Двигатель для межзвёздных перелётов

[alex_semenov]

доп. И кстати, Вы представляете на что похоже стокиловаттное устройство, которое можно носить за спиной или в руках?

А зачем в руках? Вы делаете карманную супер-электростанцию?

Кстати о формулах.
Я выше ляпнул глупость и никто не схватил за руку. Хотел исправить, но не успеваю за бурно вспыхнувшей беседой.
Речь о толщине стенок реактора и свободном пробеге нейтронов (вообще частиц).

Ослабления потока для любых частиц:



W- поток за экраном. W0- поток перед. Сигма- сечение поглощения (или реакции например) l - толщина экрана. n - концентрация частиц мишени (см^-3) мы уже считали:



Отсюда  W/W0 =1/k, где k - коэффициент ослабления потока.
Отсюда толщина экрана (из коэффициента ослабления k):



При прочих равных (n, сигма) если вам нужно уменьшить плотность потока в 1000 раз (например) стенку вам нужно делать не в 1000 раз толще а в Ln(1000) то есть в 6,9 раза.
Это к вопросу о толщине бланкета и толщине радиационной защиты.
Для банкета достаточно k=10-100 (теряем 1-10% тех же нейтронов). А радиационная защита требует очень большого k (сколько?) сажем миллион. То есть в 10 000 раз больше.
Значит защита должна быть в 9.8 раза  толще бланкета.
И если у нас защита реактора метры, то бланкет для того что бы поймать почти все эти частицы  может быть  10-11 раз тоньше (не в тысячи как я прикинул!).
Важная поправка против моего оптимизма!
Так что все что я на глаз сейчас себе представил (с урановым парусом) требует тщательного расчета (нет там запаса на оптимизм). Но нужны данные по сечениям  для разных событий с разными нейтронами и разными уранами... Возможно что ничего действительно с парусом не получится.
Еще одно разочарование?

"Кто умножает знания - тот умножает скорби в этом мире." (с)

[alex_semenov]

Небось опять мишени?

нет, просто реактор

То есть с вменяемой тепловой (тысячи кельвинов) температурой внутри?

отапливать электричеством плохо - вы сами меня так научили

Да, плохо. Но ести нет другого выхода. Если под руками море лития… Грех не задуматься!
Я эту идею рассматриваю в качестве мозгового штурма.

для лития-7 - это не так. реакция идёт на быстрых нейтронах и является эндотермической

Ага! То есть все еще хуже чем я думал…

потому что на Земле бывает штиль, ночь, зима, облака и т.п.
а в поясе астероидов - нет

Ничего подобного! Просто солнечная энергия и ветер (тоже солнечная энергия) имеет куда более высокую ЭНТРОПИЮ чем уголь, нефть, газ. Ведь нефть уголь газ - это уже когда-то оплаченная миллиардами или триллионами жизней микроорганизмов солнечная энергия. Накопленная низкая энтропия. За миллионы лет. Мы этот кредит негэнтропии быстренько сожгли за столетия получая СВЕРХдешевоую энергию для себя (как должное). И дурачки, свято верим, что наука нам подарит новый источник сравнимой если не меньшей цены.
Солнечная энергия, насколько я знаю где-то в 5 раз дороже обычной (уголь, нефть, газ).
Верить этому сильно нельзя (как большей части "современной" экономической науки).
Кстати. Снеженцы обещали в своем взрывном реакторе энергию НА УРОВНЕ современной. Обосновывали расчетом. Если они не врут, то получается что взрывная  D+D энергия выходит раз в 5 дешевле солнечной. Пускай в 3-2 раза. Все равно есть смысл разворачивать взрывные реакторы даже на Луне. И по моим прикидкам солнечная энергия будет дармовой только на полюсах Меркурия.

я для перепрыгивания между планетозималями в межзвёздной среде ограничусь

Начал читать вашу ветку. Очень интересно. Но никак не углублюсь пока…

кстати, если даже ICF не будет, то жить за пределами снежной линии всё равно можно, используя уран как "катализатор"

Я на ICF как на экономически целесообразный реактор ДАВНО уже не ставлю…
Увы!

