Двигатель для межзвёздных перелётов

[alex_semenov]

Если бы полусфера отражала плазму взрыва УПРУГО, то было бы не 0.25 а... 0.75
Доказать? С графиками или достаточно формул?

А то и другое можно?

И без хлеба?
 
Без хлеба-баек - не получится...
Вот начало (Патентное бюро ЮТ 1978 N 7):



Одно "но". Там - ошибка в формуле. И в тексте. В вычисленных цифрах (по неверной формуле). Я выделил ошибки красным квадратиком.
Что они там на ЭВМ считали? Если аналитическая формула? Понты на детей нагоняли? А в формуле ошиблись. Первый член формулы - это ОТРАЖЁННЫЙ импульс. Если у вас упругое отражение (как и будет у зеркала). А второе слагаемое - ПАДАЮЩИЙ импульс.  Если у вас поглащающий экран (без отражения, абсолютно неупругое соударение, как в пластилин) то импульс (да хоть того же света!) - только второй член формулы без первого. Если в формуле оба члена - упругое отражение.  Идеальное зеркало. Можно ввести коэффициент поглощения k,  отражения (1-k) и получить все промежуточные варианты.
Даже можно совсем усложнить: поглощение, прозрачность, отражения... Но мы не будем углубляться так.
Еще тонкость. Они говорят о коэффициенте отражения доли лучей. Но формула - не об этом. Она об импульсе. Ясно что ДОЛЯ лучей при 180 градусах 50% и что он там в фаре своего "москвича" наизмерял-насчитал? Не пойму. Для доли - другая формула и проще (телесный угол).
Но как я заподозрил ошибку?
Я взял абсолютный поглощающий экран. То есть только второй член, подставил для угла раскрытия 180 градусов и... получил 0.125.  А ведь полусфера Дайсона дает 0.25. В два раза больше! Ошибка? У кого? У Дайсона?
 
Поднял тут (не вспомню уже где, кажется именно на этой ветке) бучу. Явился наш местный гений AlexAV и подтвердил. В журнале - ошибка.  И привёл правильный интеграл из которого правильная формула почти как в журнале. Второй член ни 1/8, а 1/4.



И смотрите. Теперь для зеркала (два члена) с раскрытием 180 градусов, эффективный импульс не 62,5% (как учит детей плохому дядя-эксперт), а 75%.  Красная кривая. А 100% поглощающий импульс (и энергию) экран - зелёная кривая. Всё как я вам выше и сказал. То есть "делить на 4" по Штерну - это тупо поглощающий экран-полусфера. Что очевидно из расчётов у самого Дайсона в статье. Вся полу-энергия взрыва бомбы оказывается ВПЕЧАТАНА в медную сферу (как в пластилин) и ее надо сливать 100 с.
Кстати, а график динамики слива тепла хотите?
Он красивый!
 

С макронами понятно, а причем здесь фермий?

А мне и с МАКРОНАМИ непонятно... Причём тут Макроны?

 

[alex_semenov]

НЯП всё"звездоплавальство основанное на ТЯ энергетике упирается в малое ,относительно,выделение энергии ТЯ синтеза.Достижимая скорость не превышает 0,1 С даже в многоступенчатом варианте.

Если вам надо быстро, скажем 0.5с, то садитесь на лазерный парус (изображен не правдиво, но предельно доходчиво)!



Но энергия для разгоняющего лазера - за ваши деньги!

И ещё. Торможение- ваши уже личные проблемы. Как хотите так и тормозите. Рекомендую магнитный парашют Зубрина. Но он - не до конца. Это как при посадке на Марс. Дотормаживать всё равно придётся ракетой и видимо всё тем же бомболётом.

Ещё раз. Быстрые звездолёты (выше 0.1с) - это слишком дорогое удовольствие. Я понимаю, что людям ХОЧЕТСЯ...
Но мало ли кому хочется и что?
Да, можно. Но за настолько БЕШЕНЫЕ "бабки"... у вас столько нет. Ни у кого таких ресурсов нет и не скоро будут. Это - "не в этой жизни".

Обобщая...
Можно выделить ТРИ типа звездолётов.
Быстрые, свыше 0.1с... Мы уже сказали. Не за ваши деньги, господа пока... Я уверен - это ПОСТсингулярные технологии.
Средние 0.01с до 0.1с (по-сути тут о них и говорят).
Медленные от пекулярной 0.0001c (30 км/с) до 0,01с (3000 км/с). На границе "медленных" и "средних" находится тысячелетний ионник в духе Шепарда 1952-го года рождения (я, кстати, не выложил последнюю обложку...) и ковчег Бориса Штерна 2016 года рождения. Почти ничего не поменялось (в системе тяги). Да. Тут же 1000-летняя консервативная медная полусфера 20 км в диаметре от Дайсона.
И это  - ПРЕДЕЛЬНЫЙ РЕАЛИЗМ.
Тысячелетний полёт до ближайшей звездной системы.
В чём засада "средних" звездолётов? "Столетриков".
Что если по нижней границе вы 1000 лет находитесь в пути к ближайшей звезде (ну 800 лет не суть), то по верхней (0.1с), которую еще неизвестно как достичь, вы находитесь премерно те же 1000 лет (условно) в пути к более-менее ИНТЕРЕСНОЙ звезде (где может быть обнаружена жизнь). Даже двигаясь с 0.1с на дистанцию сравнимую с 100 св. лет, мы тратим примерно те же 1000 лет. Ну несколько столетий.
Да, мы надеемся что что-то интересное мы найдем ближе. Скажем на 25 св.лет или 50. Но это всё равно СТОЛЕТИЯ в пути. Всё равно средние корабли - корабли столетники. Люди такое не переживут. "Макак" надо консервировать... как-то. Но как? Это сверхпроблема СРЕДНИХ звездолётов.



Обратите внимание.
Это проблема, специфическая ТОЛЬКО для "средних" кораблей. Столетников.
Живые люди на быстрых постсингулярных звездолётах (если такое время наступит вообще) летать не будут.
А зачем, если есть ИИ, загрузка, машинные саморепликаторы? Зачем вообще бессмертным заботится о времени?
Это будет действительно другая жизнь. Не ЭТА жизнь.
Хорошо, другая крайность.
Мы раскатали губу.
Жизнь будет та же самая что и теперь с мелким тюнингом. И через 1000 лет и 300 000 лет. И даже через 10 000 000...
Ну допустим. Никакой сингулярности не произойдет. И что мы сейчас имеем, то примерно и будем иметь.
НТР кончилось и время опять ЗАСТЫЛО.. Как в Древнем Египте.
Тогда...
Для "медленных" кораблей, я думаю, проблемы "консервации макак" не возникнет тоже. Десятки тысяч лет в пути? Скажем, 300 км/с - это вполне достижимая скорость манёвром Оберта у Солнца на бомбах (без выкрутасов описаны мной выше, вы разгоняете гигантские массы, относительно мизерными затратами) и если вы запустите 100 кораблей-миров-колоний по 10 000 человек населением (миллион - живая, НЕЗАКОНСЕРВИРОВАННАЯ цивилизация-созвездие), вы запустите целое созвездие колоний или межзвездную цивилизацию в живом естественном виде, которая будет преодолевать световой год за 1000 лет и ей в общем-то безразлично сколько и куда лететь. Она всё несёт с собой и она замкнута на себя. Это просто общество, которое юридически уже ушло из Солнечной системы и с каждым днём уходит физически. И с момента старта оно уже свободно от всех остальных, кто тут остался (они уже достигли своей цели). Я думаю подобные медленные экспедиции, если и будут запускаться когда-либо, то ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО с такими целями. "Ну вас всех, козлов, нафик!" Не зря Тинсли так и озаглавил статейку о своём "шаре" еще в 1953-м году:



Но вот как доставить через столетия (до тысячи лет) экипаж СРЕДНЕГО звездолёта?
Ну и для этого я и придумал "корабль отроков"
То есть.
Вся линейка товаров возможностей - на прилавке присутствует!
Так чего же "разочаровываться"?

