Двигатель для межзвёздных перелётов

[alex_semenov]

Эмм... Вы как-то не так прочитали. 7 килотонн – это только сверхпроводник. А вместе с усилением – 739, 183 килотонн. 740%.

Ну вот...

Но если использовать графен с удельный прочность 56,8 меганьютонов на килограмм на метр, то уложимся в 64 килотонны. 2/3. А углеродные нанотрубки ещё прочнее чем графен.

Гм... да... но это "не наш метод"...
А кстати!
А вы учли то, что по мере торможения мы можем менять напряженность поля? У Зубрина в центре петли поле остаётся же постоянным? И считается оно из предположения, что на пиковой скорости (с которой мы и начинаем тормозить, кажется там 0.95с!) частица не проходила насквозь. Так?
Но вообще говоря мы можем в начале торможения иметь небольшую петлю (пусть и 1000 км в диаметре) с сильным полем (током). Но по мере падения скорости набегающих частиц петлю раскрывать (до 10 000 км) но ток при этом не поднимать (в итоге напряженность в центре упадёт, но так как частицы уже не с той энергией набегают на магнитосферу, то они всё так же будут обтекать наш парашют как пузырь)

[alex_semenov]

У Зубрина было вроде 0.0066с

0,0056c. 1 678,837 км/с. За 800 дней (2,1917 года)

Да, и если у вас путешествие в инерционном режиме длится 500 лет (скажем) то тормозить можно не 2 года а лет 20... Хотя всё равно это не сильно добавит...
Но бомболёту в принципе это не проблема.
Вот смотрите. Он разгоняется, скажем до 0.05с, летит по инерции, а потом тормозит парашютом, пусть 20 лет до 0.005с. И тогда дельта-вэ у него 0.55с
Если мы можем позволить себе 0.05с то уж 0.055с  тем более можем.
В конце концов можно разогнаться до 0.45с и тогда суммарная необходимая дельта-вэ для всей системы должна быть 0.05с Всё те же...
Вот только бы парашют был бы ну 10% от сухой массы... И мы вписались...
А вот что если сделать его этаким...
Ажурной сеткой из петель? Гм... Это сработает? Не думаю...  Поля отдельных петель наложатся и не усилят друг друга, а погасят... кажется... Не получится у нас эквивалентного плазменного пузыря...

* * *

Переходя в другую реальность (другое будущее).
Релятивистский парус фон-Нейман (под управлением сильног ИИ)... Разгоняем одним парусом полезную массу в 30 000 тонн (напомню парус Форварда диаметром 1000 км имел  массу в 90 000 тонн) а при подлёте к цели (или заранее) разделяем ее на 300 масс по 100 тонн и ... десантируем каждую по-отдельности в звёздную систему.
Если каждый такой "парашютист" сможет дотормозить до "солнечного ветра" (300 км/с) и самостоятельно выйти на орбиту звезды где пойдет на свою траекторию и цель (большинство, разумеется соберутся в каком-то одном, злачном месте) то... всё тип-топ!
Распадение полезной нагрузки на части и торможение по-отдельности - это гарантия успеха (кто-то не справится и будет потерян, но вся экспедиция в целом будет успешно с вероятностью ~1)
JА как это будет выглядеть для случайного наблюдателя в звёздной системе?
Десант!
Десант захватчиков!
Целая парашютная армия!
Красиво!
 

[alex_semenov]

Попробую пояснить разницу между динамиками. Если мы примем за константу то, что торможение до 0,56% скорости света занимает 800 дней (как у Зубрина), то до 0,056% скорости света мы затормозить за:
При квадратичной динамике, когда и радиус петли и ток и эффективная площадь парашюта остаются постоянными, до 0,056% – 8000 дней (22 года).
При динамике зубрина... сложно сказать. Ну так как до 4% он тормозил 320 дней, а до 0,56% – 800 дней, то до 0,07841 парашют должен затормозить за 2000 дней (5,48 лет).
При линейной динамики, когда радиус петли меняется, до 0,056% – 1600 дней (4,38 лет).

Ну если релятивистский парус-зонд-фон-Нейман осуществляет инвазию в целевую звёздную систему с дистанции более 100 св. лет... то сроки (и значит дистанции) более чем разумные... Мой старый-добрый злой "Драккар" заблестел новыми, воинственными красками...



А ведь с тех пор (ну помимо Ибатуллина с его "Роза и Черьв") Лю-ци-Син со своим "Тёмным лесом" нагнал дополнительного страху на народ!
Да и обстановка в мире, динамика... как бы настраивает...
Так что бойтесь бандерлоги!
 

[alex_semenov]

Я смотрю в списке посетителей появился свет наш солнышко Иван Моисеев!
Иван!
А вы не хотите сходить в гости к этим двум из ларца, одинаковым с лица? Вы же москивч? И вообще уважаемый эксперт!



К Сурдину и Семихатову на их развесёлое шоу не хотите попасть?

http://www.youtube.com/watch?v=obTR7etnMm8#

И показать им где раки зимуют?
 
