Двигатель для межзвёздных перелётов

[Кремальера]

Поэтому проекты экспедиций к Марсу выполненные "Энергией" (считаются самыми продвинутыми на сегодняшний момент)

Однако в сакральную нужность этого пыльного шарика верят в основном лишь экстравагантные мерикане.Посему полетят наверное на астероиде старика-Олдрина.

Пора сделать перерыв?

Ждем.Внимаем с сыновьей любовью..

[Иван Моисеев]

На таких скоростях ракеты НЕВОЗМОЖНЫ.

Это мне напоминает доказательство начала прошлого века о том, что ракета не может достичь первой космической скорости. Вспомните, как это доказательство опровергли.
Собственно, 0,5 с на нынешнем этапе ни к чему, достаточно 0,1 с.

[VimanaPro]

На таких скоростях ракеты НЕВОЗМОЖНЫ.

Это мне напоминает доказательство начала прошлого века о том, что ракета не может достичь первой космической скорости. Вспомните, как это доказательство опровергли.
Собственно, 0,5 с на нынешнем этапе ни к чему, достаточно 0,1 с.

Выделено мною

Barack Obama

- Я думаю, что губернатор Ромни потратил недостаточно времени, на изучение нашей армии. Вы говорите, что у нас меньше судов, чем мы сделали в 1916 году. Ну, губернатор, с того времени у нас уменьшилось и количество лошадей и штыков! Потому что военный мир изменился: теперь у нас есть авианосцы – это такие штуки, на которые садятся самолеты. У нас есть корабли, которые плывут под водой – атомные подводные лодки!

[alex_semenov]

Извините, если я Вас обидела: в конце концов, Ваш взгляд на семью это Ваше личное дело, я не должна была так реагировать, была не права. Просто слишком часто сталкивалась с таким отношением к отношениям не в безобидной форумной дискуссии, а в реальности. Надеюсь, Вы на меня перестанете дуться

Упаси бог!
Я на вас не дуюсь! Просто я поймал иллюзию, мимолетное настроение и ... не удержал.
Умение ловить иллюзии и не терять их… это искусство…
В общем. Не извиняйтесь. Это я во всем виноват. От начала и до конца.

А вторая проблема?

До нее еще надо дойти. Ночь, я ведь не только вам на самом деле все это рассказываю. Я хочу что бы люди четко и ясно увидели проблему в целом. Я и себе (в который раз) это рассказываю, чуть по-другому, разумеется.
Я вообще удивлен тем что на ПЛАНЕТЕ ЗЕМЛЯ нет фактически людей которые бы это СДЕЛАЛ ДО МЕНЯ. Фрисби пытался, например. Ну человек десять пытались и пытаются. Но как-то они это делают в пол силы. Вяло и даже бездарно. Узколобо. Предвзято.
Странно, не правда ли? 7 миллиардов людей на планете. А людей, которые бы взялись за проблему полета к звездам двумя руками, как за термоядерный синтез или расширение вселенной, считай, что и нет. Хотя ведь звездолеты это как раз по середине между синтезом и расширением вселенной...
То что я вам рассказываю ПОКА ЧТО вы нигде больше и не прочтете. Разве что по крупицам, намеками где соберете? Но до кучи так как я вам собираю - не собирет больше никто.
Хотя если присмотреться - тут сплошная школьная физика. Аспирантур заканчивать не обязательно! А вот, как не странно, мне лично самому пришлось до многого доходить самому и собирать мозаику из отдельных деталей. Другим просто до этого нет дела. Умные глубоко мыслящие физики просто не ходят сюда. А кто ходит - приходит уже с некой конкретной мечтой-сказкой и не хотят развеивать ее разочарованием объективности. Вот вам паруса нравятся. А И. Моисееву ЛТС уже много много лет...

И... у Вас дальше есть прикидки по необходимой работе, которую нужно совершить, что бы разогнать зонд, по КПД батарей, лазера, что бы прикинуть маштаб установки?