[alex_semenov]

Authentic Science Fiction #48 (1954 08)

С ЗЕМЛИ К ЗВЕЗДАМ! Обложка AUTHENTIC SCIENCE FICTION всё вам расскажет, шаг за шагом, от постройки первой пилотируемой ракеты, до полного и безоговорочного завоевания человеком межзвездного пространства! Достоверно-точно, научно-верно, захватывающе! Вот так  всё и будет! ОБЛОЖКА ЭТОГО МЕСЯЦА! мы видим наш звездолет у своего  пункта назначения. Наконец, после нескольких сотен лет путешествия от Солнечной системы и после утомительного поиска среди звезд, самый амбициозный проект человека подошёл к концу. Человечество достигло звезд. Новый дом людей закладвается  среди новых сияющих солнц так далеко. И люди, которые начнут эту новую жизнь в этом новом мире, никогда не видели Земли, даже никогда не ступали на сушу. Рожденные на космическом корабле, как и их родители, бабушки и дедушки до них, они прожили свою жизнь в космосе. Теперь, когда они готовятся спуститься с корабля, поробовать коснуться незнакомой почвы, щуриться на в странную голубизну неба и слушать сладость птичьих песен, — теперь они начинают понимать пришедшие легенды Земли. Легенды известные им из  книг и фильмов. До сих пор все эти идеи оттуда были странными. Но с появлением твердой почвы под ногами, ставшей реальностью, они приступят к работе над созданием новой Земли в миллионе миллионов миль от старой. И мы оставим их там. Путешествие окончено. Наши обложки провели нас по всем стадиям от первой крошечной ракеты, отправившейся на Луну, до этой экспедиции, воплотившей величайшее усилие человека. Мы оставим их, чтобы они сделали что-то большее и лучшее, чем мир, который создал их корабль. В следующем месяце мы начинаем новую серию точных и достоверных обложек — "Тур по Солнечной системе"! Парад-обзор наших соседних миров.

[alex_semenov]

В лазерном звездолёте мне нравится только одно-внешний источник энергии.Неизбежное расхождение луча и чудовищная энергия по существу -на ветер.

БРЕД СИВОЙ КОБЫЛЫ.
Абсолютное непонимание концепции. Я кажется уже говорил, объяснял, показывал...
Не помогает. Ну и ладно...
Вы гоните на лазерные паруса. Там есть сложные проблемы, но такой ГЛУПОСТИ как "потеря энергии из-за неизбежного расхождения луча" ТАМ НЕТ!!!!
Я проблемой лазерных парусов занимался не меньше чем копанием в бомболётах! Никто никогда не станет светить лучом в небо как в белый свет, не сфокусировав его на парус почти полностью (до 91%! - второй ноль Эйри! Блин!!!)

Что предлагается:По сути дела Тот же ваш любимый Бомболёт,только исправленный и дополненный.

Вы предлагатете что-то по линии того, что некоторое время назад я называл "луч материи", который мы так и не допилили до целостной концепции, хотя идеи туда положены красивые.


И ваши макроны, как я понял, это запускаемые вслед разгоняемому кораблю частицы. Так? Я не понял зачем там ДВА ИСТОЧНИКА энергии внешний и бортовой?  Что вы этим пытаетесь получить? Какой выигрыш? Какую "синергию" (1+1=3)?  Вся красота внешнего источника энергии и импульса  в том, что на борту нет бортовых с их проклятьем удельной мощности. В этом прорыв за барьер. Но зачем мешать две хороших вещи, чтобы получить одну плохую (1+1=0.5)?
И главное.
Идеи на словах НИЧЕГО НЕ СТОЯТ. Если у идеи есть смысл, цымис, зерно, это должно выражаться в неких КОЛИЧЕСТВЕННЫХ выкладках, оценках, цифрах, параметрах. Просто так лепить идеи, потому что вы "художник" и так видите... Это даже не детский сад.
Я понимаю, что вы хотите вырваться из  наезженной колеи (как вы считаете) и предложить что-то новое и поистине прорывное!
Но желания - мало.
А лепить из множества старых недоидей что-то новое и к тому же ЭКЛЕКТИЧНОЕ... это не означает "вырваться"! Напротив. Это - запутаться.
Надо понимать что соединяя разные идеи, вы должны их СТЫКОВАТЬ и эта стыковка как правило стоит так дорого, что теряется всякий смысл считать это всё целесообразным. Даже если по-началу намечался некий синергизм.
Так лепить к лазерному парусу магнитный парашют и в конце ядерную тягу - это ВЫНУЖДЕННАЯ эклектика. И всё это покупается красотой и силой (за счет нее) идеи лазерного паруса. И да, там у нас действительно "гора рожает мышь". Я всегда думал, почему Форвард не соединял свой парус с магнитным парашютом? Он 20 лет по-сути искал способ затормозить разогнанный парус и "родил" идею когда что-то такое накрутил со сбрасываемыми парусами (кажется только он сам эту идею считал блестящей). Да, я понимаю, что это некрасиво. Сначала парус (чисто разгонная ступень) забирает от 2/3 до 1/2 массы. Потом парашют, потом двигатель дотормажинвания. И на этом можно купиться только положив в виде полезной нагрузки зонд фон Неймана. Такая полезная нагрузка всё окупит. Наличие фон Неймановских ЖЕ технологий окупает и постройку целой гравицапы Семёнова (этими же фон Неманами). Концепция только так и замыкается.
Поэтому я и говорю: квантовый звездолёт на 0.5 с  - не в этой жизни!

Я тут уже рисовал "переодическую таблицу" всех мыслимых и наиболее ценных решений на мой взгляд:




То есть, я попытался охватить ВСЁ ПОЛЕ ХОРОШИХ И ОБЕЩАЮЩИХ РЕШЕНИЙ... Я даже попытался увидеть общий ландшафт таких полей, для чего привел похожее поле для технологии полёта по воздуху:



Видите сходство?
Я такую же фигня могу предложить и для межпланетного транспорта, но так как там еще сторить и строить и спорить и спорить, то толку будет мало от такого "примера".
Надо понимать что эволюция технологическая НИЧЕМ не отличается от эволюции биологической.
Ни в одной букве!
И всегда выживает только ПАРА-ТРОЙКА линий. В конце (в болоте специализации) возникают симбиозы. Это и означает - конец (вымирание и новый взрыв, а старое всё целиком забилось во вспомогательную нишу  и навсегда застыло).
Лепить нечто симбиотическое НА НАЧАЛЬНОЙ СТАДИИ развития... просто глупо. Но вы пытаетесь сделать именно это. Поэтому мне хочется вас обругать и натыкать носом. Мол, ладно вы с формулами не дружите. Но с чего вы решили что у вас хорошее художественное чутье как у "художника"?
Художественное чутье - тоже можно показать "формулами". Ну почти.

[alex_semenov]

Хотя сочетание фазированной лазерной решётки из 20 000 000 лазеров  мощностью 100 гигаватт,да ешё в сочетании с адаптивной оптикой  для разгона  граммов вещества,кстати всего до 0,2С сильно меня напрягает.Да и результат...... 