А устроить черырёхстороннюю дискуссию Семихатов, Сурдин, Штерн и Моисеев...
Я бы на это посмотрел! Это было бы интересно!
Даже попросил бы мероприятие часа на 3! В меньшее вы вряд ли вложитесь!
Нет?

[alex_semenov]

Гм... да... но это "не наш метод"...

Виверн вроде пытался решить проблему пондемоторных сил с помощью специальной навивки кабеля.

Да. Вот работа, на которую он ссылался:
Токораспределение в однослойной катушке с проводящей ”изоляцией”

Нет, конечно идея ценная... Но как по мне - это уже что называется "подтягивать гайки".
А у нас (у меня на больших массах в 100 000 тонн) не сходятся ПОРЯДКИ... (не получается притормозить бомболёт Дайсона на парашюте при подходе к звезде-цели). Тут нужен реальный прорыв, иначе идея - не годится. А сэкономить половину дельта-вэ НУ ОЧЕНЬ ХОЧЕТСЯ!
Да и не верю я в звездолёты-пендюрки (по 100 тонн)
Я раньше неверно понимал (всё шиворот-навыворот) сложность... Я думал что как раз у большого парашюта с большой массой нет проблем... А оказывается - всё наоборот!
Кстати, эта же проблема возникнет и при попытке защитить большой объем полезной нагрузки (скажем большой биом) от ГКЛ магнитным же полем...

[alex_semenov]

Приведу ка я цитату из работы Зубрина ,на основе которой я строю тут свои рассуждения:
"However, the operational magsail is based on technology expected to be available within
the next decade, so it may represent a much too conservative baseline for interstellar
missions. It is therefore useful to consider a magsail based on YBCO researchers predictions for their technology several decades into the future. Such an advanced 100 km radius magsail, generating the same magnetic field, Bm= 1.0 × 10^(–6) T, (with a wire density of 7 × 10^(3) kg/m3, an engineering current density of 10^(11) A/m² at 77 K, a 1.53 mm thick wire, and a payload ratio of 0.8088 ) could decelerate a starship traveling at 95% lightspeed to about 4% lightspeed in ~320 days, 1% in ~ 620 days, and 0.56% in 800 days Deceleration would start at 5.47 g’s but would later fall to 0.0058 gees."

Вы уверены что масса тут 10 тонн?
Вот тут (хреновая картинка) из зубринской презентации о том же (да 0,56 а не 0,66%):



Пайлоад 10⁵ кг. То есть торомзимая масса всё же 100 тонн!
Я в догонку к этому:

Это 100 км петля при тормозимой массе 100 тонн

У Зубрина 10 тонн.

[alex_semenov]

Посчитал. К него толщина провода 1,56мм. Плотность – 7 тонн на кубометр. Радиус – 100 км. Получается 8,086 тонн. "Payload ratio" – 0,8088. Значит общая масса – 10 тонн.

Payload ratio - это отношение массы полезной нагрузки к всей массе корабля или массы парашюта к всей массе корабля (судя по названию - первое, но как вы считаете - второе)?
Смотрите. Там же про первый ХУДШИЙ ВАРИАНТ:

While further in the future than interplanetary missions, one of the most important applications of magsails in the long term may be their utilization as braking systems for interstellar spacecraft accelerated to ultra-high velocities by other systems, such as fusion rockets or laser-pushed light sails. The magsail can accomplish such deceleration maneuvers without the use of propellant by creating drag against the interstellar medium.
Assuming an operational temperature of 2.7 K, 10⁵ kg of payload, and no insulation, a scaled-up version of the near-term Operational magsail with a 100 km radius , a wire density of 8 x 10³  kg/m³ , an engineering current density of 10⁹  A/m² at 77 K, a 15.3 mm thick wire, and a payload ratio of 0.0071, would take about 800 days to slow a spacecraft from 0.950 c to 0.582 c. Acceleration would start at 0.222 gee’s and decrease to 0.116 gee’s, neglecting relativistic effects and assuming a interstellar proton density of 10⁵ protons/ m³

То есть тут масса токовой петли, получается 0.0071*100 000 кг = 710 кг всего?

[alex_semenov]

Кстати, а где вы этот "Одуванчик" разбирали?

Нигде.
Хотя я с этой идеей долго носился (лелеял), но в конечном итоге она так и осталась эм... непроизнесённой нигде. Хотя делал расчёты, прикидки, вон даже какие-то наглядные пособия (помню как искал самую лучшую-подробную фотку Цереры а ее еще не было). Основная идея была в том, чтобы использовать типичное небесное тело типа Церера как опору для излучателя, а поверхность - как радиатор. Источники энергии - утыкать квадратно-гнездовым способом КВС - вокруг - радиаторы. Благо там лёд, дейтерия сколько хочешь. Но у меня получались в итоге жёсткие ограничения по энергии (если я всю поверхность Цереры сделаю радиатором и при этом не превышу температуру плавления льда) всей системы.
Маловата Церера оказалась.
Поэтому я решил: чего мелочится? Чего возиться с ПОДОБНЫМИ телмами (которых мало и их поверхность всё равно недостаточна)?
Берём совсем мелкое тело (вообще бесформенную каменюку можно, которых в космосе у любой звезды где-то далеко-далеко от светила в своём Койпере хоть попой кушай) и превращаем в искусственную планету-сферу (полую) с нужным радиусом и нужной температурой поверхности (без ограничений на местную "экологию"). Чего мелочиться? Умерла, так умерла! Астроинжерерия? Так астроинженерия!
Так и родилась идея "гравицапы Семёнова."