Есть. Прикидки есть и у меня и у других.  Существует целая история проблемы. Существует целая тероия всего этого. Существуют уже интересные проекты, решения, прецеденты. И существуют объяснения почему, как. И объективные и субъективные. Все есть.
На целую книгу, наверное, уже есть.
И чтобы все это правильно увидеть надо увидеть общую картину. Понять основу. Бэкграунд, фон. А вы торопитесь? Вам уже скучно? Вы хотите побыстрей заглянуть в конце учебника и увидеть ответ?
Суть ведь в чем? Я старый турист (кстати как и И Моисеев. Тот вообще спелеолог, кажется). И я знаю, что путь, порой, куда важнее цели…

[Иван Моисеев]

кстати как и И Моисеев. Тот вообще спелеолог, кажется

Пусть не кажется. См. мой сайт по стрелке "Вниз". "Нам, татарам все равно - что самогон, что пулемет - лишь бы с ног сшибало." Космос, подземелье - тоже вещи схожие.

[AlexOrex]

Я все-так продолжу обещанную лекцию для леди Ночь о лазерных парусах.
Тогда по Стефану-Больцману нам нужен радиатор площадью… 2 594 м2. Если это представить как диска, излучающий двумя сторонами, то диаметр такого диска 825 м.

При всем уважении, Александр, но диаметр двустороннего диска общей площадью 2 594 м2 будет 40 метров. Хотя это мало меняет ситуацию - взяв пять тонн от сухой массы, мы получим поверхностную плотность всего 3,8 кг/м2 - как у кровельного профлиста, не считая каркаса (а нам через него качать теплоноситель декалитрами в секунду).

[Проходящий Кот]

.....
Пора сделать перерыв?
(продолжение следует)

А на своём сайте ВАЖНЕЙШИЕ ТЕКСТЫ собрать не хотите?

[alex_semenov]

И так. Третья и надеюсь заключительная теоретическая часть.

В первой части мы обнаружили, что энергетическая эффективность лазерных парусов становится сколько-нибудь приемлемой только для быстрых звездолетов, летящих быстрее 0.1с

Во второй части мы обнаружили что возможность построить КАКУЮ-ЛИБО полную ракету, кубически падает со скоростью ее полета и можно предположить что технологический барьер, который никакая полноценная ракета никогда не переступит из-за чудовищной удельной мощности лежит где-то между 0.01с и 0.1с.
Это так называемые средние скорости. И кстати самые РАЗУМНЫЕ, выгодные для межзвездных путешествий, чего бы мечтатели не выдумывали. Так что все сказанное совсем не означает, что  ракеты вообще не полетят между звездами. Напротив. Скорей всего они и полетят на 0.03 или 0.075с. Я не будут тут приводить ряд расчетов в духе "расчета ожидания". Но они как раз показывают что глупо спешить.
Но если вы действительно спешите, хотите лететь быстро, то вам ракета не подходит.
Максимум - половина ракеты. То о чем я говорил. Лазер подает энергию на борт а та превращается в электроэнергию и питает ионные двигатели. Оставив часть энергосисетмы дома, вы можете повысить удельную мощность ракетного звездолета. Лэндис для скорости 0.1с делал расчеты и пришел к выводу что овчинка выделки не стоит (а может наоборот стоит и попотеть?).  Что подобный зонд и парус будут примерно эквивалентны.

http://go2starss.narod.ru/pub/E013_IZRL.html

Хотя, как говориться. еще не вечер. Лендис исследовал одну концепцию и далеко не самую лучшую. Но даже она на скоростях, скажем 0.05 или 0.075ся может оказаться предпочтительней. То есть она вполне могла бы занять  пробел на шкале скоростей между самой быстрой ракетой и самым медленным парусом.
Но на больших скоростях недостатки паруса таят и выступают на передний план его достоинства. А чистые (или полные) ракеты очень быстро отстают.