Потому что МАССОВЫЙ ЧЕЛОВЕК (...) узнал о лазерном парусе, после того как Мильнер с Хокингом 100 миллионов баксов на это отвалили Любину на прилюдной пиар-акции. Все и забегали! И после этого, пардон, ЭТА ТВАРЬ (носитель массового создания), не напряглась расширить своё понимание вопроса ЗА пределы того, что рассказали тупые новостные компиляторы с мозгами хуже чем у ракушки.
Эти мерзавцы, народ в смысле, даже не знают что до Мильнера с Хокингом были предшественники. А нахрена знать?
А Мильнер с Хокингом просто пропиарились на идее Любина... НАТЯНУТЬ СОВУ НА ГЛОБУС.
По-сути ИСКАВЕРКАВ начальную правильную идею. Что бы ее можно было как бы прям сейчас и реализовать.
Проект Любина чем оригинален? Он рискнул СОКРАТИТЬ фокусное расстояние. До чего все умные предшественники "не додумались" потому что это - МАРАЗМ!
...
В общем не буду я вам тут рассказывать опять то, чего всё равно никто не станет читать и вникать.
Какие гигаваты? 15 порядков ватт - минимум нужно приличному лазерному парусу! Какие 20 миллионов? Это разве размер апертуры? Миллиарды лазеров!
Апертура, которой вы испугались - только ПЕРВЫЙ РОБКИЙ ШАГ к цели. Я вам говорю. Лазерный парус - это астросооружение! Ещё раз. Концепция паруса - НЕ ДЛЯ СРЕДНИХ УМОВ. Не верите в нее - забудьте о ней. И вообще больше не ходите в тему "звездолёты"! С такими мозгами нечего в тему соваться!
Лазерный парус уже тем прекрасен, что человек не способный поверить в концепцию в тему просто не должен заглядывать.
Нет такой темы "межзвездные путешествия" для него.

Наверное всё таки проще  собрать зонд из МАКРОНОВ,ведь энергетический КПД ускорителей 10 и более процентов

Я - тупой. Просветите меня. Обажаю прозревать после того как долго и упорно туплю.
Ну вот. У вас есть чудо-ускоритель. Он пуляет эти "макроны"- макрочастички. Умные небось?  Наноботы (был такой частный проект "Старсид"). Роберт Ибатуллин эту тему развивал. Вы думаете до вас никто этим не страдал? Вы думаете, если я топчусь вокруг всего ТРЕХ-ЧЕТЫРЕХ идей, то я не знаю и не думал над тремя десятками ОСТАЛЬНЫХ маргинальных, типа этой вашей любимой? Я знаю  ВСЕ идеи! Их не более сотни наберётся.
Но не суть...
Хорошо.
Главное объясните.
А как вы их будите собирать-сцеплять эти самые уже разогнанные макроны в пути? (моё сознание эту идею отторгало рефлекторно и только теперь я понял почему).
Вот вы пустили первую частичку. Она летит. Через время dt вы пустили вторую, она как летит? С ТОЙ ЖЕ СКОРОСТЬЮ вслед за первой? Тогда она ее никогда не догонит. Тогда ваш "колобок" никогда не соберётся. Так и будет цепочка частичек лететь.
Вы вторую пустите быстрей?
Да, она догонит первую. Допустим они найдут друг друга и пойдут на стыковку... Но потом разность скорости надо же погасить? Они же ударятся и разлетяться. Или влипнут и НЕУПРУГИЙ удар нагреет обе частицы.
А третья - еще должна быстстрее догонять первые две. И та же проблема. Столкновение... Но уже с большей энергией.
Четвёртая  -еще быстрей...
Миллион восемьдесят пятая частичка... Она в этот "колобок" уже влетит с такой скоростью, что он испариться.
Как вы этого "колобка" там соберёте?
Я - ума не приложу! Честное слово!

[alex_semenov]

И смотрите. Теперь для зеркала (два члена) с раскрытием 180 градусов, эффективный импульс не 62,5% (как учит детей плохому дядя-эксперт), а 75%.  Красная кривая. А 100% поглощающий импульс (и энергию) экран - зелёная кривая. Всё как я вам выше и сказал. То есть "делить на 4" по Штерну - это тупо поглощающий экран-полусфера. Что очевидно из расчётов у самого Дайсона в статье. Вся полу-энергия взрыва бомбы оказывается ВПЕЧАТАНА в медную сферу (как в пластилин) и ее надо сливать 100 с.

Спасибо.
А если не гиперболоид, а плоскость?

Там не гиперболоид, а "обратный параболоид" (инженера Гарина)..
http://profil.adu.by/pluginfile.php/4219/mod_book/chapter/11542/128-2.jpg
Тут телескоп, но прямой и обратный ход - совершенно идентичны.
Но не суть в форме. Разница между сферой, парабалоидом или гиперболодом, в НАШЕМ случае настолько мизерна, что нет смысла ее искать.
Разница возникает лишь в случае плоскости.
Но...
Зачем вам плоскость? Вам то зачем?!
Хотя... если хотите, первый подхд "к снаняду" прост (всяий может). Перерсон 1967 год. "Атомная энергия в космосе"

Почему я этот пример люблю?
Этот расчёт чётко показывает ЗАБЛУЖДЕНИЕ по поводу изотропного разлёта и  "одной четвёртой" Штерна...
Все 60е, да и потом... знали что плита "Ориона" - плоская, а взрыв считали ИЗОТРОПНЫМ (а каким ещё?). Педерсон - первый (известный мне) кто посчитал это всё так как все счичали. Это - концептуальная ошибка, которая много раз повторялась и продолжает педалировалаться. Её не устранил и Дайсон в своей статье "Межзвездный транспорт", детально рассматривая только первый вариант звездолёта тоже с изотропным разлётом но уже не для плоской плиты, а для плусферы.
И заменьте! Почему направленность взрыва... скрывалась?
Сразу возникнет вопрос: А КАК? Появятся дурные мысли... А ведь "как" - путь к главному секрету водороднй бомбы, к схеме Теллера-Улама.
Поэтому, хотя направленность вроде как и была очевидна... но не проступала.
Люди не сильно обратили внимание. И миф про изотропный разлёт достаточно стоек. В частности, когда сравнивали концепцию взрыволёта Коула, у того же Педерсона, концепции Коула сам Перерсон отдавали предпочтение на том основании что там энергия  взрыва и даже рабочая масса (что возможно даже важней) используется более полно чем в случае "внешнего сгорания" в случае "Ориона". Я думаю, даже Энзман попался на этот крючок в первой версии своей "ледышки" 1966-го гдоа. Но не суть.
До сих пор многие счтаю именно так. Изотропный разлёт и только некоторая часть импульса попадает на плиту и там утилизируется. А какая? Вот например почти вся математика с выводом:

Обратите внимание. В самом конце есть та самая "осциляция" цилиндрического облака плазмы, которую "высчитал" Дайсно работая над "Орионом" и даже оценки по ее динамике. Именно ее и считают механизмом "кумуляции". Но это не так. Это дополнительная тонкость, которая позволила, кстати, ужать изначально 40 метровую плиту до 10-и метровой в последней версии "Ориона", которую вписывали в ступень "Сатурн-5"
Сам Дайсон считал эту версию самой "пробной" и неинтересной. Он всегда плакал по большому 4000 тонному "Ориону" с 40-а метровой плитой.
Но возвращаясь к взрывной оптике.
Все такие прикидки - первое приближение. Вообще же есть попытки даже моделировать взрыв у плиты.

Не спрашивайте где я это взял. Сам бы хотел знать! Но это кто-то выбросил на Авиабазе лет 20 назад, когда я о Авиабазе (форуме) и не знал и попытки докричаться до автора и спросить где он это взял - не увенчались успехом. Но картинка очень правдоподобная. Белая точка в центре - это просто метка центра. Но обратите внимание на то что мы видим не расширение облака плазмы здесь... Как должно быть по самым простым моделям "разлёта газового шара в пустоте" (мы так в первом приближении взрыв и рассматривали)...

Нет! На неизвестно где взявшейся модели явно виден фронт ударной волны! Как при взрыве сверхновой. Поэтому в своей статье Дайсон два раза упоминает аналогию со сверхновыми. Кстати, как будет в случае с вашими микромишенями - я даже не знаю... Размер имеет значение. Но с крупными бомбами будет (при изотропном разлёте) именно так.
Ну и последнее.
Направленный взрыв. Я рисую его как два конуса-джета. Считаю (очень приблизительно) я его как разлёт двух разлетающихся в разные стороны расширяющихся самих по себе шаров или даже цилиндров. Но реальность сложнее. Это сложный сгусток плазмы в центре более плотный по краям явно менее плотный (именно как выше облако расширяющегося газа). Поэтому еще в начале 1970х уже появилась статья, которая рассматривала НАПРАВЛЕННЫЙ (шило в мешке..) взрыв на плиту именно как "колокообразное" распределение плотности.