И уже ее я тут педалировал (и приводил все расчёты).

А про общую массу тут ничего не сказано.

Сказано же "Assuming an operational temperature of 2.7 K, 10⁵ kg of payload, and no insulation,.."
То есть "Предполагая рабочую температуру 2,7 К, полезную нагрузку 10⁵ кг и отсутствие изоляции,..."
Почему я и решил что тормозимая масса - 100 тонн. Притом в обоих случаях.
Но да, цифры не сходятся. Загадка.

[alex_semenov]

Штерн уверенно громит все варианты, кроме собственного, а его вариант непроходим. Но в таком формате трудно вести дискуссию, получается слово против слова.

Управляемый термояд он как раз допускает, как туманную перспекриву...
Правда он скорей имеет в виду магнитное удержание, то есть Вивернджет...

Мне нравится как он громит антиматерию и особенно - пузырь Алькубъери. Ну и "неоткрытую физику" за одно гнобит...
Этим Штерн особенно ценен!
 

Главная ТЕХНИЧЕСКАЯ засада (концептуальная - отдельно) в его очень реалистичном (технически) прожекте (если исправить все несерьезные неточности) - длительность работы очень горячей энергоустановки.... Он говорит что делаются долговечные вещи. На 1000 лет можно сделать на 10 000...
Да, можно. Часы там...
Но не разогретый до 3000 К реактор с контуром теплоносителя и радиатрорами под 1000 К... Даже десятилетие заставить такую систему сейчас работать - проблема. Изнашивается система даже без наличия "трущихся" деталей. Те же жаровые трубы например. Чисто диффузные процессы их съедают за годы при таких температурах. А заставить отработать  нечто подобное 2000 лет (2/3 от времени полёта) - это вообще нужно некое "чудо". Например саморемонт. Самовосстановление какое-то...
Чем, кстати, прекрасен был бы бомболёт (если бы он был). 12 дней отработал на разгон и.... дальше ПО ИНЕРЦИИ. Как замороженная чушка. Так можно пережить и столетия и даже тысячу лет в пути. Ладно там сверххолодный генератор магнитного поля. Тоже можно представить его работающим три тысячи лет. Но вот раскалённй до бела реактор и циркулирующий через него теплоноситель на раскалённые до красного радиаторы.... Даже та же фотовольтовка....  без  некого чуда-уловки саовосстановления "ядерной лампы" долго работать не будет.

Судя по всему, без ОЧЕНЬ активного охлаждения тут не обойтись никак...

Ну насколько я понимаю, сейчас в новом чудо-сверхпроводние (при расчёте его режима работы)  попавка на 20 К фоновой температуры уже учтена же?
Тут цитируется очень старая работа 1999 года (кажется)...

[alex_semenov]

Моя интуиция мне подсказывает, что никакое отражающее покрытие нас не спасёт.
Если окружающий нас фон, пусть 15 К, то никакое покрытие не позволит получить под ним 3К, иначе бы это означало что тепловая энергия как-то самопроизвольно перетекла от холодного к горячему...
Да, мы могли бы конечно предварительно охладить (пока провод намотан на барабаны), принудительно...
Но всё равно хороший экран ЗАМЕДЛЯЕТ нагревание скрытого под ним но никак не прекращает.

Так что...
Но кстати. А так ли невозможна система охлаждения? Надо просто посчитать. Лучший способ охлаждать тут - сублимация. То есть испарять некоторое вещество. Скажем, твёрдый водород.... 5 К сублимацией водорода поддерживать можно. Вопрос - как долго и какой ценой в смысле расхода-сублимации скольких килограмм твёрдого водорода?

[alex_semenov]

Мне нравится как он громит антиматерию и особенно - пузырь Алькубъери. Ну и "неоткрытую физику" за одно гнобит...
Этим Штерн особенно ценен!

А в чем ценность?

Потому что люди, увы, на 90% принимают сказанное потому что, КТО говорит (авторитет?), и лишь на 10% - ЧТО говорят.
У Штерна - авторитет.
Если я могу сколько угодно выводить "деклорацию Штерна" - это крик вопиющего в пустыне.
-А Штерн - голова!
-А Маргинштерн?
-Жо-Па! (ничего что я по-французЬский, пардон?)
 

Если кто-то хочет заниматься антиматерией и особенно пузырем Алькубъери, "неоткрытой физикой"  - почему нет?

