, так называемая Матрица Андропова (которая боролась с шумными хулиганами-дурачками-диссидентами типа мужа Бонер, но во всю проталкивала настоящих диссидентов типа Стругацких).
Корабль-цивилизация социализма уже в 1977 потерял цель но мутанты еще не выросли и до драки в отсеках "орков" с "воинами света" было еще очень далеко...

[Иван Моисеев]

Но если это печатается во второй половине 70х, то это явно АНТИКОСМИЧЕСКАЯ фантастика.

Пасынки во Вселенной - качественная космическая фантастика.
А вот ваши построения, виноват, притянутая за уши конспирология.

"– Потому что это сказочка… – ... – Для детей старшего возраста. Напиши роман и отнеси в «Костер». Чтобы в конце пионер Вася все эти происки разоблачил и всех бы победил… и водрузил над Землею что-нибудь славное…"

[alex_semenov]

А вот ваши построения, виноват, притянутая за уши конспирология.

Да, я и не спорю что конспирология. Я же и говорю - чистая конспирология!

"– Потому что это сказочка… – ... – Для детей старшего возраста. Напиши роман и отнеси в «Костер». Чтобы в конце пионер Вася все эти происки разоблачил и всех бы победил… и водрузил над Землею что-нибудь славное…"

Кстати. А "Пионерская правда" (она выходила в трехцветной печати, великий шик для газеты) в это же время печатала какой-то фантастический роман про пионеров-лененцев, попавших в средневековье. Не помните? Вряд ли. Вы старше были. Выписывали уже "Комсомольскую правду"....

Зы. Нашёл. Кир Булычёв "Заграничная принцесса"

В 1976 году в газете «Пионерская правда» в период с 12 октября по 10 декабря, №№ 82-85, 87-88, 91-97, 98, печаталась фантастическая повесть Кира Булычева «Заграничная принцесса» с иллюстрациями Л. Смехова.

[Иван Моисеев]

Не помните? Вряд ли. Вы старше были. Выписывали уже "Комсомольскую правду"....

Не помню. А Комсомольскую правду я пропусти, перейдя в 7-м классе на Известия.

[Vavanzer]

Для ионного двигателя (обход термического плазменного принципа) скорость истечения в районе 10 000 км/с - тоже своего рода предел, обусловленный уже другими ограничениями (напряжением пробоя между катодом и анодом).

  А я всегда думал, что длину изоляторов , так же как и последовательно соединять диоды или конденсаторы, в линеечку длинную, можно бесконечно, достигая в вакууме тем самым любых потенциалов! Тупо за счет увеличения расстояния между + и -. Хоть миллиард вольт можно достичь.
  Есть и вовсе одна идейка, по принципу простого линейного ускорителся...

[alex_semenov]

Не помню. А Комсомольскую правду я пропусти, перейдя в 7-м классе на Известия.

Да, вы Иван были суровы как челябинские металлурги...

[alex_semenov]

Есть и вовсе одна идейка, по принципу простого линейного ускорителся...

Нет, если поставить несколько сеток, то, возможно получится и больше. Но опять же удельная тяга на массу... Ничто не даётся даром. Любой ускоритель это большая скорость и мизерный (относительно) ток.

[Vavanzer]

Есть и вовсе одна идейка, по принципу простого линейного ускорителся...

Нет, если поставить несколько сеток, то, возможно получится и больше. Но опять же удельная тяга на массу... Ничто не даётся даром. Любой ускоритель это большая скорость и мизерный (относительно) ток.

Как то бы вообще без сеток обойтись. Тк это расходник, "не  совместимый с жизнью" межзвездного корабля, и основной ограничивающий фактор в плане энергии и расхода рабочего тела. Сетки "прогорают" быстрее, чем что оотуспеет разогнаться до более приличных скоростей.
  В ускорителях нет никаких сеток, плазма просто летает в "пустоте", подгоняемая изменениями потенциала и направления магнитного поля в катушках.

[olenellus]

В это же время Иосиф Кабзон запел с эстрады о "мы дети Галактики, но самое главное, мы дети твои, дорогая Земля!"
Через пару лет "Земляне" запоют "И снится нам не рокот космодрома, не эта неземная тишина, а снится нам трава, трава у дома!"

В 60е пели так же:
"Долетайте до самого Солнца и домой возвращайтесь скорей!"
"Но ни одна планета не ждёт нас так, как эта"
Разве что песня про "яблони на Марсе" выбивается, при всей её наивности. А с другой стороны в тот отмеченный Вами как роковой 1975й год появилось две вполне космитские песни: "Млечный Путь" (из "Большого космического путешествия", впрочем, возможно автор имел в виду лишь взросление индивида и не больше) и "Гагаринский марш".

[PostAlien]

Т

Ни бор-водород ни даже протон-протон цикл больше 0.5% эмцеквадрат не даст (4.69/938.27).