Парус вырывается вперед прежде всего  ЧУДОВИЩНО огромная удельная мощности, которую он выдерживает. И причина в том, что здесь один его недостаток (о котором речь ниже) работает как достоинство.
Парсу должен быть очень большим по диаметру. Тончайшим и большим. И это как раз естественным образом превращает его в гигантский радиатор. Поэтому тепловой баланс даже для примитивного алюминия достигается при потоке порядка 10-и солнечных постоянных (возьмите корень из 10 и получите дистанцию до Солнца на которой такой жар. Это где-то 0.3 а.е.. Чуть ниже орбиты Меркурия).
А если парус построен с какими-нибудь нанотехнологиями, то поток вообще можно поднять и до 100. В общем для парусника проблема удельной мощности разрешима.  И термодинамика даже очень простого алюминиевого  паруса вполне выдерживает разгон до 0.5с  за пару лет. А если взять другие материалы? А если поиграть с коэффициентом черноты обратной стороны (есть ряд идей)? То есть конструкция имеет очевидный конструктивный ЗАПАС развития.
Например, уже сейчас есть зеркала с поверхностным эффектом Брэгге… 



http://www.membrana.ru/particle/1841

Если получиться отразить не 96% а 99,9% света (пленкой в десяток нанометров), это означает что мы могли бы выстреливать (буквально) такими парусами.
Но мечты в сторону. Я в начале давал ссылочки. Так вот во всех тех работах паруса как правило очень консервативно устроены. Это десяток нанометров алюминия, технология производства которого (и постройки парусов) разработана еще в середине 70-х Дрекслером (тем самым что написал "Машина созидания"). Как правило сплошного алюминия (не перфорированного). И уже это позволяет парусам держать чудовищную мощность на м2 и разумеется на кг своей массы. В общем, паруса прекрасно прорываются через барьер удельной мощности в котором вязнут другие концепты.
Но это вторичная причина их волшебных свойств.
Главная причина почему парус оказывается таким уникальным по удельной мощности, в том что почти все паразитные потери ОСТАЮТСЯ ДОМА. Там эти потери - отдельная головная боль. Но инженерная прелесть в том, что излучающая установка не ограничена по массе габаритам, положению, выбору источников питания… Это решающее преимущество активных (а не реактивных)  звездолетов.  Настолько решающее, что его нельзя даже никак посчитать, сравнить.

Однако ничто не дается в этом мире даром.
Расплатой за чудо у лазерных парусов является плохая МАСШТАБИРУЕМОСТЬ системы. Это и есть второй недостаток, особенность, системы.

Что значит масштабируемость?
Это значит, что если у вас в расчетах "сросся" звездолет массной М, то такой же звездолет  массой 0.1M  или 0.001М тоже срастется и вам не придется за это расплачиваться новыми инженерными проблемами.
Обратите внимание, что масштабировать можно не только вниз но и  вверх (все относительно). Но обычно ценится способность УМЕНЬШИТЬ конструкцию. И это понятно. Уменьшив массу звездолета в 10 или 1000 раз вы во столько же снижаете затраты энергии на его разгон. И если ваша полезная нагрузка вам позволяет это делать (скажем вы посылаете легкого робота, а не колонию людей) то возможность масштабировать вниз вашу концепцию - бесценна. У цивилизации может не найтись "лишних" энергетических мощностей на тяжелый звездолет-колонию, но может найтись энергия на легкий звездолет-робот!
Масштабируемость - очень ценное качество!
И редкое.
Так для многих концепций ракетных звездолетов, вообще говоря, имеют очень неприятный нижний предел масштабирования. Некая масса (габарит) М, ниже которого нельзя его массу опустить, уменьшить. И часто эта масса получается очень большой.
Почему?
Любой звездолет любой конструкции условно можно представить как сопряжение неких тонкостенных фигур габаритами R. Значит масса M пустого звездолета оказывается пропорциональна квадрату R. А мощность энергетической установки (мы говорим о ракетах) как правило, оказывается пропорциональна объему неких частей звездолета, камер сгорания, например. То есть кубу R. В итоге та самая пресловутая удельная мощность:



То есть, чем больше звездолет тем выше его удельная мощность.
Разумеется это все очень грубо.
Но в пределах разумного это работает. И некоторые километровых размеров звездолеты (и многотысячетонных масс) способные вписаться в полетное задание, при уменьшении их, скажем в 2 раза уже не срастаются под задание. Они проходят барьер масштабируемости.
Вот  почему британский "Дедал" (в который заложили явно чересчур оптимистические параметры) и то оказался таким огромным монстром!