Да потому что это блажь и расход  на негодное последние жалкие остатки юных горящих умов!
Кип Торн конечно красавец. Но фильм по его мотивам "Интерстеллар" я просто ненавижу.
Во-первых ключ поиска "Interstellar" во всех поисковиках теперь просто убит (загажен ссылками на фильм)
Во-вторых фильм, контекст, фон  направил на ДРЯННУЮ идею остатки юных мозгов и отроческих вожделений.
Они теперь только о чёрных дырах и кротовых норах и мечтают. Мало нам этой сверхсветовой дури в космооперах было?
Ну как так можно гадить?
Обычное же дело! Не хитрое! Мозги свернуть неокрепшие набекрень одним сеансом. Меня в юности ударила по неокрепшей башке дилогия-сказка "Москва-Кассиопея" и "Отроки во вселенной". Старый уже, а до сих пор в голове звенит... Правильная, надо сказать, сказка. Взрослая хотя и для детей (сейчас наоборот для взрослых детские сказки лепят). Правильней была только "Тайна железной двери" и "Приключения желтого чемоданчика"...

В общем. Штерн, в силу научного авторитета, веса, сеет доброе, мудрое, вечное.
Если говорить В ЦЕЛОМ.
Хотя и по деталям я с ним на 2/3 согласен ("Манифест Штерна" - вообще прекрасен! В гранит!!!)

Бог с ней, с горячей... По-моему, там концептуальная несостоятельность. Что он делает с отработавшими твэлами?

Твелы - это для вас концептуально?
 
Он их ВДВИГАЕТ в активную зону  постепенно-медленно с двух сторон...



Здесь 7 -  сам ректор, 8 - крылья бабочки - радиаторы. 6  - 5-и километровые пучки стержней из чистого U-235 (или его оксида). Каждый из пучков - докритичен. Но в реакторе они встречаются (объемная плотность удваивается) и возникает критическая масса.
При этом в любом сечении встречных пучков количество уже перегоревшего и свежего топлива получается ОДИНАКОВОЕ...
Улавливаете идею? Насколько я могу судить, это чисто идея Штерна. Должен сказать очень умная. В "Ковчеге" сам Штерн очень хвалит ее через героя, предложившего ее.

Я даже придумал как сделать что бы они САМИ СОБОЙ медленно ползли используя тепловое расширение металла...



Что с ними дальше? Так они же сгорают. Дотла. в продукты деления. В шлак и газ. Пухнут и в конце пути (на противоположной стенке реактора?) либо рассыпаюся в пепел либо как-то дополнительно утилизируются. Температура там на грани плаления, так что не думаю, что непрерывная утилизация отработки  будет сложно организовать. Стержни же - чистый ОРУЖЕЙНЫЙ уран-235 (ну может быть оксид урана, разница невелика). Без циркониевых всяких стаканов-оболочек. Именно продукты деления Штерн и собирался отбрасывать через чудо-юдо-магнито-гидро-динамический-квазичёрнодырочный двигатель.
Потом он вернулся к обычным ионникам. Там есть что обсудить и исправить, но не суть.
Главное. "Отработаную" часть длинного стержня (изначально каждый 7 км!) он непрерывно утилизирует. Там же в реакторе. В рабочее тело. Мысль у него была и остаётся такая. Старая (еще от Шепарда 1952-го года) стрёмная (масса проблем) и главное, не совсем и нужная в его случае, если всё начать считать СНАЧАЛА и с нужного конца. У него все начальные параметры (кроме, как не странно, случайно правильно совпавшей массой урана-235) - взяты во-первых с потолка, во вторых НЕВЕРНО.
Но не суть...
В главном, идеологически Штерн - абсолютно прав!
 

Надо бы проверить все его расчеты, но мне некогда, а больше некому.

Разумеется!
"Если ни я, то кто?" (с)
Как это будет на латыни?
Si non me, quis ergo?
Так?

Кстати, Штер искал (говорил публично что хорошо бы найти) себе хорошего реакторщика в соавторы серьезного труда на тему его ковчега.

[alex_semenov]

Вы точно сможете легко и непринуждённо теплоизолировать его - не только по вакууму - но и по контактам деталей от нагрева двигателем - настолько, что об этом даже упоминать нет смысла?

А при работающем парашюте,  двигатель (если он вообще есть), какой бы он ни был - молчит. Не работает. Он - холодный.

Кстати. А вот бортовой источник питания.... Какой-ни-какой, но будет. И он будет включен. Именно он станет, таки, "близким источником излучения" (очень яркой звездой и тут точно 20 К уже будет!)... гм... да... Так что да, правильный вопрос!
Кстати. Еще одним источником излучения (синхротнонного - точно) может быть сама магнитосфера магнитного пузыря. Я подозреваю там может быть красивое такое "северное сияние" местами...

[alex_semenov]

Через сколько тысяч или миллионов лет он остынет до десятка кельвин?

Да прям таки тысячи лет! "Не верю!" (с)
В конце концов, той же сублимацией можно что угодно быстро остудить. Ну если да, возникнет вопрос. Хотя я бы всё же ставил на сверхпроводимость при более высокой температуре... То есть ставил бы на парашют со "средними" тормозными показателями, для ПРИТОРМАЖИВАНИЯ, а не с рекордными (тормозить до конца, до скорости уже солнечного ветра и там уже на нём...)

