Двигатель для межзвёздных перелётов

[alex_semenov]

В статье Dust Grain Damage to Interstellar Laser-Pushed Lightsail пришли к выводу, что размер пробоины не будет сильно отличается от диаметра пылинки. А плотность пыли оценили как 7,5×10^(–15) частиц на кубический сантиметр. То есть на дистанци в световой год на каждый квадратный метр придётся около семидесяти миллионов пылинок, со средним диаметром около микрона. Потеря паруса составит около 5,57×10^(–5). Ну, думаю можно округлить вверх до 10^(–4). Около сотой процента.

Вот! Спасибо. Поэтому сам Форвард вообще считал что парус может пережить даже длительный межзвездный полёт по инерции в развёрнутом состоянии. Фрисби тоже так считал. Моя позиция (парусу достаточно пережить разгон)- осторожный реализм. 

Дохлое это.
"Маловато будет"!
Для мелочи какой-то может и подойдёт, а для красивого не очень.

Для мелочей парус как раз плохо подходит из-за формулы дифракционного предела. Чем парус больше - тем лучше в смысле всей этой оптической гипер-пупер астро-системы.

[Инопланетянин]

Было бы, видимо, гораздо эффективнее вогнутая параболическая плита, глубокая достаточно, чтобы в фокусе происходили взрывы. Как минимум, полушаровидная или даже глубже.
Понятно что материалоёмкость больше, но и эффективность должна быть больше...

А если бы вы внимательно читали Семёнова, то знали бы, что плита вообще должна быть выгнутая.
Можно, конечно, сделать гигантский парашют и взрывать в его фокусе, но это отдельная песня.

[Алексей Николаевич.]

плита вообще должна быть выгнутая

Я картинки смотрел, ещё 50 лет назад, и теперешние не отличаются. Везде плоская плита.
И зачем это расточительство?

[Инопланетянин]

НЯП, чтобы выдерживать удар плазмы.

[alex_semenov]

И второй момент, раз уж пишу вам.
Бомболёт всегда изображают с плоской плитой.
А почему?
Было бы, видимо, гораздо эффективнее вогнутая параболическая плита, глубокая достаточно, чтобы в фокусе происходили взрывы. Как минимум, полушаровидная или даже глубже.
Понятно что материалоёмкость больше, но и эффективность должна быть больше...

Плита плоская, потому что у Ориона взрыв - НАПРАВЛЕННЫЙ. Весь секрет Ориона в том что взрыв - направленный (и крайне эффективно направленный).
При этом плита проектировалась (с учётом всех нюансов и опытов) переменной толщины. К краям - тоньше. В центре - толще.
Вообще же сплсобов колимации взрыва можно придумать несколько и они будут очень разными.
То что вы предлагаете предлагал и Дайсон как идею-затравку-обманку в своей стетье "Межзвездный транспорт".
Не могу больше писать. Хотя в нотбуке еще есть заряд (и есть гигабайты на киевстаре), но темнеет и не вижу уже клавиш (электричество у нас два часа есть - четыре нет). Ухожу в семнадцатый век...

[Инопланетянин]

и не вижу уже клавиш

Слепой десятипальцевый метод. Stamina вам в помощь.

[Алексей Николаевич.]

Чем парус больше - тем лучше в смысле всей этой оптической гипер-пупер астро-системы.

Так парус то большой,это понятно.
Но нацепить на него много не получится, разве что зонды - автоматы, или грузы таскать, много штук, хоть и небольших.
Может не понимаю что то, я то от себя говорю, а не от кем то разработанных проектов.

[Алексей Николаевич.]

Не могу больше писать.

Увы...
Попробуйте с смартфоном, сейчас вполне приличный с голоса набор текста.
Как то пробовал, почти без ошибок печатает...

[MenFrame]

что размер пробоины не будет сильно отличается от диаметра пылинки.

Вот это интересно. Куда же сливается энергия столкновения если не на разрушение паруса? Оказывается она уходит в электрический взрыв сгустка плазмы. Разогретые электроны пытаются покинуть очаг и создают электрический потенциал, и начинают тянуть ионы в свою сторону. Которые в свою очередь разгоняются чисто кулоновским потенциалом. При этом авторы утверждают что время релаксации плазмоида короткое, и электроны не успевают передать заметную тепловую энергию самому парусу. Что разумно веть длинна пробега релятивистских электронов в металле довольно существенная.

[Vavanzer]

А все прочие ваши "инженерные" чуйки по поводу лазерного паруса - знаете куда себе засуньте?