Повысил свой оптимизм по поводу открытых ловушек для гелий-3+дейтерий (и только этого вида топлива!). Хотя думаю и в них энергия получится дорогой. Хотя не факт…
Огромное значение играет РАЗМЕР установки.
Чем хорош снеженский КВС? То что в космосе можно иметь взрывной реактор просто ЦИКЛОПИЧЕСКИХ размеров. В термоядерных бомбах жечть совершенно бросовый дейтерий и при этом использовать очень мало "витаминного" плутония, урана. Если вы взрываете что-то в духе 100 Мт (гигантсая полость) то вы можете иметь коэффициент чистоты и 1000 и 10 000 и даже может быть миллион (если единичный взрыв еще сильней)?
То есть сверхмощные источники энергии могут здесь оказаться и экономически дешевле. Но сверхреакторы - это экзотика. Для особого применения…
Скажем, для военного…
В космосе нужны и компактные генераторы дающие дешевую энергию. Но в любом случае спектр уже известных решений достаточно широк что бы заявлять: "шеф, все пропало, все пропало!"

давайте будем считать это вашим личным мнением
ни одной здоровой на голову колонии не захочится снабжать энергией в течение многих месяцев или даже лет своих сбежавших отпрысков

Сбежавших - нет. А вот армию вторжения, например - очень даже. Я же говорю. Троллейбусная технология в космосе - для самых крутых. Которые не просто выживают в космосе, но еще и пальцы веером крутят перед конкурентами…

Откуда нейтроны в реакции нейтрон+литий6?

откуда дровишки? - из лесу вестимо
следите за моими руками:
Li⁶ + n -> He⁴ + T + E (вылетает т.н. "горячее" ядро трития, которому не с чем больше реагировать, чем с...)
T + D -> He⁴ + n + E (нейтрон влетел - нейтрон вылетел)

Последняя реакция - ТЕРМОЯДЕРНАЯ. То есть протекает при соблюдении критерия Лоусона. Как вы этого добьетесь?
Есть три места.
1. Атомный взрыв.
2. Разряженная (прозрачная) плазма с магнитным удержанием.
3. ICF. Там где гора рожает мышь.  Кстати тут электроэнергия превращается в свет (в лазерах) потом в тепло (сжатие). Очень неэффективно! Лучше уж тогда действительно на ускорителях протоны из которых нейтроны, которые бомбят литиевую мишень.
Тут ВЕЗДЕ хотя бы температуры можно получит людские. Какие нам, инженерам надо, такие и будут. Тысячи кельвинов не более.

[alex_semenov]

Я против ускорителя в качестве источника нейтронов. Нам нужно немножко нейтронов (в литии реакция же цепная), но, желательно постоянный источник. Поэтому я предлагаю подмешать к дейтериду лития-7/6 немножко урана. Весь вопрос в том лишь, насколько быстро затухает цепная реакция в дейтериде лития (т.е. сколько литиев может поделить в среднем одно ядро урана).

Нет. Если вы сталкиваете два заряженных ядра - вам нужны термоядерные температуры, плотности и вы получаете ВЕСЬ БУКЕТ проблем связанных с этим. Подмешал в рабочую зону тяжелые металлы (литий, уран) вы этот букет заставите цвести пышным цветом!

Чем хороша реакция Литий6 плюс нейтрон? То что это абсолютно холодная реакция. Понимаете? По сути у нас одна единственная проблема. Где взять лавину дешевых (энергетически выгодынх) нейтронов. Если мы ее решаем, мы снимаем сливки. Мы жгем литий, которого во вселенной -попой кушай (даже выбирая только литий-6!) в реакторах,  которые как и атомные реакторы прекрасно масштабируются… если у вас масштабируется источник нейтронов.

А идти вашим путем (ввязывать сюда D+T) - это что-то очень мутное. Я согласился бы на D+T если все раздельно работает. Но эту идею как раз и пытаются реализовать в классической токомачной   энергетики. Но даже там нейтронов не хватает. Приходится еще мутить что-то с бериллием.
В общем очень некрасиво получается.

