Двигатель для межзвёздных перелётов

[alex_semenov]

При всём уважении к А. Бонду это всё - полная ФИГНЯ! Нельзя такой ионный корабль построить.

А разве Бонд предлагал его строить?
Бонд предлагал Дедал.

В 1971 он его пока не предлагал. Ибо еще не вышла революционная статья Наколлса о лазерном термоядерном синтезе, которая взорвала умы научной общественности.

Laser Compression of Matter to Super-High Densities: Thermonuclear (CTR) Applications

Это сентябрь 1972 года. После этого за год как грибы после дождя появляются все концепции любимых вами лазерно-взрывных двигателей (часто в соавторстве с тем же Наколлсом). И в 1973-м Бонд по-сути придумал вчерне концепцию "Дедала" после чего британцы ее вылизывали  (с помпой) до 1978 го года.
В статье же 1971-го Бонд пока что носится с идеей трехступенчатого бомболёта на полноценных термоядерных бомбах в духе статьи Дайсона "Межзвездный транспорт" 1968 года.
Он еще не нашёл "идеальное решение".
И кстати, правильно, что не нашёл. Решение, которое он найдет, в итоге (как я думаю) - тупиковое. Потому что ЛЮБЫЕ драйверы, поджигающие микробомбы "посадят" удельную мощность всего звездолёта до удельной мощности ионника или (в лучшем случае) до термоядерного двигателя с магнитным удержанием плазмы. Теряется ключевое превосходство бомболёта (за который Бонд гонялся).
Не надо было уходить от концепции полноценных бомб.

То есть Бонд этому ионнику-автофагу заложил удельную мощность в 10 000 ватт/кг (10-4 кг/ватт)

А сколько надо было и почему?
Я расчеты Бонда не проверял, без меня много есть кому, но его результаты вполне укладываются в мое мировосприятие.

Современные космические энергоустановки это 1 ватт/кг.
Рекомендую послушать лекцию с картинками. Самое умное что есть.
Лучшие реалистичные проекты (тот же межорбитальный буксир) предполагают 30-70 ватт/кг. У вас есть статья NASA по поводу проекта ТАУ (конец прошлого века), где делается оценка, что ионник вряд ли когда-либо будет иметь удельную мощность выше 80 ватт/кг. То есть установлен рубеж 100 ватт/кг.
В 60 х оптимистичных годах были прожекты ядерных ионных систем с удельной мощность в 1000-2000 ватт/кг.
Самый продвинутый и разумный проект, какой я видел (изотопный генератор Мозли на полонии) получался в рекордные 4300 ватт/кг.
Но это не переносится на ядерные энергоустановки. Или плохо переносится (нужны прорывные открытия-технологии).
Для классических, надёжных решений я уже тут приводил эти графики из которых всё видно:



И даже могу показать мои потуги проэкстрополировать эти же графики на бОльшие абсолютные мощности энергоустановки:



Как видим, плохо выходит "каменный цветок".



Граница в 1000 ватт/кг - это своего рода почти недостижимая граница даже поставив на идею масштабирования корабля вверх (что всегда хорошо работает).
А что говорить от 10 000 ватт/кг, которые Бонд так лихо заложил в своих расчёты?
"Это фантастика сынок"!
Кстати 10 000 ватт/кг - это своего рода предел мечтаний для всякого рода термоядерных вивернджетов, то есть термоядерных двигателей на магнитном удержании (см график на моей аппликации в правом верхнем углу).
ПРЕДЕЛ МЕЧТАНИЙ!
А как будет в железе? Никто и не знает.

Кстати. Обратите внимание. Это не мои рисунки-графики. Тяга к массе, скорость истечение и всё это волшебным образом связано с удельной мощностью (ватт/кг)... которую вы упорно в хрен не ставите.
А вот наши иностранные коллеги этим пользуются за милую душу.
С чего бы это, а?
 

[Алексей Николаевич.]