  Никаких там чуек нет. Ничего не поокатило с парусами,и не прокатит. Даже до доплеровского падения энергии не дойдет!
  Мало того что тяги там нет никакой почти. При адекватной плотности потока, который не испарит парус. Так там еще и мачты и ванты нужны (масса приличная", чтобы этот парус не был летящим по аетру "шелковым платочком", к которому не прицепить никакую скученную нагрузку, типа приборов, излучателей и тп!)))
 Вы просто тупо пленку сможете сколько то разогнать, но не более.

[PostAlien]

В статье Dust Grain Damage to Interstellar Laser-Pushed Lightsail пришли к выводу, что размер пробоины не будет сильно отличается от диаметра пылинки. А плотность пыли оценили как 7,5×10^(–15) частиц на кубический сантиметр. То есть на дистанци в световой год на каждый квадратный метр придётся около семидесяти миллионов пылинок, со средним диаметром около микрона. Потеря паруса составит около 5,57×10^(–5). Ну, думаю можно округлить вверх до 10^(–4). Около сотой процента.

Кстати, в статье Calculations of Particle Bombardment due to Dust and Charged Particles in the ISM on the Project Starshot Gram-Scale Interstellar Probe приведены более свежие и точные данные о межзвёздной пыли. Количество пилинок оказалось чуть побольше, ≈81 миллион на квадратный метр на световой год, а не ≈70 миллионов, но средний радиус меньше – 400 нанометров. Соответственно, суммарная площадь поперечного сечения пыли – ≈4×10^(–5) м² на квадратный метр на световой год. Потеря паруса – несколько тысячных процента.

[petrovich1964]

Анализ данных с детекторов пыли на борту космических аппаратов Ulysses и Galileo показал, что через нашу Солнечную систему протекает поток межзвездной пыли. Эти частицы неизвестной минералогии обычно имеют размер менее 1 мкм,
http://curator.jsc.nasa.gov/stardust/Interstellardust.cfm

[Ulkolainen]

Плита плоская, потому что у Ориона взрыв - НАПРАВЛЕННЫЙ. Весь секрет Ориона в том что взрыв - направленный (и крайне эффективно направленный).
При этом плита проектировалась (с учётом всех нюансов и опытов) переменной толщины. К краям - тоньше. В центре - толще.

Мне интуитивно казалось, что вогнутая плита требовала настолько упрочнить её конструкцию (к краям толще), что лучшая направленность осколков банально не компенсировала бы утяжеление. Поэтому остановились на плоской.

Так парус то большой,это понятно.
Но нацепить на него много не получится, разве что зонды - автоматы, или грузы таскать, много штук, хоть и небольших.
Может не понимаю что то, я то от себя говорю, а не от кем то разработанных проектов.

Есть гибридный вариант: парус-СБ + ЭРД. Предложен Лэндисом, если не путаю.

[Vavanzer]

Плита плоская, потому что у Ориона взрыв - НАПРАВЛЕННЫЙ. Весь секрет Ориона в том что взрыв - направленный (и крайне эффективно направленный).
При этом плита проектировалась (с учётом всех нюансов и опытов) переменной толщины. К краям - тоньше. В центре - толще.

  Вот обьясните с точки зрения сохранения импульса, как взрыв может быть направленным в невесомости?
 Чтобы направить поток расширяющейся материи, надо чтоб она от чего-то оттолкнулась. От чего-то более весомого, улетающего с более медленной скоростью!
  Или же, должна быть некая первоначальная скорость у заряда.

  В общем, я не догоняю как такое сделать в космосе! Без "опоры"!

 Как раз таки просится направление от плиты. А не на нее! По сути даже, вспышка прямо на ее поверхности или еще лучше, чуть в ее толще. И никаких ударных волн от продуктов взрыва, как в случае с зарядами на  расстоянии!
  Принцип, схожий с работой твердотопливного движка!

[Алексей Николаевич.]

По сути,те же

еще лучше, чуть в ее толще. И никаких ударных волн от продуктов взрыва, как в случае с зарядами на  расстоянии!

  По сути, те же самые, "взрывные камеры".
Притом для компенсации малой частоты взрывов, (что полезно и упрощает многое), применить их много, более десятка, штук 12-24, с последовательными взрывами, как в многоцилиндровых двигателях.

[Vavanzer]

Количество пилинок оказалось чуть побольше, ≈81 миллион на квадратный метр на световой год, а не ≈70 миллионов, но средний радиус меньше – 400 нанометров. Соответственно, суммарная площадь поперечного сечения пыли – ≈4×10^(–5) м² на квадратный метр на световой год. Потеря паруса – несколько тысячных процента.