Если уж идти по пути горячих реакторов то лучше уж тогда сосредоточится на гелии-3 и дейтерии. Уж этого дерьма во вселенной - тьма. Больше всего (хотя гелия-3 как раз не так уж и много. Но все равно достаточно).
Я понимаю. Нужно тогда липнуть к планетам-гигантам. А это идет в разрез с вашими планами…
В общем у вас остались одни КВС. Котлы вспышечного сгорания. Чуть-чуть тория или урана и много-много дейтерия.
И вперед!
Но и здесь уран привязывает вас к центру гравитационной ямы.
Меня это устраивает. Я в Оорт не шибко и лезу, а  межзу звездами я намерен перемещаться со средней или даже большой скоростью опираясь на троллейбусные технологии прежде всего и разумеется небольшие массы.
Но здесь это оффтоп.
Здесь у нас - корабли поклонений. Но и в этой области я сторонним малых масс. Не более миллиона тонн!

[alex_semenov]

Против ускорителя в качестве источника нейтронов у нас сама природа. Нужны протоны с энергией в гигэлектроннвольты. Меньше - никак нельзя. А такие ускорители имеют достаточно крупные размеры. Хотя в космосе - вакуум. Размер может быть большой а масса - мизерная.
Другая тонкость - мощность поля. Это магниты. Сверхпроводники. А сверхпроводинки - низкие температуры и хорошая термоизоляция. Опят таки - нужен вакуум.
То есть. Все намеки на то, что все-таки ускорительное направление как раз и могло бы стать неплохим решением вашей энергетической проблемы (как сжигать литий?).

Интересно есть ли принципиальные препятсвтия против построения компактных (но сильноточных) ускорителей для протонов  энергий в Гэв?

[alex_semenov]

чем же хуже? энергия тоже никуда не девается, а выделяется затем при реакции дейтерия с тритием. зато литий-7, беря в долг один нейтрон, отдаёт два кроме того, быстрые нейтроны таким образом замедляются и становятся более доступными для реакции с ураном или литием-6

Да это все - голая алхимия. Не более! Вы же понимаете уже наверное, что там масса тонких нюансов, которые сводят подобные радужные надежды в ничто! Сечения процессов для частиц разных энергий например, создают самые удивительные препятствия и эффекты.
Если же вы получаете очень высокую концентрацию энергии (плазму) у вас такая свистопляска начинается!...

если использовать нежные до радиации солнечные батареи с потрясающе низким КПД - то да. А солнечный коллектор с топорной турбиной будет внезапно выгоднее
Александр, дело это уже посчитанное, не спорьте
ссылку на тему позже дам.

Гм.. Я вам могу дать встречную ссылку. У тех же Снеженцев с их КВС есть в начале расчет четко и просто ПОКАЗЫВАЮЩИЙ что солнечная электростанция (то есть зеркальный коллектор) ну просто никак не может быть ДЕШЕВЫМ источником энергии.
Хоть тресни!
http://go2starss.narod.ru/vzryvnaya_deyterievaya_energetika.djvu
Я уже не помню деталей.
Помню что логика была проста и доходчива!

Последняя реакция - ТЕРМОЯДЕРНАЯ. То есть протекает при соблюдении критерия Лоусона. Как вы этого добьетесь?

а добиваться и не надо
надо надеяться на то, что кинетическая энергия новоиспечённого ядра трития будет достаточна чтобы добравшись до ядра дейтерия, выбить альфа-частицу и нейтрон

Не надо наедятся. Надо рассчитать. Показать, как добиться условий, когда событие происходит с вероятностью 1.

[alex_semenov]

надо надеяться на то, что кинетическая энергия новоиспечённого ядра трития будет достаточна чтобы добравшись до ядра дейтерия, выбить альфа-частицу и нейтрон

Эх, надежды…
Несколькими страницами вые уже говорилось про низкое сечение ядерных реакций по сравнению с потерями энергии на ионизацию.
Для реакции D+T в этом плане на три порядка луче, но все равно вероятность реакции доля процента.