Современному ракетчику достаточно одним глазом посмотреть на астероид, а другим - на формулу Циолковского, чтобы понять, что это не пройдет.

Чем фантазировать о сборке на орбите из суперсплавов бандуры весом 20000000 тонн, уж всяко проще подобрать нужный астероид и всё что нужно просто выгрызть в его недрах. Да, долго будет разгоняться.
Зато проблем с защитой от встречных излучений, частиц и камней не будет.
Вместо супербронированного носа из непонятно чего, толщиной несколько метров, или сверхмощных полей, ещё не изобретённых толком.
А здесь просто углубимся на сотню или две метров и всё.
Места хватит.
И при должном везении и материала хватит для любых конструкций.
В ходе полёта можно и преобразовывать этот астероид как будет надо.
И новые двигатели строить и новые камеры для взрывов.
Простор для созидания.
В отличие от тесных и навсегда ограниченных конструкцией казематов обычного звездолёта...
Был бы выбор у самих звездолётчиков, наверняка взяли бы астероид.))

[ivanij]

На мой вопрос вы, кстати, тоже так и не ответили

Ну почему? очень полезная

Опять - нет. Понимаю, что ответить на этот вопрос не можете.

[ivanij]

Сюрреализм какой-то...
Иваныч, и Вы туда же?
"Полезная модель" это техническое решение (пригодное к патентованию как интеллектуальная собственность), а не модель в нат.величину или 1:n чего-то такого, от которого очень или не очень много пользы. Термин, а не позитивная оценка качеств модели (на подиуме, ага).

Из вашего ответа я вижу, что вы-то понимаете разницу между изобретением и полезной моделью. А вот индивид, которому я этот вопрос задавал, похоже не очень. Между тем, в д. случае это принципиальная разница. Ну и остановимся на этом, ибо уже off-top. 

[alex_semenov]

Современному ракетчику достаточно одним глазом посмотреть на астероид, а другим - на формулу Циолковского, чтобы понять, что это не пройдет.

Экое упражнение для нервной системы вы тут, Иван, предлагаете!
Это как же надо так уметь глазами отдельно вертеть?
Как хамелеон?
Ну а если у вас это образно... то простите, не у всех по два таких внутренних глаза найдётся. Если один есть - и то хоршо!



Так что вы прекращайте тут пропагандировать умственное членовредительство! Народ и так "годностью к строевой" нынче не блещет...
 

[alex_semenov]

Современному ракетчику достаточно одним глазом посмотреть на астероид, а другим - на формулу Циолковского, чтобы понять, что это не пройдет.

Чем фантазировать о сборке на орбите из суперсплавов бандуры весом 20000000 тонн, уж всяко проще подобрать нужный астероид и всё что нужно просто выгрызть в его недрах. Да, долго будет разгоняться.
Зато проблем с защитой от встречных излучений, частиц и камней не будет.

Идея "просто" поставить двигатели на астероид - не нова.
Известная идея.
И тем не менее, Иван 100% прав (со своим умопомрочительным экспериментом с глазами).
Никто никогда не будет разгонять ЛИШНЮЮ  массу. Это всегда будет слишком дорого при сколько-нибудь РАЗУМНЫХ скоростях полёта.



Единственный случай  - если астероид отправляется из звёздной системы с помощью "дармовой" энергии. Например, гравитационным манёвром у Юпитера (а лучше у Солнца, если направление полёта позволяет). Тогда да, лишняя дурная масса-запас на всякий случай - не имеет значения (карман не тянет).



Конечно. И в таком  случае вашему камню-астероиду, видимо, понадобятся какие-то двигатели. Но чисто "двигатели корректировки".
И такой полёт будет очень долгим. Это сверхмедленные путешествие на пекулярных скоростях, возможно при тесном сближении звёзд.
В общем, да. Сценарий интересный (в чём-то). Но для очень специфической версии будущего и для очень умной фантастики (мы слишком глупы для такой).