Effective Specific Impulse of External Nuclear Pulse Propulsion Systems



Собственно... Вот можно всё взять здесь. 1972 год.
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19720025114/downloads/19720025114.pdf

Я не понимаю зачем вам это?
В вашем случае эффективность зеркала, например, аналитически и просто прикидывали Смирновы и Багров.

Коэффициент полезного двигателя звездолета n ("ню") определяется долей энергии реакции, уносимой заряженными частицами n₁ долей отраженных магнитным полем частиц n₂и степенью сфокусированности реактивной струи n₃ :





Где

Это и есть по-сути первое приближение к степени сфокусированности и расчёту эффективности магнитного зеркала.
В принципе это можно перенести и на большие бомбы, но надо понимать, что плазма взрыва должна расшириться достаточно, чтобы свободный пробег ионов был гораздо длинней (на порядок -минимум) ларморовского радиуса. Тогда магнитное зеркало будет работать. Там это условие оговаривается.

А вывод формулы есть?

Нет. Зато я нашел здесь где это всё происходило. Аж 15 ноября 2015 года.
Двигатель для межзвёздных перелётов
Вам что надо? Взять сам интеграл (это сейчас и машина вам сильно поможет) или разобраться как построен интеграл?
Я тогда к AlexAV, честно говоря и не стал приставать. Да он бы и не ответил. Он и так достаточно помог. Самому надо разбираться.
Но так как речь шла о ПЕРЕКРЁСТРОЙ проверке и исправлении чужой ошибки (ЮТ, я, Дайсон, AlexAV... всё сходилось на этой 1/8 вместо 1/4) я совсем не заморачивался разбором постановкой задачи тогда. Мне было ясно что решение абсолютно верное.

Кстати, а график динамики слива тепла хотите?
Он красивый!

Разумеется.

Да ведь модель - примитивная. По Стефану-Больцману. Пошаговая...
"С-час найду..." (с)
Нашёл. А вам какая нужна? Крастивая или правильная? Я нашел у себя, красивую...



Но я её сделал просто по-быстрячку а сейчас свежим взглядом посмотрел. Две ошибки (в плюс и минус). Поверхрность сферы я брал 4 пи-эр-квадрат и удваивал, Обе стороны сферы излучали (что в полной сфере быть не может). Надо было брать 2-пи-эрквардрат - наружняя полусфера и... площадь открытого тореца... пи-эр-квадрат итого 3-пи-эр квадрат. Но и мощность бомбы я завысил. Надо было брать пол мегатонны, а я взял целую.
Но если поправить, график получается не такой красивый. Он резко падает вниз. В общем всё надо переделывать.
Я обещал красивый? Вот вам красивый!  Да и нафик вам это надо? Я же прикалывался!
Но идея очевидна и совершенно верная. Тут красным -  температура в Кельвинах, а синим - мощность излучения по Стефану-Больцману. Модель изначально делалась с шагом 1 секунда. То есть 100 шагов. Но шаги надо в начале задробить. Слишком резко меняется температура. Тогда кривая хоть и резче пойдет вниз, но пойдет плавно. А я получил сейчас там ступеньку. Всё переделывать надо в общем.

[alex_semenov]

́“ох уж эти сказочки! ох уж эти сказочники!”

Вы про это?

Но заметьте.
Это 1954-й.
А вот 2021-й:

Есть некоторое сходств, верно?
Даже цвет скал, кажется, не сильно изменился?
За 67 лет, фантазии людей не далеко ушли. Только в некоторых нюансах...
Кстати. Трехступенчатый бомболёт Алена Бонда, стартовав тогда, сейчас бы уже два года был бы в системе А-Центавра!

[alex_semenov]

поток макронов, усиленный делением, может произвести серию ядерных детонаций, столкнувшись с препятствием, помещенным внутри магнитного сопла.

Если у вас макроны просто отскакивают (как у меня в идее "луча материи" крупные кольца-"бабочки" сгрорая и отражаясь от магнитного поля БОЛЕЕ КРУПНОГО корабля), то проблемы нет. Но насколько я понял, тут идея была в другом. Запустить что-то крупное, разобрав его на мелкие "макроны", запустить последовательно эти самые макроны, а потом уже разогнанный рой макронов собрать в "колобок" покрупней. Я это понял так. Если так, то как по мне - дурная идея изначально.

[alex_semenov]

прекрасное далеко вообще часто оказывается совсем не тем, каким его ждали.

Не часто, а ВСЕГДА!
Это - первый принцип футурологии от Семёнова!
Более того. Если предсказанное будущее вам нравится - вы плохой футуролог.
Будущее всегда отвратительно! Для нас, современников.

но вам бы хотелось жить во вселенной Гостьи? учтите, что она тоже может оказаться не такой, как хотелось бы по фильму.

Нет. Я уже был слишком большим мальчиком и занят "вхождением во взрослую жизнь" когда этот фильм заставил рыдать поколения отроков от умиления.
Я, кажется, вообще в это время уже умирал на "дороге жизни" в пыльном Навои в карантине, в учебке Дарбазе под Ташкентом сержанты учили меня любить жизнь как следует, или вообще в тьму-тараканском Караул-Базаре я скручивал лопнувшую колючку на "линейке" при 20 градусном морозе ночью... а то и с автоматом охранял зеков-рецидивистов. Кстати, милых с виду дедков, когда они пострены в колонну по пять!
Между прочим. Братья Стругацкие. Кто то из них (Боря?) тоже срочную служил в своё время в ВВ МВД СССР именно по линии конвоя, или это тогда был еще ГУЛАГ? Хорошая "школа жизни"! Две в одном флаконе по-сути. "Дайте две!" "Нате!"
Песня "Прекрасное далёко" как и "Крылатые качели" из Электорника для меня были просто продолжением темы и перепевкой более ранней песни Аллы Пугачёвой. Слышали?  "Куда уходит детство?"

Только в некоторых нюансах...

да-с, чувствуется веяние последних достижений европейской моды...

Ладно бы моды! Но и мысли (прости господи!). Это же заключительные кадры из сатиры-фантастики "Не смотри вверх!"
Тупые голые толстосумы сбежали. Куда? Дебилы!
Решалы херовы!
 

Кстати. Трехступенчатый бомболёт Алена Бонда, стартовав тогда, сейчас бы уже два года был бы в системе А-Центавра!

он то, может, и был бы...
а на Земле о нем кто-нибудь бы помнил сейчас?

А в чем проблема? Если бы запустили - вспомни лбы. О Пионерах же помнят? Хотя они давно уже, кажется, сдохли...

[alex_semenov]

Но, с другой стороны, так ли уж она была бы плоха...