Отож! В этом случее нужна или суперперекачанная энергией среда (и тогда все надежды на быстроту процесса. То есть взрыв как в бомбе) или очень разряженная, прозрачная плазма где можно добиться условий, баланса энергий для термоядерного синтеза... Но из  такой среде нейтроны уходят нисчем не прореагировав!

[alex_semenov]

Александр, обратите внимание, что в вашем приведённом выше рассуждении, говоря "удельная мощность", вы подразумеваете отношение мощности двигателя к массе полезной нагрузки (разгоняемой до скорости v).
Тогда как физически ограниченным, по видимому, является отношение мощности двигателя к массе двигателя. То есть мы имеем дело с двумя совершенно разными удельными мощностями.

Я использовал такой термин как "полезная нагрузка"? Вообще говоря я пытался избегать этого зная что кто-то на эту ГРАБЛЮ наступит. То есть не разберутся о какой удельной мощности я говорю. Хотя из формул (и множественных примеров) и так ясно.
Я говорю о Ваттах разгоняющей установки на килограммы разгоняемой массы.
Все пределно ясно.
Но я привел примеры. Что бы не дай бог не заблудились!
Мощность двигателя автомобиля к массе ВСЕГО автомобиля
Мощность двигателя самолета к массе ВСЕГО самолета
Мощность двигателей ракеты (тяга на скорость истечения) к массе ПУСТОЙ ракеты (ракета плюс полезная нагрузка минус масса топлива).

Обычно, в технике удельная мощность считается для двигателей как отношение мощности двигателя к массе САМОГО двигателя. Им там так удобней. Но у нас совершенно другой случай.
У нас может так случится что двигатель остается на месте и тогда его собственная масс нас совсем не волнует. НО! Если двигатель оказывается на борту (скажем ракета) то тогда его масса входит в разгоняемую массу ПОЛНОСТЬЮ. Какова доля этой массы? Это сложный вопрос. Но  в любом таком случае  та удельная мощность о которой вы говорите (мощность деленная на массу самого двигателя) должна быть ВЫШЕ чем та, что считаю по формулам я. То есть мое уравнение тогда можно рассматривать как неравенство. Эта ваша удельная мощность голого двигателя должна быть НЕ МЕНЬШЕ чем удельная мощность которую считаю я. Если она равна, то вы разгоняете голый двигатель.
Уловили?

И кстати, отношение мощности двигателя к массе полезной нагрузки увеличивается довольно просто. Посредством установки дополнительных двигателей. И всё. Правда при этом будет снижаться отношение массы полезной нагрузки к стартовой массе. Но это - отдельный разговор. Главное явных ФИЗИЧЕСКИХ ограничений в этом случае нет.

Давайте не будем обманывать себя играя терминами как нам удобно. Если вы под полезной нагрузкой понимаете то, что прячется под обтекателем ракеты-носителя то возможно эта мутка вам что-то и даст. Но я имею в виду совсем другут массу. Если вам угодно то это масса пустой ракеты плюс ваша полезная нагрузка. Одноступенчатеой ракеты. Если мы начнем мутить со ступенями то все запутается. Но ясно что в случае ракеты масса двигателся ВХОДИТ в разгоняемую массу и увеличение числа двигателей желаемого вами результата не даст.
Для ракетного звездолета закон кубическоро роста мощности НЕПРЕОДОЛИМ.
Точка. Еще рай посмотрите формулы. Это ведь операция в три действия с формулами из школьного учебника физики!

И ещё. Ранее вы писали про кубический рост мощности двигателя и квадратический рост его массы в зависимости от линейных размеров. То есть про лёгкость наращивания удельной мощности двигателя (отношение мощности двигателя к массе двигателя) при увеличении его размеров.

Да писал. Хотя это не строгое правило и не всех масштабах и скорей всего не во всех случаях. То есть этим можно пользоваться как эвристикой не более. Как прогнозом, который часто верен, но требует проверки более точным расчетом.

Так что вы уж определитесь легко или сложно наращивать удельную мощность. И какую именно удельную мощность.