[gans2]

если астероид отправляется из звёздной системы с помощью "дармовой" энергии. Например, гравитационным манёвром у Юпитера (а лучше у Солнца, если направление полёта позволяет).

Нет у гуру технической фантазии. Эксель все ресурсы отбирает
Внешний привод, гуру.
Только внешний привод годится для межзвезд.

[dreamer68]

Идея "просто" поставить двигатели на астероид - не нова.
Известная идея.
И тем не менее, Иван 100% прав (со своим умопомрочительным экспериментом с глазами).
Никто никогда не будет разгонять ЛИШНЮЮ  массу. Это всегда будет слишком дорого при сколько-нибудь РАЗУМНЫХ скоростях полёта.

Что значит лишнюю?! Еще и не хватит. Алексей Михайлович Семихатов как-то посчитал сколько нужно антивещества для анигиляционного двигателя для полета

[alex_semenov]

Нет у гуру технической фантазии. Эксель все ресурсы отбирает

Excel - наше всё! Лучше только маткад!

Внешний привод, гуру.
Только внешний привод годится для межзвезд.

Макроны, говоришь? Хех!!! (с)
Я что?
Я же НЕ ПРОТИВ! Вот весь спектр ГОДНЫХ (по моему разумернию) решений.



И тут учтены и ваши любимые макроны. Как НИШЕВОЕ (эд хос) решение. Это называется тут "луч материи"
И я узко мыслю? Да у вас просто поля зрения не хватает объят "картину маслом" тут нарисованную! И увидеть взаимосвязии, смыслы и намёки.
И сама постановка вопроса "что ТОЛЬКО годится" - кретинская. Узколобая, Александр!
Сто раз говорил. Как об стенку горох!
Будущее - не определено.  (с)



Возможны РАЗНЫЕ варианты будущего. И для каждого варианта будет годно или оптимально какое-то одно решение из всего предсавленного выше спектра решений.
Ну сколько можно тупить? Братцы?
Да, у КРЕТИНА узкий и прямой "туннель реальности". Для него и прошлое чётко понятно и известно и будущее - как прямой туннель со светом в конце.
Поэтому иронично и названно "туннель реальности". Без поворотов и разветвлений.
Но это же у КРЕТИНОВ!!!!

[alex_semenov]

Что значит лишнюю?! Еще и не хватит. Алексей Михайлович Семихатов как-то посчитал сколько нужно антивещества для анигиляционного двигателя для полета

Семихатов, коненечно же известный затейник и балагур (осбенно когда с Судриным встречаются за рюмкой чая).
Но я уже лет 10 как антиматерию не рассматриваю. Хотя интересные (исторически) материалы по ней всё время попадаются.
Про антиматерию хорошо рассказывает Штерн.
Ясно и понятно (хотя речь у него рваная, но мысль - ясная). Я поставил на нужном месте.

Быстрее скорости света на коте Шредингера

КПД 10^-9

Поэтому забыли про антиматерию. Тем более для движения астероидов (дурной массы). Хотя (историческая справка) в 1978-м ОНейл именно антивеществом предполагал выводить свои колонии на межзвёздную трассу.
При этом приводил интересную историческую аналогию. Что у Наполеона было три набора столовых сервизов. Серебро - для простых обедов, золото - для званных гостей и для совсем уж шика - сервиз из... алюминия. Мол, алюминиевые ложки, вилки, ножи были настолько дорогие-редкие (и невероятно лёгкие что порожало до глубины душей гостей Бонопарда!)... И мол, антивещество сейчас столь же дорого. А наступит время...
Но все подобные аналогии - лишь аналогии. Очень шаткие. Как бесконечные ряды. Одни сходятся, другие -нет....
Не наступит никогда такое время.
Увы!