И так. Масштабируемость - ценное и дорогое удовольствие редкое среди звездолетов.
Но почему парус должен плохо масштабироваться?

Сам парус (звездолет) масштабируется прекрасно. Можно сделать какой угодно массы и размера (в пределах разумного)…
Плохо масштабируется система запуска. Формула дифракционного предела (для парусов как формула Циолковского для ракет):



d - диаметр пятна (паруса), F - фокусное расстояние системы (дистанция разгона), D - апертура (диаметр) фокусирующей системы.
 
Теперь вы хотите уменьшить массу звездолета в N раз. Вы снижаете в N раз мощность излучателя (прекрасно!) и в корень из N  - диаметр паруса (d).
Значит вам в корень из N надо (один из трех вариантов):

1) Уменьшить фокусное расстояние F. Но это приведет к увеличению ускорения (вы должны на более коротком F успеть достигнуть заданной скорости). Мало того что ваш парус может не выдержать тепловой нагрузки (сгореть) вам надо увеличивать и пропорционально мощность излучателей. А вот это очень даже нехорошо!

2) Уменьшить лямбда. Длину излучения. Если вам это вообще удастся - вы волшебник. Поэтому, кстати, второй изобретатель паруса Г. Маркс настаивал на том что подобная система будет работать только с рентгеновской длиной волны (он посчитал разумные размеры установок менее чем километры, сотни метров не больше). Но уменьшать длину излучения лазеров и СЛОЖНО  и в целом накладно для всей системы. С чисто термодинамической точки зрения лазеры с меньшей длинной волны будут иметь меньший КПД. Далее. Лазерный луч будет синтезирован из множества самостоятельных лучей, которые синхронизируются сложной системой адаптивной оптики. Для этой синхронизации потребуется некий опорный луч с длиной волны в 10-100, а может и 1000 раз короче энергетического. И если длина базового луча уменьшилась в 10 раз, то и вся система адаптивной оптики усложняется (которая и так будет работать на грани чуда).
Далее. Отражать более короткие волны от паруса тяжелее. Вообще говоря парусу лучше бы вообще использовать миллиметровые радиоволны или длинные инфракрасные. Тогда и перфорация работает лучше и вообще зеркальность повышается, все характеристики и излучателя и приемника будут лучше! То есть  инженерно куда лучше увеличивать длину волны, а не уменьшать.

3) Увеличить диаметр апертуры D. Скажем синтезированного излучателя или фокусирующей линзы. Но если взять "средний" парус при длине волны 1 мкм и нромальных термопараметрах, мы и так получаем огромного диаметра фокусирующую систему. Сотни (до тысчяи) километров.
Поэтому, когда Роберт Форвард придумал сверхлегкий (весом в почтовую марку) радиозвездолет "Starwisp", которые можно было запустить мазером  типичной (для 80-х годов) солнечной орбитальной электростанции, ему понадобилась фокусирующая линза… 60 000 км в диаметре.



Крупнее:
http://suptg.thisisnotatrueending.com/archive/12995135/images/1291254491108.jpg

Самый лучший размер паруса (по сумме всех противоположных требований) получается, если использовать 1000 км полотнище. Форвард такой и рассчитывал для пилотируемой экспедиции. Но такой гигант потребует чудовищной мощности излучателя, которые на много порядков превышает мощность всей нашей цивилизации.
В принципе вы сами можете поиграть с формулой выше.
Вам еще нужен закон Стефана-Больцмана что бы понять какое максимальное ускорение (мощностью и дистанцию фокусировки) вы можете себе позволить.
Это сто раз считалось.
Но в целом получается что корабль-парус меньше 1000 тон не так уж и просто "срастить". Меньше парус - нужна очень мощная линза, что вообще делает глупым масштабирование. Гора родила, получается, мышь.