[alex_semenov]

Возвращаясь к началу обсуждения: странно уже то, что авторы цитируемого проекта сразу не поставили на них, хотя рекордные ВТСП уже были открыты и отнобелированы, и тупо ляпнули в него цифру температуры РИ. Тут уже у читателя со стороны возникает естественный вопрос о продуманности и просчитанности остальных разделов проекта - не столь же ли они спотолковы?

А какая вам разница?
Да, не любят Зубрина многие. Считают поверхностным прожектёром. На Авиабазе очень шибко на него ругались.
И тем не менее, он первый, кто провёл количественный анализ работы межзвездного парашюта. Худо-бедно... все отталкиваются от него.

Кстати, есть более рання работа посвященная именно магнитному парашюту. Иван Моисеев мне ее сканил и присылал... Надо поискать...

Зы.
Поискал.
Нашёл.
Приложил (благо пролазит по размеру).

[alex_semenov]

Парни креститесь! Какой двигатель, если мы суперпарашютом собираемся тормозить корабль, РАЗОГНАННЫЙ лазерным парусом?
Там если и будет двигатель дотормаживания, то он еще ни разу не включался... Он включится самым последним.э
Другое дело - бортовой источник энерии.
Он конечно не такой, но он горячий и он - близко. Поэтому предлагаю поставить специальный ТЕНЕВОЙ экран на стропах.
Сам экран по размеру небольшой. И его можно попробовать охлаждать сублимацией водорода или гелия.

[alex_semenov]

Мне вот все еще интересно. Удалось ли разогнать ну хоть что нибудь до ощутимых скоростей солнечным ветром или лазером в открытом космосе?

Не забивайт себе голову дурным! Не мучте себя!
Если вам идея лазерного паруса не помещается в голову - ТУПО ВЫКЕНЬТЕ ЕЕ оттуда!
Не по сеньке, значит шапка!
 

Вы это сейчас и здесь про твёрдый водород и твёрдый гелий?!

Ачоачо? Твёрдый водоро́д — твёрдое агрегатное состояние водорода с температурой плавления −259,2 °C (14,16 К). В первую десятку кельвин по PostAlien вполне укладывается. А про гелий было ляпнуто только в этом сообщении. Выше - только про водород речь была.

Про гелий - это кажется я ляпнул. Я - виноват. Но я приёр его не столько в связи с охлаждением сублимацией (про сублимацию и самоохлаждающиеся сферы замёрзшего водорода читайте здесь) сколько с тем, что я слышал звон (да плохо знаю где он) что все эти космические инфракрасные телескопы годами работают постольку-поскольку на борту есть запас жидкого гелия, который и поддерживает собачий холод на зеркале (или где там ему положено быть что бы картину неба не засвечивало собственное инфракрасное свечение).
И насколько я понимаю, охлаждение там испарительное.
Но идея везде - одна и та же, если не ошибаюсь. Да, испарение твёрдого вещества в газ (сублимация твердого водорода ) лучше чем просто жидкость-газ (гелий), но суть - одна.

[alex_semenov]

Собственно прочитав далее (я обычно, когда отвечаю, отвечаю на один вопрос, если далее на этот вопрос появляется ответ у автора поста, получается неудобно). Но, тем не менне, именно процесс утилизации у Штерна (в книге) описал настолько слабо, что я его не заметил.

Да он по-сути никак не описан. Но Штерн не считает эту проблему узкой.

Насколько отработанный твэл легче нового? Не знаю, но ясно, что не намного. .Т.е., вы везете массу топлива, из которой большая часть выбрасывается.
Да, выбрасываемую массу можно переделать в рабочее тело для ионников. Вот и покажите мне конструкция, которая это делала бы 10 лет без надзора....

10 000 лет. Не 10 лет а 10 000 лет!
У него режим непрерывно включенного двигателя. Разгон и тут же начало торможения. Да, устаревший приём. Мы знаем - неверный.
Ну и про массу топлива.
Я делал тут анализ. Он ошибся, решив что уран-235 (продукты его деления) и будет и ракетной массой. При этом он неверно заложил скорсть истечения в 10 000 км/с (не вытянет его энергетика)  и... в общем там всё неверно.



Но если это всё ПОПРАВИТЬ (через алгоритм поиска оптимальной траектории, и скорости истечения) то получится что ракетную массу надо увеличить в 8 раз (кажется) а... запас ядерного топлива... оставить тем же.



И при этом вам не надо уже особо использовать отработанное ядерное топливо (шлак распада) в качестве рабочего тела. Да, желательно но не обязательно. То есть в качестве рабочего тела я бы запасся литием. А из реактора забирал бы только легко извлекаемые продукты деления в качестве дополнительного ракетного топлива. Тот же аргон.
И да. Если он собирается использовать в этом случае обычный ионник (а нет причин использовать что-то другое) то ему нужен целый "орган" ионных двигателей для разных рабочих тел. Ну это - мелочи. Это - решаемо.
В целом, да проект чисто технически у Штерна смотрится. Если на него еще фотовольтовку навесить - прекрасно смотрится.
Но остаётся проблема ДОЛГОВЕЧНОСТИ источников энергии.
Все известные до сих поря ядерные источники энергии работали в космосе ГОДЫ... Но не 10 000 лет! Даже 10 лет - уже проблема. 100  лет - совсем труба.
То есть. Нужен еще прорыв в конструкции самого реактора такой, который бы обеспечивал ему САМООБНОВЛЕНИЕ или САМОВОССТАНОВЛЕНИЕ.
Как?
Штерн пусть ломает голову.
Это технические (двигательные) проблемы. Только.
Но есть и концептуальные.
И куда более серьезные.
Самое узкое место, которые я недавно надыбал.