Хотите быть реалистом? Ставте на ТЕРМОЯД. На него и только на него (всё остальное - в сад или, скажем излучение хоккинга и всякие чёрнодырочные эффекты - в далёкое будущее недоступное нам тут в Солнечной системе). При этом я бы ставил тупо на дейтерий. Как третий по распространённости во вселенной изотоп. Это и есть та самая манна небесная (при этом далеко не бесплатная но самая доступная, самая неограниченная и в перспективе самая дешёвая). И другой не будет.

[gans2]

Ставте на ТЕРМОЯД.

При какой скорости столкновения в фокусе магнитного зеркала пелетты из макрона с фольгой , выброшенной с пекулярного звездолета-астероида, несущего это зеркало, выход энергии превысит термоядерную?
Эксель-гуру, есть величина?
Двигатель Подвысоцкого будем обсуждать?

[Алексей Николаевич.]

Сделать не нарушая законов теперешней физики звездолёт, его защиту и его огромный корпус, накопить необходимую массу расходников и просто вывести и собрать все эти 20 миллионов тонн сверхдорогих сплавов и редчайших веществ, практически невозможно.
Это в любом случае теперь и ещё долго - фантастика
Найти нужный камень, вырыть в нём туннели и камеры, построить город внутри, с полным обеспечением, гораздо реальнее.
Не озадачиваясь отсутствием места.
А разогнать можно и обычными бомболётными принципами.
Доведёнными до толка благодаря взрывам в камерах а не тупо снаружи.
Благо, их, этих камер можно не одну воткнуть а десяток, и плавнее и мощнее будет...
Притом не нужно изобретать новых суперматериалов и супер фантастических полей для защиты от пыли и прочего, что неизбежно встретится в пространстве.
Пока вы до субсветовой скорости разгонитесь, уже половины корабля не будет, превратится в губку и решето.
На близких к световым вообще нет спасения.
Нет такой брони, и нет столько металла.
Или уже есть опыт реального отклонения метеоритов на пути кораблей магнитными полями?

А единственное что отпугивает, лишняя масса, так это для быстрых.
А для неспешного но верного полёта, самое оно...

[alex_semenov]

Ставте на ТЕРМОЯД.

При какой скорости столкновения в фокусе магнитного зеркала пелетты из макрона с фольгой , выброшенной с пекулярного звездолета-астероида, несущего это зеркало, выход энергии превысит термояядерную?
Эксель-гуру, есть величина?

Нет-у. У меня - нет. И ни у кого нет.
Механические пушки для запуска термояда - это всё в духе сумрачного германского гения Винтерберга (в своё время на пару с Наколлсом и изобрёл лазерный термоядерный двигаталь, но он вообще был очень плодотворен на всякие непроверенные фантастические идеи)



Суть проблемы в том, что вы должны добиться некой пространственно-ВРЕМЕННОЙ концентрации энергии чтобы зажечь термояд.
И если с концентрацией в пространстве вы еще можнете как-то сладить, то со временем (наносекунды) у механических систем - всё очень плохо. Даже у ускорителей частиц - очень напряженно (считай что плохо). Пока только лазеры. Ну еще эти дурацкие испаряющиеся проволочки из вольфрама...

Двигатель Подвысоцкого будем обсуждать?

Нет. Это не двигатель. Это КОНВЕРТЕР. И я его уже улучшил (сколько можно) до таранного конвертера (и вставил в свою схему как не очень надёжную но мыслимую перспективу).
В том же виде, что его проталкивает Подвысоцкий (и иже с ним Александр Панов) - я не думаю что это стоит выеденого яйца.
Еще и еще раз.
Рассматривая "двигатель" Подвысоцкого задайтесь ключевым вопросом: ОТКУДА берётся энергия для разгона в системе?
И сразу становится ясно.
Чтобы "двигатель" заработал (стал ускорять корабль) вам для начала надо ВСЮ ту энергию, что выделится при каждом столкновении с путевой мишенью уже ИМЕТЬ в виде кинетической энергии самого разгоняемого корабля. То есть никакой это не двигатель. Это преобразователь кинетической энергии большой массы в кинетическую энергию меньшей массы. Конвертер. Как я его и назвал.
И чем же кинетическую энергию предварительно  запасти?
В случае моей версии таранного конвертера, таранная вторая ступень (собирающая набегающий межзвездный водород) получает запас кинетической энергии от взрыволётной (массивной) первой ступени в месте с бортовым запасом сталкивающейся массы (и вся игра ради борьбы с проклятьем формулы Циолковского, попытка ее обхитрить квадратичной зависимостью закона сохранения энергии экспоненту). Только в таком тандеме я вижу смысл. Очень узком. Но у Подвысоцкого ничего этого нет (вынесено за скобки). И поэтому (не вникал в его последние полёты мысли, хотя и видел пространные статьи с картинками) всё это выглядит как "гравицапа". Не зря он эту свою концепцию пытается пристроить для чего-то более скромного чем межзвездные перелёты. Где не нужна такая огромная энергия...