Вселенная Гостьи? А Мир Полдня? А мир Ефремова?
Да много их было. Был еще Мартынов... Не хуже Ефремова...
В чем их общая беда? Они - КАРТОННЫЕ. Я это заметил еще школьником и у меня были инциденты, когда меня выпустили от Иды и я писал в сочинениях на вольную тему... сами понимаете ЧТО. Одна дама русского языка, орала что таких как я нельзя в авиацонный вуз принимать! За то что я назвал мир Ефремова  картонным и неживым.
Я сам долго мучался, почему столь прекрасные и живые (В ДЕТАЛЯХ, у тех же Стругацких!)  миры - в целом... "НЕ ВЕРЮ!"
А вы помните кинофантастику последних советских лет?
"Дознание пилота Пиркса"?
"Через тернии к Звездам"?
"Лунная Радуга"?
Там миры... конвергентные. Матрица Андропова. Ни социализм ни капитализм... Трансгендер какой то! Но зато весь мир - един.
И в "Гостье" - то же самое.
Был еще одно кино. Выбивался. "Петля Ориона". Знаете чем? А там СССР был СССР. А весь мир "чистогана и наживы" - миром чистогана и наживы. Там еще было "мирное сосуществование" в "террариуме единомышленников" (как бы друг друга сожрать). И сразу появилось... "Верю!"
А вот все остальные, глобализированные миры будущего жутко отдавали КАРТОНОМ. Они были ... бессмысленны.
Потому что они были... ГЛОБАЛЬНЫМИ.
Как только мир становится глобальным, он становится НЕЖИВЫМ.
И не важно как вы его собираете. Под какими лозунгами и принципами.
Это НЕЖИТЬ. Потому что разум, жизнь в самом полном смысле как мы ее понимаем и чувствуем это эволюция, диалектика, борьба и единство противоположностей, а не застывшая утопия-рай. Рай и ад в жизни рядом. И они НЕОТДЕЛИМЫ никогда!
Либералы, понимая это, молятся на рынок, полагая что это их спасёт.
Но дудки!
Либертарианская чума это!
Как только у государства исчезнет последний внешний враг (весь мир станет всемирным государством), рынок ему нафик не нужен будет. Инновации настоящие - тоже. Ну посмотрите на 30 посленних лет! Мир еще только подошёл к этому (к полной глобализации). Но уже за 30 лет - полное торможение везде и всюду! Одна имитация и симулякры прогресса. А если бы реально ООН стало мировым правительством? Представляете что было бы через время? ГУЛАГ покажется РАЕМ! Я не шучу! И вся эта правящая евросволочь с нашим придурком были бы просто клубом весёлх и находчивых на фоне ТОЙ элиты!
Так. Нафик.
Для этого есть другие темы.

[alex_semenov]

Спасибо.
А если не гиперболоид, а плоскость?
А вывод формулы есть?

Иван, всё это - шашечки. Главное не в этом.
Давайте будем смотреть шире. В общем. Путь энергии, которую мы высвобождаем в двигателе тем или иным образом проходит много стадий, на которых что-то теряется.
Но, условно, мы можем выделить две группы стадий.

I стадия. Высвобождение энергии и превращение ее в движение материи. При этом ДАННЫЙ процесс (как бы он ни происходил) отличается нулевым импульсом. Количеством движения в сумме нет. Материя движется. Но в СУММЕ ее движение после этого процесса  = 0.

II стадия. Коллимация. Можно назвать это так. Когда имея дело с движением материи, суммарный импульс которой = 0, мы каким-то образом это равновесие нарушаем. Желательно предельно-максимально и тем самым получаем однонаправленный импульс или тягу.

Типичный пример. Камера ЖРД - это I-я стадия. Сопло - II-я. Сопло Лаваля - типичный коллиматор. Но не единственный. Мыслимы другие. Ионный двигатель очень сложен в том смысле что он просто преобразует уже УПОРЯДОЧЕННУЮ энергию (ток) в направленное движение ракетной массы. Ионник  - чистый колиматор. Его "камера сгорания"  в другом месте. Там где вырабатывается ток.
Еще пример - фотонная ракета. Гипотетическая. Там нет сопла. Там есть зеркало-коллиматор. Так же устроен любой взрыволёт (и ваш в том числе) и даже любой бомболёт (то есть на больших бомбах). Не важно направленный, изотропный взрыв. Все они пользуются зеркалами-коллиматорам.
И вот что тут надо отметить.
Когда мы считаем эффективность, собственно всякого рода зеркал в частности и коллиматоров вообще, мы должны понимать с какой ИСХОДНОЙ форомой движения материи мы имеем дело. Насколько она хаотична.
Я нарисовал вот такую картинку.



Смотрите. Мы видим тут три варианта исходного движения материи с нулевым импульсом. Вариант B - это самый хаотичный. Это чистый хаос. Тут случайны не только направление (и скорость на самом деле, но это не показано) но и положение частиц в объеме. ЭНТРОПИЯ случая B - максимальна. Верно?
И именно такой случай мы имеем в камере ЖРД или других термических двигателей подобного типа (например так будет в случае магнитной бутылки термоядерного двигателя с магнитным удержанием, если такой сделают). И понятно что сопло Лаваля именно из этого хаоса создает направленное движение, тот самый "перекос", создавая поток А.
Теперь рассмотрим случай С.  Это похоже на то, что вас интересует. Тут не нужно сопло. Тут ДОСТАТОЧНО некого зеркала. И даже очень тупое зеркало дает очень хороший эффект коллимации. При раскрытии 180 градусов, мы имеем 75%.  Хорошему ЖРД надо сильно "попотеть" за такую эффективность. Верно?
Но ничего необычного в этом нет, если мы видим, что случай C ведь не есть чистый хаос!  Тот факт, что у вас идет изотропный разлёт из одной точки уже вносит в начальные условия определённый порядок и всё что вашему коллиматору остается - добавить от себя. Отсюда такая высокая эффективность подобных зеркал!
Не важно будет ли это оптика или магнитное сопло зеркало.
Ну и последний случай. D. Ясно что в этом случае работа коллиматора по-сути уже вся выполнена ЗА НЕГО. И мы вправе ожидать от него чуда. Что, собственно с взрыволётом "Орион" и происходит. Там коллимация 80-90% даже с учётом неучтенного будет реально. Потому что там нет отдельно стадии I и стадии II. Там направленность разлёта формируется сразу на стадии I.
В этом И ТОЛЬКО В ЭТОМ может быть "чудо", в которое вы не верите. Отказываетесь верить.
Смотрите:

Если двигатель испускает напрямую или отражает плазму от ядерных реакций, то эквивалентная скорость истечения с учётом трат энергии на электроны будет:

N — количество видов заряженных частиц, включая электроны
Q — удельная по массе энергоёмкость топлива
k — коэффициента сгорания и учёт затрат на ионизацию, особенно тяжёлых атомов
ε_Σ — удельная по полной массе энергия
ε_i — удельная по массе энергия i-ой составляющей
χ_i — концентрация i-ой составляющей с учётом электронов, является функцией от k, так как топливо и продукты имеют разные атомные массы
u_i — средняя скорость частиц i-ой составляющей
u_экв — средняя скорость всех частиц
p_i — импульс частиц i-ой составляющей
μ_i — атомная масса частиц i-ой составляющей, для электронов μ_e = 0,000549 а.е.м
В результате предельная средняя скорость истечения для чистого ТЯ топлива составляет 0,06 c, так как 2/3 энергии унесут малоимпульсные электроны. А если взять конструкции существующих зарядов с основной массой в тяжёлых атомах, то эквивалентная скорость истечения уменьшается до ~0,002 c уже непригодных для межзвёздных полётов.

Даже если взрывать очень большой заряд с пренебрежимо малой долей тяжёлых атомов, то получить скорость 0,06 c соответствующую температуре ~1,7 МэВ невозможно, так как при много меньших температурах скорость реакции сильно уменьшается. В итоге (для идеального отражения плазмы) теоретический предел скорости истечения для идеального ТЯ-взрыволёта составляет ~0,02 c.