А где гарантия что робот, прибыв к мёртвой экзопланете сможет ее оживить, привив ей сложную биосферу?




Бактерии, да, может быть там и можно будет посеять (просто разбросав их как можно шире в самые подходящие места).
Но когда вы начнёте высаживать там куда более сложные организмы (эукориотическую многоклеточную жизнь) и создавать сложный биом планеты, где гарантия что вы правильно подобрали семена, виды?
Как пример.
Биосфера-2. Её провал.



Они по-сути попробовали заселить сложным биомом "пустую микропланету". Сходу. С одной попытки. Валюнтористски создав там климатические зоны...
Но в итоге у них всё пошл через ж...
Искусственно установленный "баланс" - не удержался и разошёлся. Они даже прогладили с "геологией". У них стал связываться кислород из воздуха в неправильно выбранном строителями бетоне перекрытий. На планете, которую мы видели только в телескоп, таких "строительных" огрехов будет - мама не горюй!
Да, понятно, что разработчики ковчега предусмотрят варианты. Не так тупо в лоб попрут.
Они не будут так наивны как организаторы  "Боисфера-2"
Работа будет куда более сложно и тонко организована. Приживление сложной биоты будет поэтапным с вариантами.
Но не факт, что процесс вообще "автоматизируетя".  Возможно что это вообще творческий процесс (возникнет куда узких мест, что их нельзя заранее даже предположить!) То есть, возможно что процесс приживления сложной биосферы если и возможен, то он вообще становится "творческим". Комбинаторно-сложным и рискованным. И куда сложней чем воспитание детей (тут есть на чём натаскать, наблатыкать ИИ, а вот с терраформингом целых планет... на компьютере не наиграешся, ну разве что в искуственных микробиомах. Но это всё равно не целая планета!) То есть, робот может просто провалиться на стадии терраформинга, не получив нужную планету-рай.
По-моему никто такой каверзный вопрос Штерну не задал.
А он сам - не додумался.
Ну и я не верю что все необходимые для терраформинга даже готовой принять жизнь планеты (жидкая вода, температура, газы, текторика...) можно впихнуть в полезную нагрузку 25 (кажется) тонн.
Это СЛИШКОМ МАЛО, учитывая, что скорей всего придётся прививать новую биосферу перебирая по дереву тупиков-провалов-неверных ходов.  То есть вы должны нести на борту корабля явно избыточную (чем получится приживить) массу биоматериала. И в 10 тонн это вложить? Не верю...
10 000 тонн "ковчег" (только масса био-материалов) - и то сомнительно, мол достаочно ли?
В общем я подозреваю, что "реалистичный" массовый минимализм ковчега Штерна его губит на корню. Не может звездолёт быть настолько маломассивным.
Я знаю.
Тут все против.
Все хотят сделать пулю из г... Сделать корабль массой в килограммы и обойтись умением а не числом, типа.
Один вы меня поддержите, что нужны тонны и тонны.
И даже не сотни тонн и даже не тысячи, а много тысяч...
Чем больше - тем лучше!
Так ведь, Иван?
А еще для процесса терраформирования, видимо нужен не мягкий ИИ, а живые люди. Много людей. Целый город-сообщество разных специалистов. Мини-цивилизация. Тогда - ЕСТЬ ШАНС всё закончится может быть успехом.
А так... как Штерн описал... в автоматическом режиме.... НЕ ВЕРИТСЯ...
Шансов, можно сказать, ноль... Дурная трата сил и времени.

[alex_semenov]

В 147 кВт/кг не очень то верится, у меня в реактор-фотоэлементе 1 кВт/кг всего. Массы выведения на орбиту малые - 300 тонн как и в моем реактор-фотоэлементе. Какая то из этих двух конструкций и будет использована в будущем.

Я кстати, не понял ОТНОСИТЕЛЬНО ЧЕГО они там указывают эту удельную мощность? Ватты/кг.
Как параметр двигательной установки? И тогда получается что это ВАТТЫ к килограмму только двигателя? Скорей всего так.
Не дадим себя обмануть рекламным трюком!
А нас обычно интересует удельная мощность как полезная мощность ракетной струи (скорость истечения u на тягу F пополам) к сухой массе корабля.
Так вот.
По ссылке сухая масса корабля 754,7 тонн (и в экспедицию на 1000 а.е. они берут 100 тонн топлива).
Если полезная мощность двигателя 53,78 ГВт (то есть u*F/2), то интересующая нас удельная мощность получается 71,26 квт/кг
Тоже нехило! Очень! Очень НЕХИЛО!!!