И что из этого?

А из этого вот что:
максимально энергетически выгодная реакция даёт в идеальном максимуме 0.5% эмцеквадрат или Лоретнц-фактор 1.005, что соответствует скорости гелия4 (опять же при "заморозке" 2-х протонов) 0.1 це (30 000 км/с).
А из этого вот что:
время перелёта до ближайшей звезды - 45 лет

И тут по этому поводу в теме начинается многостраничный исхитрёж с технологиями, биологиями, социологиями  ... но ничего вменяемого как не было, нет и, так и похоже, не предвидится; да Вы и Семёнов это прекрасно знаете без меня и моих ссылок ... собиратели уже никчемных древних манускриптов, панимаеш
 

Вообще-то нет. Если вы сможете зажечь протий (например, при помощи CNO-катализа или Ne-Na-катализа) энерговыделение составит 0,7% от E=MC² (ну, с учётом потерь на нейтрино – 0,67%). А если дожжёте до никеля – то оно составит ≈0,97%.
Хотя у "конвенциональных" реакций энеговыделение ниже – у ²D+³He всего ≈0,4%, у ²D+³T примерно столько же.
И с чего вы взяли, что скорость ракеты должна быть равна скорости истечения?
Вообще-то оптимальная (с максимальным КПД) скорость ракеты при постоянной скорости истечения составляет ≈1,594 от эффективной скорости истечения и соответствует числу Циолковского ≈4,9234, т.е. масса топлива в 3,9234 раза превышает сухую массу ракеты. Брать МЕНЬШЕЕ массовое число и МЕНЬШУЮ скорость смысла нет, эффективность при этом только падает.
Если же забыть про энергоэффективность, то вы можете взять практически произвольно большое массовое число и разгоняться до релятивистских скоростей. Джонатан Пост рассчитал, что пятиступенчатый ледяной термоядерный звездолёт-автофаг может разогнаться до 0,64 c (почти две трети скорости света) при массовом числе 100 000. Хотя эта цифра звучит пугающе, она не недостижима – при сухой массе последней ступени в 1000 тонн, начальная масса ракеты составит 100 мегатонн, что на фоне проектов кораблей-астероидов, например, звучит очень скромно. И дейтерий, и гелий-3 (если у вас есть развитая космическая инфраструктура, позволяющая добывать его на газовых гигантах), и уж тем более протий являются крайне дешёвым и распространенённым видом топлива – это вам не уран с плутонием. Проблема удельной мощности же обходится за счёт многоступенчатости.

[PostAlien]

А из этого вот что:
максимально энергетически выгодная реакция даёт в идеальном максимуме 0.5% эмцеквадрат или Лоретнц-фактор 1.005, что соответствует скорости гелия4 (опять же при "заморозке" 2-х протонов) 0.1 це (30 000 км/с).
А из этого вот что:
время перелёта до ближайшей звезды - 45 лет

Ерунда всё это. "Дурень думкой богатеет".
Есть сильное ПОДОЗРЕНИЕ, что из-за элементарных термодинамических соображений (большое спасибо Равлику за значительный вклад в эту мысль) УДЕЛЬНЫЙ ИМПУЛЬС для любой конструкции ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЛАЗМЕННОЙ РАКЕТЫ (где ядерная энергия переходит в тепло, а тепло преобразовывается в направленное движение ракетной массы)  не может превзойти  условный барьер в ~ 10 000 км/с. Каким бы избыточно хорошим энерговыделением не обладала сама ядерная реакция. Да хоть материя с антиматерей! Чем выше плотность энерговыделения, тем больше этой энергии получат легкие электроны и "невесомые" фотоны, а  тяжёлым ядрам продукции синтеза (основным носителям импульса) выделенной энергии почти не достанется.  И в сумме, в результате, у вас получится не бог весть какой импульс (зато чудовищный поток паразитной энергии).

Более подробно тут

Формула Равлика:


Даже если вся термоядерная энергия переходит в движение заряженных частиц плазмы (электроны и ионы), то даже такая плазма в принципе не может дать удельный импульс больше 18 000 км/с согласно формулам, полученным Равликом.
Но реальность будет куда хуже. Расчёт Равлика не учитывает неизбежное  неполное сгорание топлиа и (главное) чудовищные потерь на разные виды излучения (даже в разряженной замагниченной плазме всяких магнитных ловушек). В итоге если удельный импульс из такого двигателя (скольк бы хорошее топливо вы не взяли) в 10 000 км/с получится, то это нам очень повезло!

Проектировщики "Дедала" на большее и не рассчитывали. Иван Моисеев, насколько я понимаю, тоже разумно рассчтывает для своих двигателей примерно такую же скорость истечения.