Там где это помещено несколько дурацких комментариев. Но вопрос ведь поставлен очень качественно! И да, всё верно. Если энергия бомбы переходит в ЧИСТЫЙ ХАОС (полное термодинамическое равновесие) то бомба не может разлетаться со скоростью более 0.002с. Это кстати 600 км/с (и тут не учтено излучение, с излучением, вообще всё было бы совсем плохо! Не считал, но не удивлюсь если будет всего ~100 км/с)
А в вашем рафинированном случае максимальная скорость истечения  18 000 км/с (очень неплохо! Но опять же, излучение! Оно заберёт минимум половину от этого!).
Одна засада. В бомбе, когда темпер вторички сжимает термоядерное топливо он уже НАПРАВЛЕННО движется со скоростью 700 км/с. Темпер из урана!
Как?
Потому что в бомбе в этот момент нет чистого термодинамического хаоса в целом. Там идут процессы перекачки энергии (света в давление по формуле P=nkT в волне Маршака - существенно неравновесной системе!).
Поэтому. Я подозреваю что есть (могут существовать) механизм и такая схема устройство бомбы, в котором термоядерная энергия, конечно же превращается в свет (в основном). Но сам свет, каким-то особым образом в тех НЕРАВНОВЕСНЫХ условиях, что длятся микросекунду (наносекунды?) УСПЕВАЕТ отдать свою энергию движению материи. И при этом движению материи как ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ЦЕЛОГО. Понимаете?
Почему расчеты Равлыка, хоть и верные в целом (отличные! наставьте, гады, ему там плюсов!), но на самом деле не обязаны быть препятствием к получению в бомболёте скорости истечения (именно ее! уже коллимированного удельного импульса)  ~ 7000 км/с. Потому что там ситуация до полного хаоса (случай D) НИГДЕ не опускается. Ну разве что в случае света при температуре  100-200 кэВ... Но материя (куда эта энергия будет вкачана) всё еще остается упорядоченной и даже холодной до того, как сформируется ситуация D на картинке выше.
Улавливаете идею?
 

(кликните для показа/скрытия)

А вы все темы превращаете в одну.

Это не я.
Не я начинаю тут разговоры "за жизнь в целом"!
А если "за жизнь в целом", то да, все разговоры сводятся к одному...
"Ты меня уважаешь?"

И пытаетесь нас убедить ЭМОЦИЯМИ.
Других аргументов у вас нет.

Аргументы вы просто не воспринимаете. Я же вижу. С самым интересным вы не спорите. Дело не каждом из вас конкретно.
Не время нынче тонких дискуссий, видимо...  Время Вавилонского Смешения Языков же! Смуты!
Никто никого не понимает даже в, казалось, раньше, вполне "элементарном" и очевидном!
Эмоции? Потому что скучно с вами "за жизнь" "лобызаться". Ну хоть подраться тогда, что ли?
 

[alex_semenov]

Кстати могу подкинуть задачку на скорость истечения.
Как-то вы спросили, как я определяю предел этой скорости для ТЯ реакций и я вам насчитал для pB11 1,183*10^7 m/c или  0,039 с .
И вот недавно мне попадается "Ракета на термоядерном топливе от MSNW", https://habr.com/ru/post/176271/ .
А там табличка "Термоядерные реакции", в которой, в частности p + 11B    ⇒    3×4He    8.7 МэВ    4.5% c.
Разница приличная.
Полагаю, это релятивистская поправка, которую я не учел.

Не должна классика и релятивизм так различаться на этих скоростях и с такими дефектами массы...
На этих скоростях... 1% Расхождения между классикой и релятивизмом, вроде наблюдается лишь на скорости в ~13% света. Что-то типа...
Но, действительно разница возникает странно-большая.
Если мы возьмём в таблице калорийность вашей реакции как  69.97 ТДж/кг  и в это поверим, то при полном переходе энергии реакции в разлёт этого кг (без учёта каких-либо потерь и разностей в скоростях), по законам классической механики получим:



Делим это на 299792458, получаем 0,0395с. На ваш результат похоже?
Но.
Можно посчитать по другому.  Там же приведены такие данные:
Масса ¹¹B  - 11,00931 а.е.
Масса протона p - 1,007276 а.е.
Масса ⁴He - 4,001506 а.е.
Из протона плюс ядро бора-11 (суммарная масса до реакции 12,016586 а.е) получается три ядра гелия (суммарная масса 12,004518 а.е.).  Дефект массы реакции:



Ну и теперь главное. Релятивистская формула:



Вот так они эти 4,5% получили. Но удивительно, если мы посчитаем через классику так:



То есть релятивизм тут не причём. Там расхождения мизер. Но откуда такая разница?
Остаётся загадкой.
Я вот думаю... А не затесалась ли в тот ваш расчёт (да и мой с калорийностю на килограмм массы)... как-то масса электронов? Тут, вычисляя 4,5% что по релятивизму что по классике, мы ЭЛЕКТРОНЫ полностью исключаем. Они конечно лёгкие, но по сравнению с дефектом масса.... Если в вашем расчёте они как то учтены, это может быть источник расхождения.
 

[alex_semenov]

Интересно, каким образом вы собираетесь фокусировать лазеры на большом расстоянии, если у них расхождение пучка никак не избежать? Гораздо проще сфокусировать свет от отдаленной звезды!)))

Вас можно было бы заподозрить в великом уме (в смысле образованности)... но последняя фраза (что легче сфокусировать свет звезды) - всё портит.

Два аргумента (выбирайте какой больше нравится).
Аргумент на ПОЛНОГО НЕПРОХОДИМОГО ДЕБИЛА.
Ладно. Допустим я - идиот. Таких тут - тьма. Согласен. Но это не моя отсебятина!
За идеей стоят такие фамилии как Форвард (папа идеи, 1962), Маркс (независимо предложил в 1966), Дайсон (и он - тут! Предложил радиопарус), Лэндис, Фрисби,  Любин (последний в ряду наиболее известный в связи с Хокингом-Мильнером). Идея мировым сообществом физиков принята на полном серьезе уже пол века. Даже Кип Торн (уж на кого нынче молятся, так это на него, благодаря хорошо сделанной рекламе достаточно рядового фильма) своим авторитетом подтвердил: идея годная.
Не уже ли вы думаете что вы - умней?
А так думать разве не скромно?


Аргумент для СООБРАЗИТЕЛЬНОГО ПРОСТАКА
Вы плохо учили волновую оптику и вы НАВЕРНЯКА расширяете на все случаи некий узкий случай (обычная ошибка плохого ученика. Сам на ней неоднократно тормозил).
Поучитесь еще раз.
Обратите внимание. Неизбежно расширяется даже идеально ПАРАЛЛЬЕЛЬНЫЙ пучёк (идеально монохроматичный и когерентный).
Так и есть.

А если его сфокусировать, то на дистанции фокусного расстояния F он, напротив, будет сходиться:

Одно другому не противоречит. Напротив. Одно из другого следует. Это всё волновая оптика.
Поэтому в любой работе по лазерному парусу вы встретите уравнение дифракционного предела.

Оно для лазерного паруса так же фундаментально как формула Циолковского для любой ракеты.
Ну и если вы совсем углубитесь в тему, то даже найдете такой термин как "Пятно/Диск Эйри"

И обнаружите что Основатели всегда берут "второй ноль" 2.44, а не первый 1.22.
То есть 91%  энергии планируется сконцентрировать на парусе, а не 83.8%.

Да, там будет еще масса потерь. Кстати, Форвард предлагал потерять ПОЛОВИНУ энергии луча на... "прозрачности" паруса (так будет оптимальней разгоняться, считал он). Будут другие потери. И немалые. Подсчет всех потерь - особый цимис. Но что касается "потери на расхождение луча", то я вам выше выложил весь ... фарш до копейики. Нет там никакого расхождения луча. Расходжение луча - это отсебятина массового шумного дурака.
И я вам скажу откуда это.
Дурак, массовый, не может поверить в аппертуру 1000 км в диаметре. Он скорей поверит что 1/1000 000 энергии лазера будет использована для разгона.
Ему в это поверить легче. И что легче - то он и выбирает. На этом - и попадается!
Но дурак он и есть дурак.
Дурак - это не отсутствие ума. Это такой хитро устроенный ум, который сам себя на... любливает.

[alex_semenov]

Мой последний вариант - сферы из урана 232 и тонкопленочные солнечные элементы дают полет до соседней звезды не менее чем за 600 лет.

Объясните чем эта ваша схема ЛУЧШЕ чем традиционный реактор (скажем, у того же Бориса Штерна)?