Я со всем определился. Вы сами себя запутали. У меня оба принципа верны и друг другу никак не противоречат. Если вы говорите о ракетах (а тут все только и хотят говорит о ракетах, я так понял!) то ваша скорость перелета ОДНОЗНАЧНО ограничена удельной мощностью. То есть полезными ваттами ракетной струи к массе пустого корабля (двигатель, баки, конструкция и вся так называемая  ПН, то есть командный, оранжерея, танцзал, библиотека… и вся флотилия ударных флаеров).
И если у вас ракета, то вам поднять удельную мощность двигателя (и скорость перелета) возможно получится (но не факт!) увеличив размеры корабля.

Вот смотрите. Яркий пример. На НК рассматривался термоядерный двигатель на гелии-3. Виверн-джет. Это по сути легкая труба диаметр 2 метра и длиной 100 метров. Тепловая мощность двигателя автором была рассчитана под 3 Гвт (кажется). Какая мощность уходит в струю? Допустим 2/3 (это очень оптимистично). Автор кстати тут намудрил. Я его поправлял. Так вот. Пускай у двигателя полезная удельная мощность 2 Гвт. А масса двигателя (голого двигателя) по расчетам автора 40 тонн.
Вот и давайте прикинем. Пускай двигатель составляет 2/3 массы звездолета (со звездолетами так бывает. И не так бывает! Еще худе бывает!) То есть пустой звездолет (двигатель, пустые баки, фермы, научное оборудование) - 60 тонн. Считаем удельную мощность.

2 000 000 000 / 60 000 =  33 333 Вт/кг

33 Квт/кг (у восхода в десять раз больше). Из моей формулы (при k=0.2, n=0.64 S=10 св. лет) мы получаем для такого двигателя характеристическую скорость 0,031 с Делим пополам (разгон-торомжение) и получаем крейсерскую скорость перелета между звездами.
Мало?
Давайте поиграем с размерами. Давайте увеличим размеры в 10 раз. То есть длину двигателя сделаем 1 км, а диаметр 20 м. Предположим, что чудо случилось. Нам повезло (мы гении!) и масса нашего двигателя возросла пропорционально росту поверхности "трубы" (которая на самом деле тонкие фермы из космических пеноматериалос скрепляющие еще более чудесные сверхпроводящие кольца амбиполярной ловушки). То есть в 100 раз. И масса нашего двигателя теперь не 40 тонн а 4 000 тонн. Корабль тоже пускай стал 6 000 тонн (2 000 тонн остальные девайсы). Но объем "трубы" возрос в кубе, то есть в 1000 раз. И ГРУБО  в 1000 раз возрастает и мощность двигателя (если выделяемая в кубическом метре плазмы мощность сохранилась). И теперь наша удельная мощность:

2 000 000 000 000 / 6 000 000 = 333 333 Вт/кг

Это уже сравнимо с удельной мощностью ракеты-носителя "восток" на старте. Подставляем в мою формулу эту мощность. Получаем 0,067 c
Чувствуете прирост?
Все равно мало?
Нифига! Как раз самый раз. Это уже СРЕДНИЙ звездолет. Делить пополам это дельта-вэ - варварство. Согласен. Надо применять магнитный парашют. Но это опять масса мороки… Но зато это уже похоже на РЕАЛЬНОСТЬ.

И поверьте мне. То, что я вам сейчас описал - это по сути ВЕРХНИЙ ПРЕДЕЛ для чистых ракет (у которых масса двигателя входит в разгоняемую массу).
Предел здравых мечтаний. Это счастье случится, если природа к нам будет очень благосклонна и если все звезды на небе для нас сойдутся…
Все что сверх того что я насчитал - маниловщина.
Улавливаете?
Я не решаю тут уравнений. Я решаю неравенства. Я показываю границы через которые никогда не переступить в том или ином случае.

[alex_semenov]

Квадратный метр радиатора на Церере ЯВНО дешевле квадратного метра любого солнечного коллектора. Потому что это обычный лед (снег, фирн) в котором проложены трубки с теплоносителем.

Только одноразовый он. Скинул туда некое количество тепла, лёд расплавился и испарился в вакуум. Всё.
Аналог той же нефти.