Собственно, по теоретическому бэк-граунду паруса это и все.

Парус имеет смысл запускать только в виде быстрого корабля и с не очень маленькой полезной нагрузкой. Вот теперь и прикинте ГДЕ и КОГДА такая потребность может возникнуть?

Кстати, мы тут изучали межзвездную войну (на в физической реальноси) и пришли к удивительному выводу. Если вам нужно захватить извне чужую звездную систему и нужен корабль-захватчик (который может если не уничтожить то оглушить инфраструктуру космической цивилизации вокруг атакуемой звезды) то лучше паруса себе и представить ничего нельзя.  Я накидал проект "Драккар". Получилось очень изящно. Парус идеален и по энергии и по конструкции (его парус превращается в поток релятивистских снарядов) и по скрытности запуска (луч всегда идет мимо системы и обнаружить запуск можно но куда сложней чем ракету).
То есть, тоненький романтический парус это на самом деле самое грозное оружие во вселенной, работающее на известной нам физике. Но это уже совсем другая история!

[Polnoch Ксю]

А вторая проблема?

До нее еще надо дойти. Ночь, я ведь не только вам на самом деле все это рассказываю. Я хочу что бы люди четко и ясно увидели проблему в целом. Я и себе (в который раз) это рассказываю, чуть по-другому, разумеется.
Я вообще удивлен тем что на ПЛАНЕТЕ ЗЕМЛЯ нет фактически людей которые бы это СДЕЛАЛ ДО МЕНЯ. Фрисби пытался, например. Ну человек десять пытались и пытаются. Но как-то они это делают в пол силы. Вяло и даже бездарно. Узколобо. Предвзято.
Странно, не правда ли? 7 миллиардов людей на планете.

Думаете публиковаться ?

И... у Вас дальше есть прикидки по необходимой работе, которую нужно совершить, что бы разогнать зонд, по КПД батарей, лазера, что бы прикинуть маштаб установки?

 А вы торопитесь? Вам уже скучно? Вы хотите побыстрей заглянуть в конце учебника и увидеть ответ?
Суть ведь в чем? Я старый турист (кстати как и И Моисеев. Тот вообще спелеолог, кажется). И я знаю, что путь, порой, куда важнее цели…

Нет, не тороплюсь

Вы не возражаете, если я Вам поопонирую?

Не согласна с Вашим делителем 2: ракете совсем необязательно тормозить ракетным способом. Недавно была публикация про прямоточный межзвездный двигатель, авторы работы сказали, что такой двигатель не получается, и что захватываемые ионы будут тормозить корабль, но высказали идею про "звездный парашют": что магнитной ловушкой можно тормозиться.

Плюс, любому звездолету нужен экран для защиты от метеоров, даже парусу. Почему бы ракете не использовать в качестве такого щита радиатор?
Выходит, что 0,5c для ракеты все-таки реальна...

Насчет остального нужно тоже подумать

Кстати, парус с лазерами точно поможет для стартов АМС, они даже смогут затормозиться у звезды с помощью "парашюта" о межзвездную среду, что бы зонды не промчались на огромной скорости сквозь систему, а вышли на орбиты планет системы, но как он может помочь возвращению пилотируемой экспедиции?

ИМХО, туда нужно лететь на парусе, а обратно на ракете. Можно с подпидкой энергией из Солнечной системы (что бы не таскать тяжелый реактор)

[PathFinder]

И так. 20 миллионов л.с. это 14 710 000 000 Ватт. 1% от этих ватт 147 миллионов ватт тепла обрушивающегося "на стенки двигателя".
Как будем это тепло сбрасывать? По Стефану-Больцману, разумеется! Иначе - НИКАК.