И так...
Если бы ОПТИМАЛЬНАЯ одноступенчатая ракета имела такую удельную мощность в 71 260 ватт/кг, то на 4,3 св. года, то есть до до А-Центавры она бы по оптимальной траектории перелетела бы за 230 лет и 181 день (плюс пару часов) . При этом бы ей нужна была бы оптимальна скорость истечения 13 914 км/с (для оптимума надо именно такая, иначе дольше лететь и брать больше топлива, но не намного), массовое число R=4.42 (отношение стартовой массы к сухой, конечной).
Почти сто лет - время разгона до 0,345с, потом 83 с четверть года - полёт по инерции и торможение 47 с половиной года.
И корабль  у цели!
Красота? Конечно! Круть невозможна!!!
Ай да пепелац!!!




Что для этого надо? Лезем этой  цыганской лошадке под капот (смотрим зубы)!
Вспоминаем эту схему (она универсальная для такого рода двигателей):



И так. Полезная мощность двигателя, как уже сказано, 53,78 ГВт.
И сказано что частота взрывов микрокапсул в инерционном термоядерном двигателе 10 герц.
То есть один взрыв капсулы топлива -  5,378 ГДж ПОЛЕЗНОЙ энергии.
Если допустить достаточно высокий КПД двигателя, 0.75, то один взрыв капсулы это 7,17 ГДж.
Если допустить более реалистичный вариант и суммарный КПД двигателя 0.3, то один взрыв капсулы 17,9 ГДж.
Там указано что энергия импульса поджигающего лазера 5 МДж.
То есть так называемое Q  термоядерной реакции, отношение вложенной в мишень лазерной  энергии к полученной получается в диапазоне...
3580-1434
В общем выход энергии из мишени должен быть в  4000-1500 раз выше чем в нее вложили...
Гм...
А это В ПРИНЦИПЕ ВОЗМОЖНО?
Надо поднять пионерскую работу Наколлса. Кажется, он уверял, что ТЕОРЕТИЧЕСКИ можно получить из термоядерной мишени выход энергии в 1000 раз больше, чем вложить... Это самое начало 1972-й год. Самый хайп высоких ожиданий...
Потом все эти ожидания быстро спали. Появились трудности... Практика оказалась куда сложней теории.
Надо, конечно, уточнять параметры мишени...
Тогда мишени предполагались крайне маленькими и лазер предполагалс всего на сотни килджоулей (до мегаджоуля не больше).
Ну вот люди хотят ужать мощность NIF-а в менее чем 1000 тонн корабля и получить из мишени более чем тысячекратное Q... (на самом теоретическом пределе!)
Кстати, NIF стреляет раз в сколько-то часов (если не дней) потому что должен остыть. А тут 10 раз в секунду...
Ну что?
Флаг им красный в руки!
Но это  всё же... "фантастика, сынок!" (с)

[alex_semenov]

"Проект TAU - новейшая версия"
https://ivan-moiseyev.livejournal.com/287599.html
(Любопытно, что Яндекс дает эту ссылку вторым номером после "Проект Tau Chain: более гибкая сеть, чем Ethereum" ...
я мог бы порадоваться, но это просто иллюстрация того, как мало у нас занимаются этими вопросами).
Итак - 860 лет до Альфы. 100 тонн ПН. Без торможения.
Если повозиться в 5000 лет можно на этом принципе вытянуть с торможением.
Но это будет уже совсем другая история.

Иван, а где у них указан УДЕЛЬНЫЙ ИМПУЛЬС? Никак не могу найти. На ключ Specific impulse  статья на сайте не дает ни единого совпадения. Даже на просто impulse!

Зы... Отбой! Виноват! Дурак! Там есть exhaust velocity!!!
Ладно...

И так там есть три варианта скорости выхлопа 1000, 4638, 9154  km/s  exhaust velocity. Нас интересует последний...
Это - максимально возможный.
Так вот.
Если привязываться к такой скорости истечения то мой хрустальный шар excel-табличка оптимизации показывает что до А-Центавры при истечении в  9000 км/с (и той полезной удельной мощности что объявлена 71 260 ватт/кг пустой ракеты) мы доберёмся за 241 год (240 лет 233 для и 19 с половиной часов). И нам при этом понадобится массовое число 9,61... Да, топлива потребуется побольше... В 8.61 раз больше сухой массы, если та 760 тонн, то топлива (кстати чем заправляют - не посмотрел даже) надо 6 543 тонны...
117 лет - разгон, потом полёт по инерции 38 лет (чуть меньше) и торможение 38 лет. Ву-а-ля, мы в системы тройной звезды!
Шикарный аппарат!
Купил бы покататься!


Кстати. Надо перепроверить те ли ГВатты они указали как мощность двигателя? Полезные ли? Гм... С удельной мощностью они накрутили! Надо найти секундный расход топлива еще, тогда всё проверяется аж бегом... А то примем желаемое за действительное...

Зы
Посмотрел внимательней. Там всё не так! Там... ещё круче!!! 53 ГВт мощность, это при  4600 км/с, а при 9000 км/с и 10 герцах они обещают аж 209.49 ГВт!
Мать моя женщина!!!
Это ж шо делается, а?