[alex_semenov]

Это в любом случае теперь и ещё долго - фантастика

Идея сделать околосветовую пулю из гов-на изначально порочна. И потому "нет решений"
Все разумные решения для нас пока что очень дорогие.
Как алюминиевый сервиз Наполеона.
Не доросли мы, не созрели.
Но если будем расти (для начала выйдем в полный рост из колыбели) тогда всё будет выглядеть (в смысле цены) несколько проще.
Для современной цивилизаци, как она есть, всё дорого.
Даже на Луну вернуться.
Она не способна даже саму себя воспроизвести (поэтому медленно деградирует и рушится, в частности массы тупеют).
На этом фоне рассуждать о цене реализации мечты (не в этой жизни) - занятие безнадёжное.
Хотя разные варианты реализации можно (и нужно) сравнивать между собой (и выбирать явно лучшие).
Так антиматерия, скорей всего, отпадает НАВСЕГДА из за этого "10^-9".

Очень многое зависит от будущего прогресса в НЕФИЗИЧЕСКИХ науках. Социальных, когнитивных, биологических... Куда разовьётся человечество? Тут и только тут - терра инкогнито (пространство неведомого и неожиданного). И прогресс тут будет определять выбор того или иного ТЕХНИЧЕСКОГО решения, весь спектр которых мы уже сейчас можем иметь (чем и занимаемся).
Ну например.
Такая возможность. Ментальное бессмертие (не очень то и большной прогресс надо, куда меньше чем замораживание и размораживание биологических тел). Очень условно, передаваемая по наследству память предков (не вся, мы и свою собственную жизнь в основном забываем, верно?) Представили себе такое общество? Ну и теперь представьте средства передвижения по космосу, которые могут позволить такие общества, которые нам - НЕМЫСЛИМЫ...
Или, другой вариант будущего. Та же самая техносингулярность. Когда ИИ станет мощней любого живого разума. Возможно и нет. А воможно и да. И если станет, то все правила игры - меняются. Гейм чейнж. Полностью!
А мы, современные КРЕТИНЫ, пытаемся смотреть в будущее из своего узкого туннеля реальности. Что есть то и будет. То есть мы как были кретинами так кретинами и останемся. С придурковатой демократией и массовым разводом лохов? Ну ну! 

Главное что надо понять (но это почти недоступно большинству). Разные версии будущего могут быть НЕСОВМЕСТИМЫ (потому и бифуркации). Что-то совместимо, что-то нет. Поэтому бессмысленно видеть будутее как единое целое (что мы обычно и делаем).
Научитесь смотреть на будущее ИНВАРИАНТНО. Да, сложно...