Это "Восток" мог охлаждать себя проточным потоком керосина и кислорода ибо это -летающая цистерна быстро "выливающая" из себя материю с низкой энтропией в двигатели. Поэтому не только красивый выхлоп служил ему радиатором (сбросом 10 миллионов лошадиных сил)  но и вся масса топлива в баках - тоже. Именно она и протекала в рубашках камер и сопла ЖРД, отбирая паразитку прежде чем сгореть в самой камере.
Поэтому ЖРД  ракеты ("отсталые" керасинки) обладают не просто большой удельной мощностью, это вообще В ПРИНЦИПЕ предельная, физически достижимая на любых ракетах удельная мощность. ЖРД ракета в этом смысле пиковая, экстримальная, предельная машинай. Круче ни через миллион ни через миллиард лет никогда  не будет.
Не верите?
Значит вы - чмо необразованное. Физически бескультурное. Вы просто не понимаете в каком мире оказались. Таких как вы - тьма. И именно потому что вы такие  дураки вас всегда имеют всякие подонки.
Но вернемся к раткетам. И так. ЖРД развивает такую чудовищную мощность за счет чудовищного расхода топлива. За счет что импульс (mv) он получает больше за счет m чем v.
А на звездолете такого чудовищного расхода топлива нет. У нас там всего 4 кг на 1 кг корабля, если мы говорим об максимальной энергетической эффективности (а теперь ясно что это не только надо соблюдать из экономических но и просто из инженерных соображений!) 
И дело даже не в этом 1 на 4. Даже если бы было 1 к 4 000 это ракету не спасло бы. "Восток" разгоняете до 8 000 км/с, а мы до 30 000 000 км/с. "Восток" отбрасывает массу со скоростью 3 500 м/с а нам нужно где-то 20 000 000 м/с. Вот и смотрите удельную энергию отбрасываемого килограмма массы. У нашего звездолета скорость массы в 5700 раз выше, значит удельная энергия квадратично, в 32 миллиона больше! Какой тут радиатор из выхлопа?

Иными словами. Сливать через выхлоп (как "Восток") паразитку звездолет уже НЕ МОЖЕТ.
Остаются только радиаторы. И закон Стефана-Больцмана.



И какова же их площадь для нашего гипотетического звездолета?
Возьмем идеально черный радиатор с температурой поверхности 1000 К (~700 С,  металл раскаленный до такой температуры светится вишнево-красным. Представили?) Тогда по Стефану-Больцману нам нужен радиатор площадью… 2 594 м2. Если это представить как диска, излучающий двумя сторонами, то диаметр такого диска 825 м.

По-моему, тут какая-то ошибка с площадью радиатора. Если температура радиатора равна 1000 K, а мощность равна 147 МВт, то площадь радиатора помноженная на эпсилон и дельта будет равна 0,000147. (147000000/(1000⁴)=0,000147)
Откуда тысячи квадратных метров-то при таких цифрах?

[alex_semenov]

При всем уважении, Александр, но диаметр двустороннего диска общей площадью 2 594 м2 будет 40 метров. Хотя это мало меняет ситуацию - взяв пять тонн от сухой массы, мы получим поверхностную плотность всего 3,8 кг/м2 - как у кровельного профлиста, не считая каркаса (а нам через него качать теплоноситель декалитрами в секунду).

Гм... В попыхах корень не взял?! Спасибо. Хорошо что кто-то проверяет.
Да, не так эффектно но 80 м в диаметре диск раскаленный до красна тоже зрелище.

[alex_semenov]

По-моему, тут какая-то ошибка с площадью радиатора. Если температура радиатора равна 1000 K, а мощность равна 147 МВт, то площадь радиатора помноженная на эпсилон и дельта будет равна 0,000147. (147000000/(10004)=0,000147)
Откуда тысячи квадратных метров-то при таких цифрах?

А постоянна Стефана-Больцмана где?

[Polnoch Ксю]

Кстати, мы тут изучали межзвездную войну (на в физической реальноси) и пришли к удивительному выводу.

offtop:
Ненужность семьи, межзвездные войны на парусах... Это странные мысли из одной серии

[AlexOrex]

По-моему, тут какая-то ошибка с площадью радиатора. Если температура радиатора равна 1000 K, а мощность равна 147 МВт, то площадь радиатора помноженная на эпсилон и дельта будет равна 0,000147. (147000000/(10004)=0,000147)
Откуда тысячи квадратных метров-то при таких цифрах?