Что интересно?
Для ионного двигателя (обход термического плазменного принципа) скорость истечения в районе 10 000 км/с - тоже своего рода предел, обусловленный уже другими ограничениями (напряжением пробоя между катодом и анодом).



Рис. 14. Зависимость скорости истечения рабочего тела от величины ускоряющего напряжения и массы частиц (пунктиром очерчена область целесообразного применении ионных двигателей) 1 — водород (μ=1); 2 — натрий (μ = 23); 3 — свинец (μ = 207); 4 — цезий (μ = 133); 5 — ртуть (μ = 200); 6 — уран (μ = 238)

Колючий вы, Холодный.
Вам не приходило в голову, что человек по сути, жизнь на это положил? Ибо не на что больше было.

"И пусть говорят, да пусть говорят,
Но нет, никто не гибнет зря,
Так лучше, чем от водки и от простуд."

(с) В. Высоцкий. "Вертикаль"
 

А вот это интересно. Но немного сомнительно. Например при синтезе ²D-³He вся энергия изначально выделяется в виде кинетической энергии ТЯЖЁЛЫХ заряженных частиц (протонов и ядер гелия), которые легко отклоняются магнитным или электрическим полем. Вряд-ли они сумеют её быстро растерять. Вот использовать нейтроны или гамма-кванты, которые появляются при многих других реакциях, сложнее, разве что действительно использовать их для нагрева рабочего тела.

[Vavanzer]

Вот использовать нейтроны или гамма-кванты, которые появляются при многих других реакциях, сложнее, разве что действительно использовать их для нагрева рабочего тела.

  Вот в этом и кроется наука и технологии будущего.
 Просто тупо получить тепло - оно само и так получается  в конечном итоге. Даже просто в земле если это все "добро" лежит и распадается, или же синтезируется в звездах. А вот искать лазейки различные, с помошью инженерной мысли ... Типа того же явления фотоэффекта, за которое когда то Эйнштейну нобелевскую премию выписали.

[Vavanzer]

Я же написал, что это гипотетически-идеальная скорость гелия4 (опять же при "заморозке" 2-х протонов) в протон-протонном цикле. Делайте далее с истекающим гелием4 что хотите: хотите - ускоряйте, хотите - замедляйте. Главное, читайте внимательно

  По идее, на каких то этапах разгона , особенно начальных, никто не запрещает использовать в совокупности хоть все известные и еще не известные методы! Комбинировать способы разгона, подпитывать энергиями или частицами (кстати тож идея интересная, вдогонку чем нибудь высокоэнергетическим  "обстрелять" убегающий звездолет).
 Не обязательно он должен полностью повторять химические ракеты, которые от самого старта уже полностью автономны, жгут и выкидывают только то что в них налили.
  У них еще и ступеней много, а скорость истечения гораздо меньше окончательной достигнутой скорости полета, или достигнутого потенциала выхода из гравитационной ямы

[PostAlien]

Я внимательно читал. Как иначе мне понимать это:

А из этого вот что:
максимально энергетически выгодная реакция даёт в идеальном максимуме 0.5% эмцеквадрат или Лоретнц-фактор 1.005, что соответствует скорости гелия4 (опять же при "заморозке" 2-х протонов) 0.1 це (30 000 км/с).
А из этого вот что:
время перелёта до ближайшей звезды - 45 лет

[PostAlien]

Какой ракеты, какой скорости истечения?
Я же написал, что это гипотетически-идеальная скорость гелия4

И как-то вывели из этого скорость перелёта.

опять же при "заморозке" 2-х протонов

Зачем их замораживать?

[alex_semenov]

А вот это интересно. Но немного сомнительно. Например при синтезе ²D-³He вся энергия изначально выделяется в виде кинетической энергии ТЯЖЁЛЫХ заряженных частиц (протонов и ядер гелия), которые легко отклоняются магнитным или электрическим полем. Вряд-ли они сумеют её быстро растерять. Вот использовать нейтроны или гамма-кванты, которые появляются при многих других реакциях, сложнее, разве что действительно использовать их для нагрева рабочего тела.

Ну при синтезе ²D-³He идет и реакция синтеза D-D со всеми вытекающими. Но не суть. Допустим на секунду у нас совсем безнейтронное топливо ¹¹B-P. Если продукты безнейтронной реакции с энергией синтеза вылетают за пределы области реакции БЕЗ ТЕПЛОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ПЛАЗМОЙ, то как эта плазма будет нагреваться для ПОДДЕРЖАНИЯ термоядерного горения?
Есть такой параметр термоядерной реакции Q. Отношение полученной энергии в процессе синтеза к затраченной на разогрев. Обычно Q должен быть ~ >100. То есть большая часть энергии, которая пошла на зажигание топлива это энергия самого синтеза. Синтез должен зажигать сам себя что бы выдать такой выигрышь. А как, если у вас продукты синтеза не реагируют с плазмой, не термализуются?