Но иначе - никак. 
Кстати, в детстве вы это делали легко. В вашей голове жили РАЗНЫЕ и Логически Несовместимые "сказки". Но теперь нас научили это забыть. Да, физическая картина мира - ОДНА. И только одна. Но миры где есть сильный ИИ и где его нет - это несовместимые ветки развития человечества. Согласны?
Да вы можете верить в сильный ИИ (как я) или нет (как Панов). Но будучи пока что в состоянии неопределённости будущего вы должны выстроить в своей голове два варианта будущего. С таким вот ИИ и без него. И в обоих будет действовать одна и та же физика. Но космические пути человечества будут совершенно разные. И способы перемещения между звёздами будут выбраны (как оптимум) разные.
Пока что у вас есть возможность иметь в воображении сразу оба варианта и разработать межзвёздный транспорт для обоих случаев. На самом деле таких бифуркаций (полифуркаций?) - тьма. Даже те, которые мы не можем вообразить. Особенно невоображаемы - социалные перемены.

[Дмитрий Мотовилов]

Не исключено, что будущее уже давно наступило, и нам только сейчас приходится это понять.

[gans2]

Нет-у. У меня - нет. И ни у кого нет.

А что Эмвэквадрат пополам уже не считатется?
Вы может не поняли в собственной системе понятий, что разгон пелетт - он на запускающей стороне. А скорость столкновения в "двигателе конвертере Подвысоцкого" может быть достигнута,если запускать пелетты задолго до старта и "ловить" их в фокус магнитного сопла спереди.

[Vavanzer]

Та же самая техносингулярность. Когда ИИ станет мощней любого живого разума. Возможно и нет. А воможно и да. И если станет, то все правила игры - меняются. Гейм чейнж. Полностью!

  ИИ - не более чем ЧПУ-станок. Просто более сложная структура у него. Ну суть та же, какие алгоритмы заложишь, так он и будет действовать.
  Я не представляю, какой план действий надо в него заложить, чтобы он был в состоянии делать новые открытия, фундаментальные. Замечать несходняки, сомневаться в принятых "законах" физики, искать, испытывать.
   

Не доросли мы, не созрели.
Но если будем расти (для начала выйдем в полный рост из колыбели) тогда всё будет выглядеть (в смысле цены) несколько проще.

  Просто надо выкинуть устаревшую безнадежную физику, и новую создавать, на основе уже совсем других наблюдаемых фактов и возможностей исследовательской техники, по сравнению с тем скудным архаичным набором 150-летней давности!))
 

Для современной цивилизаци, как она есть, всё дорого.

  Все очень дешево на самом деле. Просто много мусора эта "цивилизация" полуразумная производит, и заведомо некачественного! Если все эти ресурсы (материальные, производственные, человеческие и прочие) переключить на дело, то все очень дешево будет.
  Мы по сути всего то в одном шаге от Туманности Андромеды, в плане разумного планирования и создания нормальных условий для всех, при минимальных затратах труда. Но, тормозит недоразвитость мышления, оно все еще на животном уровне находится. И все портит.

[Vavanzer]

Нет такой брони, и нет столько металла.
Или уже есть опыт реального отклонения метеоритов на пути кораблей магнитными полями?

   Частицы заряженые наверное прокатит отклонять.
А микрочастицы  и метеоры - радар и лазерная пушка. Только так наверное!
  Ну или еще как у Ефремова, звездолет временами отклонял путь, срабатывали движки курсовые!

[Дмитрий Мотовилов]

тормозит недоразвитость мышления

Потому-то лорд Томас Мор и придумал 500 лет назад государство под управлением учёных и гениев.
И по его правилам с тех же самых пор стал двигаться Китай.

[Иван Моисеев]

Чем фантазировать о сборке на орбите из суперсплавов бандуры весом 20000000 тонн

А сколько весит мелкий, скажем, километровый астероид? Сможете посчитать?
А страшная цифра 20000000 тонн - это всего навсего 60 танкеров. А сколько танкеров по морям, по волнам у нас шляется?

Был бы выбор у самих звездолётчиков, наверняка взяли бы астероид.))

Звездолетчиков никто не спрашивает. Представляете как-бы Гагарин до полета консультировал СП?
Решать будут инженеры, а инженерам влом разгонять до сантисветовых скоростей, а потом еще и тормозить лишние граммы бесполезной массы.