Нет-нет! Все зависит как интенсивно использовать. В проекте "одуванчик" я  считал температуру этого радиатора как -10 С. То есть лед в моем случае еще не плавится (хотя можно было бы для пиковой мощности пойти и на это). Но газы, разумеется всплыву и могут создать даже некоторое подобие атмосферы над Церерой (или скажем, Вестой или Кваваром).
Кстати, коэффициент черноты снега по некоторым справочникам 0.8-0.9 (очень высокий). По сути как у графита. Хотя "на вид" снег очень белый. Удивлен до сих пор.

[alex_semenov]

А нельзя ли использовать сильноточный ускоритель тяжёлых ионов непосредственно в качестве двигателя?

Можно но глупо. Бессмысленно.
В общем "нельзя".
Уже, кажется, сто раз этот вопрос задавали и сто раз на него отвечали на том же НК. Но кто-то (может и вы?) упорно с ним носится и никак не может понять глубину повальности идеи.
Можно ли дать простой, краткий и честный ответ почему это - бред?
Гм…
По-сути вы получаете фотонную ракету. По энергетике. По скорости истечения. Ничего лучшего (по эффективности ракетного движителя) чем фотонная ракета у вас не получится. Это сложно понять. Но надо. И у вас в итоге получается фотонная ракета, в которой фотоны рождаются из… тока. Понимаете?
Сама по себе фотонная ракета - вещь специфическая. Она годится только для субсветовых скоростей. Там у нее появляется какой-то смысл.
Но в случае вашей идеи все еще хуже.
Вы  настолько наивны с этим своим вопросом, что вообще выносите ключевой для любых таких систем вопрос об источнике энергии за скобки. Это говорит о том что вы совершенно "не в теме".
Где ток для ускорителя брать? Реактор? А реактору радиаторы? А удельная мощность о которой я ору  тут как дракону в ж…? Мои формулы-"откровения" носят общефизический характер. То есть они касаются всех видов приводов (даже не ракет). Околосветовые скорости полета вы никогда не получите используя ионную энергоустановку.
Значит околосветовые скорости истечения вам НЕ НУЖНЫ.
И мутки с истечением близким к свету - тем более.
Ну почему это так тяжело понять?

Поймите. Ионные двигатели совершенствуются именно в направлении СНИЖЕНИЯ скорости истечения и увеличения ТОКА. Типичная скорость самых совершенных ионных двигателей сейчас 70-50 км/с. И это действительно ИДЕАЛЬНАЯ скорость истечения для межпланетных кораблей потому что такова характеристическая скорость полета межпланетной ракеты в солнечной системе. А если вам нужен звездолет то вам нужны скорости истечения ионов сравнимые со скоростью полена. Если 3 000 км/с то нужна и скорость истечении 3 000 . Примерно. И кстати, такую скорость получить в ионнике (простом ионнике) - раз плюнуть. То есть там вообще совершенствовать нечего. Все и так получается ИДЕАЛЬНО. Ионник с истечением в 100 км/с дает КПД 98%! А большие скорости истечения - можно получить еще выше КПД. Даже выбрасывая через двигатель не ксенон какой-нибудь а даже такую плохо ионизирующуюся дрянь как водород!
Почему?
ПОСЧИТАЙТЕ!  (Затрачиваемая мощность) = (тяга двигателя) X (скорость истечения).
Если у вас скорость истечения возросла в 100 раз, у вас упал ток через камеру в 100 раз (при той же тяге и затратах энергии!!!). Всякие там проблемы с объемным зарядом, утечкам резко снизились.
Более того. Неустранимые потери в ионнике - затраты на ИОНИЗАЦИЮ рабочего тела. Они фиксированы. Поэтому и испольуют экзотические виды топлива. Да, но это при 50 км/с истечения! При 5 000 км/с затраты энергии на разгон возрастают в 10 000 раз. Энергия ионизации становится ноль-ноль дым от этих затрат! То есть можно через ионник гнать любую удобную вам дрянь!

То есть. Ионный двигатель в нашем случае -НЕ ПРОБЛЕМА. Мы тут это даже не обсуждаем. Потому что сам двигатель (легкий, компактный, эффективный) считай у нас давно в кармане.
Но ну нас нет для него источника энергии. И вот вокруг него тут и происходят пляски с бубном. Радиаторы, реакторы…
Все наше внимание было на них. Дым столбом!