А на сигму (которая 5,67х10^-8 Дж*с^-1*м^-2*К^-4) разделите - и получатся тысячи квадратных метров.

[PathFinder]

По-моему, тут какая-то ошибка с площадью радиатора. Если температура радиатора равна 1000 K, а мощность равна 147 МВт, то площадь радиатора помноженная на эпсилон и дельта будет равна 0,000147. (147000000/(10004)=0,000147)
Откуда тысячи квадратных метров-то при таких цифрах?

А постоянна Стефана-Больцмана где?

Я что-то подумал, что эпсилон и сигма - коэффициенты примерно равные единице. А там 5,67*10^-8.
Тогда у вас всё правильно. Извините.

[Polnoch Ксю]

Можно еще поопонировать? 30 тонн это лукавство, Вы же сами писали, что хорошие ракеты это большие ракеты

Ну вот и нужно считать не для 30 тонн, а для 30 килотонн.

Площадь у нас прямо пропорциональна мощности, и обратно пропорциональна четвертой степени температуры (кстати, композитный радиатор выдержит температуру в пару тысяч градусов...)

Напомню, что 238квт/кг у нас потребная мощность для 0.1с (по тому, что тормозиться ракетным способом нет необходимости).

Не нужна звездолету такая мощь, как у ракеты "восток"

Получается не так страшно, хотя парус все равно прикольнее

[Проходящий Кот]

Кстати, мы тут изучали межзвездную войну (на в физической реальноси) и пришли к удивительному выводу.

offtop:
Ненужность семьи, межзвездные войны на парусах... Это странные мысли из одной серии

А здесь у нас полно СТРАННЫХ МЫСЛЕЙ......

[alex_semenov]

Думаете публиковаться ?

Уже думаю.

Вы не возражаете, если я Вам поопонирую?

Раумеется нет!

Не согласна с Вашим делителем 2: ракете совсем необязательно тормозить ракетным способом.

Не совсем понял где делитель 2? Я вообще все время говорил о разгоне. Торомжение опускал. Оно предполагалось только раз когда я пол пути разгонялся пол пути тормозил.

Недавно была публикация про прямоточный межзвездный двигатель, авторы работы сказали, что такой двигатель не получается, и что захватываемые ионы будут тормозить корабль, но высказали идею про "звездный парашют": что магнитной ловушкой можно тормозиться.

Интересно, что это за публикация "недавно"? И что это за такой новатор? Суть в том что идея уже давно известна. Считается Р. Зубрин. Он считал магнитные паруса и он же показал что магнитный парашют вполне применим как система торможения. И случилось это в конце 80-х, начале 90-х годов (надо поднять работы и посмотреть точней).
После этого магнитное парашютирование становится даже у продвинутых писателей-фантастов обычной технологией.
Так у Алексея Барона в "Эпсилон Эридан" очень драматично описан эпизод торможения у этой звезды.
Единственное. Закон торможение экспоненциальный и это значит что только за счет торможения о среду остановиться не получится. Значит дотормаживать надо еще чем-то. Тут уже обсуждалась эта проблема и не раз.
Собственно, для Форварда его идея лазерного паруса долгое время была неполноценной идеей именно потому что он не мог придумать как тормозить такой парусник у цели.
В 70-х один из любителей фантастики предложил ему такой экзотический способ:



Корабль запускается чуть в сторону, потом выпускает длинные усы и используя магнитное поле галактики подлетает к звезе-цели с другой стороны. На земле включают луч и он тормозит звездолет у цели.
Но в начале 1980-х Форвард придумал свою многоступенчатую схему:



Особенность в том, что отражающее кольцо должно быть много массивней тормозимой середины, что бы большая часть энергии сработала на торможение. Поэтому у Форварда и получался такой огромный парус 1000 км, хотя для его ПН хватило бы и 100 км в диаметре. 
Но в 90-х появилась идея магнитного парашюта и с тех пор вопрос торможения как-то стал вообще рассматриваться как отдельная задача.