Пошёл я читать статью... где источник то такого счастья то?

[alex_semenov]

  Мне вот все еще интересно. Удалось ли разогнать ну хоть что нибудь до ощутимых скоростей солнечным ветром или лазером в открытом космосе? Эксперименты в миниатюре.

В 2010 г был вместе с АМС "Акацуки" был запущен аппарат IKAROS с парусом площадью 200 м², который за время полета обеспечил приращение скорости 400 м/с.

Он летел к Венере, получается - он тормозил? Или что, или как? Непонятно. Хоть бы картинку с орбитой выложили, что ли.

Господи... Ну кто из образованных людей нынче сомневается в давлении света? Житие мое!!!



Детский сад какой-то!
Ну всё просто до идиотизма!







импульс света p - его энергия (число фотонов N на постоянную планка h на длинну волны) делённая на скорость света.
Сила ДАВЛЕНИЯ света - ИЗМЕНЕНИЕ импульса фотона за время t.

F= dp/dt

Если у вас идеальное зеркало и фотон на него падал с импульсом +p (импульс - это вектор), а отразившись улетел с импульсом -p, то изменение импульса



Ну, а мощность света, Ватт или Дж/с:



отсюда сила давления света на идеальное зеркало:



Если фотон упал на абсолютно чёрный экран (был поглощён), изменение импульса фотона от +p до 0, то есть  сила давления становится в половину меньше.
Ну и любое реальное зеркало, имеющее прозрачность t (от 1 до 0) и зеркальность r (от 1 до 0),  сила давления света на него:



И теория и опыт тут совпадают очень хорошо! Что за дурацкие сомнения?
Мощность потока света в космосе у Земли (солнечная постоянная) составляет где то в среднем сейчас 1360,8 ± 0,5 Вт/м²
Ну вот и считайте давление света на метр квадратный непрозрачного (r=0) паруса на орбите Земли (алюминиевая фольга отражает 95% падающего на него солнечного света):

P = F/S =(1+0,95)*(1-0)*1361/299792458  =8,85262E-06 Н

То есть, чтобы получить 1 Н тяги солнечного света ван нужно 1/8,85262E-06 =112960,8538 м² или квадрат со стороной 336 м
Много?
В смысле малая тяга?
Ну так а что вы хотели? Тем не менее есть. И действует постоянно и что называется "даром". Никакого прокляться формулы Циолковского (расплаты массой), а если это дармовой солнечный свет, то и никаких затрат энергии.
И вы хотите что бы природа подарила вам такую шару свосем нашару?
Это - не педагогично!
Должны быть минусы. Они и есть. Давление - мизерное...
 
Что бы такой кваратный парус со стороной 336 метров начал двигаться с ускорением, скажем, 1 м/с, его масса должна быть 1 кг.
1 ньютон на 1 кг будет 1 м/с. Второй закон Ньютона F=ma или a =F/m
Всё есть, что называется, в учебнике Перышкина.



[то есть, если вы дипломированный советский инженер или просто хорошо понимали в школе физику, вам всё дастся очень легко и приятно]


Тогда метр квадратный нашего паруса должен весить те самые 8,85262E-06 кг или 0,00885 грамма. Берите любой металл (алюминий, бериллий) и по плотности считайте толщину. Быстро выясниться что толщина настолько ничтожна,что нулевую прозрачность вам обеспечить не получится... (возьмите фольгу от шоколадки и посмотрите через нее на лампочку или солнце, вы увидите что она пропускае ствет).
Поэтому, если вы стремитесь к максимальному ускорению, возникает задача оптимизации...




Максимальное усконерие, какое вы в принципе можете добиться для алюминиевой "фольги" на 1 а.е. как видим 0.27 м/с²
И это - очень круто! За 100 часов... 97,2 км/с! И это у чёрта на куличках от Солнца, на 1 а.е. от него! И вы хотите сказать что природа к нам зла?
Конечно тут нет такелажа и полезной нагрузки... Ну так....
В общем...
Тут и начинаться настоящая световая парусная инженерия. Очень красивый и по-своем стоящий в стороне раздел. Скоро вам понадобится закон Стефана-Больцмана, вспомнить что с приближением к Солнцу мощность излучения растет по закону обратных квадратов... Что давление света - вектор и можно поэтому как разгоняться светом (уходя от Солнца) так и тормозить (приближаясь к нему)...
Там целый мир интереснейших идей, находок и решений. И лазерный парус (со своими заморочками) - своего рода вершина всего этого...
Я когда погрузился во всё это, долго наслаждался этим и не мог оторваться.
Чего и вам - желаю...
Там много чего есть интересного и красивого. Не зря Дайсон в середине 1970 разменял свой прекрасный взрыволёт на всякие паруса (солнечные, радио, лазерные...)
В добрый путь!
 
Рекомендую (сразу что бы не читать хрень) вот эту работу Дрекслена в конце 1970х.
https://dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/16234/06483741-MIT.pdf?sequence=1&isAllowed=y