И тут вы. Весь такой красивый врываетесь с гениальной идеей!

Осознали?

В общем забудьте об этой бредовой идее раз и на всегда.

Таким изобретениям пора давать какое-то обидное прозвище. Как они появляются? Люди играются словами, комбинирую их как кубики и когда у них что-то забавное выходит (не читали о таком) они бегут с воплями "эврика!".  Хотя эта игра слов к реальности никакого отношения не имеет.
Моя попытка поставить заслон подобному горе-изобретательству в виде максимы "нет расчета- нет идее" всеми игнорируется начисто!
Люди уверены, что расчеты - это так, рутина. Вспомогательность. Когда есть идея. Главное - придумать что-то качественно. Что можно (и достаточно) описать на словах…
При том считать самим что-то не считается необходимым.
С чего это?
Не потому что считать что-то считается рутинным занятием для идиотов? А гении - они же гуманитарии, художники!
Я сам - художник. Но… нет расчета - нет идеи! Художник? Рисуй свой гениальный расчет!

Кстати. Очень злит что не могу "познать числом" этот дурацкий урановый парсу... Благо идея не моя.

[alex_semenov]

Давайте поиграем с размерами. Давайте увеличим размеры в 10 раз. То есть длину двигателя сделаем 1 км, а диаметр 20 м.

Когда недавно я решил, пользуясь этим термоядерным движком как аналогом, прикинуть свой "Толиман", пока автоматический (о пилотируемом не мечтал), то выпал в жесткий осадок от того, что разгон до крейсерской скорости (1,6 скорости истечения, которую я взял 5000 км/с) потребует на порядок-два больше времени, чем сам перелет на крейсерской до Альфы.

О! Вот верю же!!! Верю что человек мучился! Считал идею!
Наш человек!
 
Ото ж! Поэтому я и делаю оценку нижней границы удельной мощности для любого звездолета в обратную сторону. Беру всю дистанцию перелета  S, беру от нее 10-20%  на разгон-торможение (как я это обосновываю - я тут опускаю. Это не столь важно хотя интересно). Полученная дистанция -  тот интервал, в который должна вложится наш разгон. Масса есть, конечная скорость есть (энергия есть), дистанция - есть. Значит мощность - вынь да полож! Не важно что ты используешь для разгона или торможения.
Разумеется формула приблизительная. У реальной ракеты, например ускорение будет переменным (по мере расхода массы) и дистанция получается не точная. Но я не даю точную цифру. Я провожу границу, отсекая возможное от невозможного.

Обратите внимание. Если у вас задана скорость v, то на большей дистанции S (скажем 10 св. лет) ее легче набрать чем на меньшей. При том же v к А-Центавре (4.5) вам уже понадобиться бОльшая удельная мощность разгонной системы (что бы она не представляла). Поэтому более близкая цель может вам преподнести более неприятный сюрприз при сведении концов с концами в расчетах.
 

Только введя вот этот самый коэффициент масштабирования, удалось упихать разгон-торможение в 30 лет (у меня была полная ракета, без парашютов).

А время мисси хотим впихнуть в интервал, когда-то заданный Аленом Бондом…
Так?

"Чтобы наиболее молодые участники проекта, принимавшие участие в запуске, дождались результатов"
Признайтесь!

"Эх, молодежь!" (с)

Но с масштабированием тоже проблема - поверхностная плотность паразитного излучения будет расти пропорционально размерам реактора - т.е. надо делать элементы магнитной ловушки тоньше и Уже, а радиаторы к ним больше. 

Разумеется.  Скажем, у меня мощность возросла в 1000 а поверхность цилиндра плазмы всего в 100 раз. Значит плотность нейтронов  рентгена, СВЧ возрастет в 10 раз.  Особенно хреново с нейтронами.
Так что удельная мощность двигателя возрастет разумеется не в 10 раз, а скажем в 9-8. И это если нам повезет свести все концы с концами.