Плюс, любому звездолету нужен экран для защиты от метеоров, даже парусу. Почему бы ракете не использовать в качестве такого щита радиатор?

В качестве щита можно еще использовать отработанные парус. Но не радиатор. Радиаторы вообще очень не любят пробои.
Кстати, вопрос щита - отдельный и тонкий.
Вот вам статья об этом:
http://go2starss.narod.ru/pub/E009_RMP.html
И вообще говоря против метеоритов защиты не будет. Другое дело пыль.

Выходит, что 0,5c для ракеты все-таки реальна...

Не выходит.
Хотя я не настаиваю слишком сильно. Но я показал закономерности. Простые и неоспоримые.

Насчет остального нужно тоже подумать
Кстати, парус с лазерами точно поможет для стартов АМС, они даже смогут затормозиться у звезды с помощью "парашюта" о межзвездную среду, что бы зонды не промчались на огромной скорости сквозь систему, а вышли на орбиты планет системы, но как он может помочь возвращению пилотируемой экспедиции?

Возвращение пилотируемой экспедиции рассматривается у Форварда. Это единственный проект где это рассматривается. Кстати, в его романе "Мир Роша" пилотируемая экспедиция к Барнарде (20 человек) НЕ ВОЗВРАЩАЕТСЯ. Только перелет и земляне там остаются навсегда. До смерти.
Вообще говоря, я давно не видел попыток прикинуть полет туда и обратно. Только туда.

ИМХО, туда нужно лететь на парусе, а обратно на ракете. Можно с подпидкой энергией из Солнечной системы (что бы не таскать тяжелый реактор)

Это как у Камерона? Я хотел предложить ему модернизировать его звезду удачи именно так. Он явно забыл про парашют. И зря.
Но вообще говоря,  я давно не мучаюсь проблемов возвращения назад. Это бессмысленная задача.
Если летят люди, то они летят с целью колонизации. Создания там базы и осесть навсегда.
Если летят автоматы то вопроса вообще нет. Тем более, что если автоматы самореплицируются. То есть в состоянии создать свою копию.
Вообще говоря, иную полезную нагрузку перебрасывать через межзвездное пространство с такой огромной скоростью я не вижу смысла.
Я прикидывал проект "Одуванчик". Так вот это механизм превращения планетоида типа Церера в базу для запуска парусников ко всем ближайшим звездам. Там корабли находят свой планетоид типа Церера  и цикл повторяется. Главное - запустить первый саморепликатор с Луны на Цереру.
Проблема экономики, энергетики - саморепликаторы все решают (речь идет не о микро не о нано а о экономике роботов). Есть ИИ и саморепликаторы? Есть и паруса.
Но возникает другая проблема.
Мы тогда тут зачем?
Мы тут - никикаим боком. Людей тут это очень расстраивает.
Возникте тот самый конфликт Прогресса и Человека, о котором шла речь про пути развития современной фантастики.
Человек вроде как за Прогресс, но не во всех направлениях (ИИ, саморепликаторы), а только в определенных, удобных ему… Ему оказывется нужен только такой прогресс, который сохраняет за ним место повелителя и познователя природы.

[Polnoch Ксю]

Для 30килотонного звездолета, если не перепутала числители и знаменатели, требуется мощность 7,14МВт,

1% от 7 МВт получается 70КВт, уже не выходят тысячи квадратных метров. А то, что выходит, сравнимо с габаритами корабля.

ИМХО, предел для ракеты 0,1-0,2c, но для 0,5 она действительно не годится

[alex_semenov]

Кстати, мы тут изучали межзвездную войну (на в физической реальноси) и пришли к удивительному выводу.

offtop:
Ненужность семьи, межзвездные войны на парусах... Это странные мысли из одной серии

Да вы с нами тут еще пообщаетесь, и не таких странностей наслушаетесь!