  А что если энергия удара пылинок будет прожигать отверстия гораздо большего диаметра, да еще и создавать ударные волны поперек его оси? Испарение вокруг места удара еще. Вопрос о последствиях столкновения тонкой пленки с пылинкой, к примеру даже на 0.1с, пока еще остается открытым.
 Их, ударов,  кстати при 81млн.шт./м2*св год на скорости 1/10с будет 924 в час!
Т.е 1 столкновение на 1 кв.м площади раз в 3,89 секунды! При 1*1км размере, те 1 мильен кв.м площади, у нас получается 256 849 ударов в секунду! Т.е это град из пылинок с выделением энергии от каждой более чем при ядерном распаде!  Волны от микровзрывов будут по всему парусу! И скорее всего развалят его! А еще более бешеные космические частицы помогут добить окончательно!

 

[Vavanzer]

По сути, те же самые, "взрывные камеры".
Притом для компенсации малой частоты взрывов, (что полезно и упрощает многое), применить их много, более десятка, штук 12-24, с последовательными взрывами, как в многоцилиндровых двигателях.

   Кстати да! Идея хорошая! Мы пришли к новой версии твердотопливного ЯРД типа свечки! Импульсному!
 Вместо плиты длинный цилиндр или лучше конус с вогнутым основанием, с цепочкой зарядов , активируемых последовательно, когда испарится слой от предыдущего заряда! Чем ближе к вершине конуса, тем меньше мощность зарядов... 
 Нет удара, есть более растянутое испарение. И возможность подобрать силу тяги. Пусть и не равномерную, как в жрд.
 Так можно и астероиды кстати сдвигать! Еще и регулировать тягу (скорость распространения реакции) за счет коэфициента размножения нейтронов, заведомо выбрав концентрацию топлива подходящую! Что то типа охотничей спички, только горящей не во все стороны, а по оси!
 Главное поджечь "спичку", поднеся к ее концу плотный источник нейтронов!

  Длинная ядерная бомба "замедленного действия"!))) Такие задачи наверное ядерщики еще не ставили! Они наоборот, стремились произвести реакцию в бомбе как можно быстрее!

[Алексей Николаевич.]

А еще более бешеные космические частицы

Ну,кстати, это можно как раз и проверять.
Сунуть в ускоритель ту самую плёнку, подбирая материалы наиболее стойкие.
И воочию увидеть эффект.

[Vavanzer]

 Точно же! Я кажись понял, как можно растянуть цепную реакцию в длинном стержне из ядерного топлива!
Если мы сделаем стержень из N-ного количесва молей вещества с нейтронным распадом и известным коэфициентом размножения, в определенной правильной концентрации, и имея известную среднюю длину и время пробега нейтронов, сечения захвата и пр, мы можем отрегулировать скорость распространения цепной реакции! За счет выбора парамеров и  количества наполнителя и поглотителя. Т.е сделать нужный нам коэфициент размножения (к примеру 1,001 или там 1,000001, короч сколько потребуется), а знач и скорости "сгорания" этого стержня! 
  Гениально! Хорошая совместная работа ! Зачем я только сегодня не уснул вовремя, а задержался в гостях)))
  По ходу дела мечта Алексея Николаевича полетать на астероиде вполне себе может сбыться!)))  Пусть даже на "межпланетных" скоростях изза большой безполезной массы, но это уже прогресс)))

[Vavanzer]

А еще более бешеные космические частицы

Ну,кстати, это можно как раз и проверять.
Сунуть в ускоритель ту самую плёнку, подбирая материалы наиболее стойкие.
И воочию увидеть эффект.

Скорее всего эксперименты были и не раз, и многое известно об этом! Надо искать. Но вряд ли на этом внимание заостряли, тк там другие задачи.
 Еще как вариант, эксперименты на орбите с тонкопленочными материалами проводились и что нибудь заметили в этом направлении.

  Чисто логически, исходя из недавних споров о распространении импульса, когда я предлагал идею "безопорника второго рода", там получалось что часть энергии расходилась поперек оси столкновения.
 А в рое из молекул большинство ударов влетающей в них частицы не центральные. Т.е по любому будут поперечные отн. оси  векторы распространения энергии, т.е ударные волны. Весьма нехилые по плотности энергии.
 Отсюда, неизбежны очаги высокой температуры вокруг траектории пробоя, а знач изза испарения дыры будут намного больше сечения пылинок и даже отдельных молекул! Логично же?

 Может быть вообще по этому и не прокатили все эти попытки создавать большие и оч тонкие паруса! Подробностей и тонкостей провальных миссий парусных я пока не знаю. 

 Кстати, вспомнил, технология делать решето за счет бомбардировки микро-частицами и молекулами  давно известна и успешно используется для создания  разного рода нано-пористых тонких структур. Упоминания об этом неоднократно встречал.
 Попадалась инфа и по сечению этих "дыр" изза различных эффектов. То что оно больше. Только не могу вспомнить, какие теги для поиска использовать... Чуть пожже из "архива" постараюсь извлечь, раз за это дело заговорили , память расшевелили.