Межзвездный перелет: зачем лететь.
Межзвездный перелет: куда лететь
Межзвездный перелет: на чем лететь
Межзвездный перелет техника и сроки
Межзвездый перелет Дизайн и защита
Межзвездный перелет: Что там делать

Последнее выступление очень мне нравится своим предельным АНТИЖЛБСКИМ пафосом.
Но обратите внимание на технические детали.
Он предлагает наиболее простой и очевидный путь. Стержни друг другу на встречу (это решение сохраняется от "Ковчег 47 Либра").  Большие цифры - рзмеры/дистанции "ниточек" в метрах.



Одно мне не понятно зачем разделять тяговый и энергетический модуль?
Но это - мелочи.
Главное. Предлагая любую альтернативу, надо показать чтем ваше решение лучше решения у Штерна.

[alex_semenov]

Пять тысяч лет перелета - это перебор.
Штерн это и показал в своей книге.
Мы не можем прогнозировать на такой срок - любая идея теряет свой смысл.
200 - 300 лет - это предсказуемо.
За 500 - это сфера фантастики.

Это может быть просто потому, что мы живём в ОСОБОЕ, "сжатое", быстрое время.



Если концепция контромотного времени верна (а я не вижу повода в ней сильно сомневаться, просто нет сколько-нибудь других достойных конкурентов ей), то "что было то и будет". Через каких-нибудь 300-500 лет НТР выйдет таки на асимптоту предела возможного и человечество вернётся в стационарное состояние. Такое же, по сути (по плотности изменений-новаций) как и было 5 000 лет назад (например).
Ну а потом... 100 000 лет мы будем где-то там расселяться, как это было между 70-50 тысячами лет назад (выход из Африки) до перехода мезолит-неолит (неолитическая революция 20-15 тысяч лет назад). Но в нашем случае - всё наоборот. Сначала некая "новая неолетическая", а потом долгий период расселения.... А после... время совсем станет "циклическим". То есть застойным. Стрелы не будет. Всё время (перемены) которые будут у человечества - оно создаст себе само. Вечный "палеолит". Или галакто...цид? Хрен его знает! Я плох в грамматике...


Единственное что будет меняться в этом мире - мы будем РАСШИРЯТЬСЯ по вселенной. И чем медленней, кстати, мы будем это делать, тем больше у нас будет этого "золотого" времени (как правильно сказал Переслегин, все наши фантазии-утопии о будущем - попытка вернуться назад, в потерянный рай мезолита но со звездолётами).
Кстати. Идеи Штерна, так трагично выглядящие теперь, в концепцию контромотного времени вписываются просто идеально.

[alex_semenov]

Моя идея, продолжение идей Штерна,  лучше тем что тонкопленочные солнечные элементы(440 кельвинов температура работы)  дают на квадратный метр на 200 грамм веса 3 киловатта энергии от урана 232, с выработкой более  1.1 киловатта на квадрат.

Я не понял, почему 232-й уран? Почему не "более обычный" плутоний (из 238-го урана)? Как я понял весь цымис в том, что у вас реактор светиться (как центральная точка-лампа-звезда) а чудо-юдо фотоэлементы (новые технологии) поглощают этот свет и преобразовывают в электроэнергию (с высокой эффективностью). Так как 100% энергии преобразовать не получится, то вам нужен радиатор (закон Карно). Но в вашем случае, как я понял, фишка в том что сами фотоэлеметны и сами себе радиаторы. Так? Поэтому они так далеко от источника света?
Прямое фото-преобразования ядерного тепла в электричество.
Нет никаких движущихся частей. 3 киловатта на 200 грамм, пусть со всем на 500 грамм это 6  киловатт/кг. Это уже неплохо (ближе к 10 квт/кг), если это хорошо масштабируется вниз (можно пускать небольшие звездолёты) - совсем хорошо. Зачем тогда не понял лепить еще какие-то разгонные-тормозные технологии? В чем прелесть ракеты? Она сама себе режиссёр от начала до конца! Зачем это портить навешивая еще что-то сверху?
Я не понял почему у вас полуцилиндр и зачем два источника света?
А не проще ли поместить один источник-реактор внутрь обширной сферы, которая внутри фотоэлементы, снаружи - сам себе радиатор? Просто, сердито, дёшево, красиво!

[alex_semenov]

У меня уран 232 с периодом полураспада 70 лет и сначальным энерговыделением в 8 ватт на кг, это не реактор; а вот через 130 лет разгона может быть использован компактный реактор в сплошной среде замедлителя нейтронов, без движущихся частей кроме упр. Стержней. Торможение электрическим парашютом даёт сброс 2000 км в сек скорости, чтобы не делать 6 ступенчатую ракету а обойтись 4 мя ступенями.

Стоп-стоп-стоп!...
Вы лепите эклектику. Поймите. Каждое решение - это набор своих проблем. Когда вы собираете в кучу и первое и второе и третье, вы просто ВЯЗНИТЕ в ворохе проблем каждого плюс, проблема стыковки их всех - отдельная проблема! Это как "идеальный жених", взять всё лучше, забыв обо всем прилагающемся худшем.
То есть ваш подход - наивно глупый. ЗАЧЕМ всё так лепить одно на другое? Это имеет смысл?
Я лично НЕ ВИЖУ.
Это вообще плохой стиль мышления как для ЛЮБОГО ИНЖЕНЕРА!
Зачем вам, например какойт-то там парашют? Вы хоть раз пробовали такой СЧИТАТЬ?
Вряд ли. Иначе бы поняли главную засаду такой подсистемы. Парашют работает тем хуже, чем медленней вы летите. Он идеален для быстрых кораблей (выше 0.1с). Там овчинка однозначно стоит выделки! Можно помыслить его применение (но опять надо конкретно считать) для средних кораблей 0.01с-0.1с. Но для медленных (ниже 0.01с) - парашют - мертвому припарки. Бесполезный лишний груз. По-сути качество парашюта определяется минимальной скоростью до которой его еще имеет смысл использовать (дотормаживание всё равно чем-то другим). Конечно, совсем уж качественный чудо-парашют (для чего нужен хрендостаниум, хороший сверхпроводник держащий чудовищные токи и поля) можно помыслить дотормаживающим до солнечного ветра самой звезды и таким образом полностью решить проблему торможения ТОЛЬКО парашютом. Но тогда (если у вас есть такой хрендостаниум) следующий очевидный ход - НАФИК с баржи вообще любые внутренние истоники тяги как бессмысленный БАЛЛАСТ (кроме маневровых, да и то... не обязательно). Тогда такой суперпарус-магнит лучше разогнать "лучом материи" в точке старта. И не мудрить больше ни с чем!
Улавливаете?
Лепить что-либо к чему-либо надо иметь ВЕСКИЕ причины!
И понимать что это - "нехорошее" решение и за него надо будет платить.
Хорошие идеи хороши сами по-себе в своей нише.
Да, есть случаи СИНЕРГИИ. Но это редкие и отдельные. У вас как раз ничего такого нет. Вы тупо лепите одно к другому.
Так?
Ну и главное. Нафик вам РАДИОАКТИВНЫЙ РАСПАД сдался? Не важно чего. Урана-232, плутония-238, полония... Это всё СЛИШКОМ МАЛОКАЛОРИЙНО для межзвездных полётов. Даже деление с синтезом не совсем дотягивают (хотя для средних кораблей 0.01-0.1с вполне годятся). Распад же... это явно мало!
Хотя я догадываюсь зачем...(см. ниже). Но тут достоинство (отсутствие нейтронного фора) не покрывает недостаток (низкая калорийность топлива). Нисколечки. Увы! Сам изотопы долго крутил-крутил... и выкинул нафик! Все скопом!

У меня 270 метровый не полуцилиндр а сплошной циллиндр(сфера будет разрушаться по мере разгона пылью межзвездной)на рисунке это разрез его. Внутри 40 сфер радиоизотопов с гамма броней и по мере времени разгона сферы с ураном 232 сдвигаются и лишняя часть циллиндра отбрасывается. Так что в итоге циллиндр сокращается в 40 раз.

Допустим. Хотя... вы посчитали, действительно так будет разрушаться? Или это фантазии художника?
Ну и если цилиндр укорачивается, то простите, а почему ионный двигатель на вашей схеме присобачен сбоку? Сразу возниает мысль что корабль движется на вашем рисунке слева направо, а не снизу вверх.

Главное: реактор нуклон - Зевс сложный, для Марса его сделают но вот для выхода за пределы солнечной системы и изучения межзвездной среды нужен мой вариант с улучшенными тонкопленочными фото элементами. Тогда он даёт на сухой вес 1 киловатт на кг, вес газа в специальных ёмкостях с малопропускающими стенками не учитывается чисто движок 1 киловатт на кг)

Нет. Эту мысль я уловил. Действительно, это ценное направление движения мысли. Одно но.  Два.... Несколько...

1. Сам реактор должен СВЕТИТЬСЯ (давать поток света как абсолютно чёрное тело) для работы фотоэлементов. Какой температурой? 1000 К? 2000К? А как это в течении столетий будет работать? Чисто механически.

2.  Фотоэлементы, допустим берут 40% энергии света и превращают в ток. Но всё равно они вырезают полоски в спектре. Остальное тупо греет сами фотоэлементы. И это и есть ПЛАТА второму началу по Карно. Вы говорите 440 К - рабочая температура (167 С). То есть... Даже при 1000 К нагревателе у вас может быть в пределе 56% КПД. Гм... Кстати из этого можно считать и диаметр цилиндра (поверхность). Ну вы и сами это видимо сделали. Всё-таки, цилиндр хуже сферы. Скорости которые вы можете достичь на 1-10 квт/кг корабля - НЕБОЛЬШИЕ. И я бы не стал так опасаться эрозии корабля от набегающего потока.
Так что замените всё же цилиндр на сферу. Нет?

3. Реактор. Нужен именно реактор. Никакие не изотопы. Выкеньте изотопы. Вы на них далеко и быстро никогда не полетите. Но если у вас реактор, то у вас нейтроны. Много нейтронов. И они полетят сквозь ваши фотоэлементы. И вот тут то и будет "эрозия". Жесткая и быстрая. И в этом (как мне кажется) - вся засада с вашей идеей.
Хотя, да, для модернизации ковчега Штерна было бы неплохо. Уйти от радиаторов с движущимся теплоносителем... Очень заманчиво. Сам давно ищу что-то такое именно что бы модернизировать версию Штерна. "Допилить" этот примитивизм до совершенства примитивизма!
 

[alex_semenov]

Я начал с того что термофотоэлектрические преобразователи добились эффективности 44% при

Что это такое? Это полупроводники? Где почитать? Я когда-то что-то видел, но... уже забыл где.

[alex_semenov]

Это при условии их охлаждения.

Меня беспокоит другое.
Хрен с ним, 44% КПД. Хай будет 30% тепловой КПД...
Засада, как мне видится, в другом. Вот такая структура...



Если ее начнёт пронизывать плотненький поток нейтронов из раскалённого реактора... Долго ли она проработает?
Интересно, а что-то подобное на ВАКУУМНЫХ "приборах" нельзя организовать?
Хотя, да... это и есть термоэмиссия. Уже испытанная и хоженная-перехоженная...
И даже канадцам на голову уроненная... Или там была еще тупо термопара?
 

[alex_semenov]

Сейчас рулит закон Мура, через 50 - лет пойдет какая-либо биология. И т.д.

Вы  меня считаете сликшом примитивно. Вы думаете я урока про лошадиный навоз не знаю?
То что вы описали, описывается (везде) таким вот образом:



То есть "локальный прогресс" в некой области ВСЕГДА имеет форму логистической кривой. И на самом деле прогресс - это ЭВОЛЮЦИОННОЕ ДЕРЕВО. Когда мы так на него смотрим, мы видим эволюционное дерево как бы с боку. Необычно. Обычно на подобные деревья мы смотрим "сверху" (но надо его положить набок что бы корень был слева, тогда изометрия будет верной):


Но когда мы смотрим на это же "сбоку", то видим, что одна логистическая кривая - это одна ветка.  И сменяющая в гонке прогрессов технолгоия - на другой ветке.
Не важно чего это эволюция. Эволюция билогических видов? Эволюция тенологий?
Это всё один процесс. Форма существования Организованной Материи.
Я "религиозный" панэволюционист. Я даже Разум объясняю как эволюцию мемов и больше ничто.
 
Поэтому тут, в этой ДЕТАЛИ, у меня с вашей картиной (тем что вы пытаетесь мне донести) нет расхождения. Более того, я могу вашу картину дополнить своей, более богатой.

Но. Главный вопрос остаётся открытым. Хорошо. Мы имеем бесчисленное число "ступенек"- локальных веток рывков-локальных прогрессов. А если всё это теперь сложить в некую одну МЕТК-кривую? Построить ОБОБЩЕННЫЙ тренд? Кривую обобщающую все "ступеньки". Его форма какой будет?

Линейный рост?
Экспонента?
Логарифмическая кривая (почему бы и нет)?
Логистическая кривая тоже (то есть малое фрактально повторяется в большом)?

Я лично считаю последний ответ верным. И говоря о "контромотном" времени и отражённом прогрессе, я имел в виду не локальную ступеньку здесь и сейчас, а именно обобщающую общую ступеньку всего НТР прогресса включающую и изобретение каменного рубила, использование огня и, допустим использование чёрных дыр в народно-хозяйственных целях, ИИ и прочие постсингулярные чудеса типа наносаморепликаторов (допустим это возможно). То есть ВЕСЬ прогресс который мы будем иметь тоже имеет форму S-образной кривой, сигмоиды.
Если мы посмотрим биологическую эволюцию, то там именно так и было. Эволюция долго-долго "тормозила" и накапливала необходимую сумму технологий (тот же фотосинтез, эвкариоты) и потом в ней начался своего рода НТР. Кембрийский взрыв.  Квази-экспоненциальный рост числа видов. Но сейчас мы видим, что это никакая не экспонента. И в общем то потенциал развития земной биосферы тоже не бесконечен. Он постепенно выдыхается и скорей всего загибается на большую логистическую S-кривую. Хотя есть разные фантазии на этот счёт у учёных, но мало шансов, что если мы исчезнем с лика Земли (люди) то природа опять породит что-о подобное нам (разумное). Мы - единственный шанс перескочить на новую кривую (как это на самом верхнем рисунке) в мета-мета-эволюционной кривой всей вселенной. Если шанс упущен - всё. Биосфера выдохлась. Больше не сможет. Значит эта попытка провалилась продолжить мета-мета-эволюцию. У инфляционно-большой вселенной таких попыток очень много (зачем ей это? не спрашивайте. Мы видим процесс. Но цели его нам не ясны. Возможно цели и нет, но процесс - очевиден).

То есть. Вы (а так делают очень многие) ушли от ответа, рассмотрев ЧАСТНЫЙ, локальный случай.
Но вопрос был о прогрессе "на все времена".
Кронечно, можно спрятать голову в асфальт и сказать что движение небесных планид нам смертным неведомо, мол, мы так далеко не загадываем, мол, дурное занятие. Определённая мудрость в этом есть. Но на самом деле это хитрость простака, который сам себя пытается обмануть. Нет?
Образ будущено есть у каждого человека. Не может не быть. Это онтологическая константа без которой мировоззрение любого мыслящего существа не собирается (не работает).
Просто иные "простаки" его не вытаскиваю на поверхность.
Потому что если взглянуть на это интуитивно-скрытое даже от себя убожество ЧЕСТНО... будет жалкое зрелище! С этим ни в баню не сходишь ни детям не покажешь...