Питать ионники по лучу, как парус? Энергии понадобится меньше (скорость меньше), но циклопические стартовые апертуры неминуемы.

Ну, если речь идет о быстром-среднем корабле (0.05-0.075с) то можно попробовать именно так. Для зонда или легкой пилотируемой колонии (хотя последнее - фантастика) вполне  вменяемое решение для разгона.

В полете парус приемная антенна сворачивается, пленка (если есть) с неё сбрасывается, а каркас потом служит магнитным парашютом... Ой-ё, куда-то меня понесло!..

Вообще магнитный (или полевой парашют) по оценкам Зубрина (возможно слишком оптимистичным) при использовании самых передовых сверхпроводников может составлять по массе 10%  от тормозимой нагрузки. То есть. Его вполне можно иметь "в отдельной сумке". Скорей всего так и будет. Не надо из двух хороших вещей делать одну плохую. Дороже выйдет.. .
Но тут есть морока посложней.
Парашют не может тормозить до конца. До выхода на орбиту звезды. Уже на скорости 3000-1000 км/с  даже очень мощный парашют становится НЕЭФФЕКТИВНЫМ. Это как при посадке на Марс. Атмосфера там слишком разряжена и парашют работает только в начале. А посадка на ракетном столбе.
Так и здесь. Если у вас тысячные света - парашют уже не поможет. Надо иметь движек дотормаживания. Я называю его бустер дотормаживания.
То есть без ракет НИКАК не обойтись.
Другое дело что 3000 км/с это 30 000 … В 100 раз легче задача.
Вы думаете я почему так  вцепился в урановый парус? Потому что для бустера дотормаживания у меня за душей лишь одно решение. И то на грани… Взрыволет по схеме "медуза"…

Так что у меня любая "троллейбусная" схема (не важно световой парус, ионник питаемый по лучу) пока не замыкаются на полноценную концепцию.

[alex_semenov]

Так я про околосветовые скорости истечения и не говорю. Даже близко.    Я сначала подумал, что неправильно использовал термин "сильноточный ускоритель" и вы, соответственно, меня не правильно поняли.

Извините. Я действительно налетел не разобравшись.

Это точно? Мы можем получить ионник со скоростью истечения порядка нескольких тысяч км/с с плотностью потока ионов достаточной для получения приемлимой тяги? Если да, то мой вопрос снимается.
Однако почему во всех источниках по ионным двигателям, которые мне попадались, скорость истечения составляла десятки км/с, а VASIMR с его 300 км/с преподносится как большое достижение?

Честно говоря, не интересуюсь успехами VASIMR, потому что даже на пушечном выстреле от него я не увидел в этой шайтан-трубе НИЧЕГО для меня принципиально нового и интересного.
Говорите 300 км/с? Странно. Разве это достижение? Напротив! Это провал!
VASIMR, насколько я понимаю, позиционируется как МЕЖПЛАНЕТНАЯ лошадка.
Верно?
А межпланетному кораблю такие скорости истечения не нужны. 300 км/с это почти на порядок больше идеала! Смотрите.
У вас два двигателя с одинаковой тягой 10 Н (например). Первый, ионник дающий 30 км/с (какой-нибудь коллоидный… допустим)
То есть потребляемая им мощность:

W=F*u=10* 30 000 = 300 Квт.

Второй ваш чудо- VASIRM с той же тягой но со скоростью истечения 300 км/с. Он потребляет уже 3 Мвт. В десять раз больше. Он, разумеется экономит рабочее тело. Отбрасывая его в 10 раз меньше за секунду. Но размен не имеет ни малейшего смысла.
Вам нужно за это заплатить энергоустановкой в 10 раз большей.
Не проще ли заправить в баки в 10 раз больше топлива?
Проще!

Что же касается просто ионных двигателей, то все они совершенствуются именно в сторону уменьшения скорости истечения и увеличения тока через камеру (отбрасываемой массы за секунду). Для этого и используются всякого рода хитрые металлы. С одной стороны ионизирующиеся легко (затраты на ионизацию - растраченная энергия) с другой имеющие массу иона побольше к заряду. Но и это все не помогает. Приходится мудрить с токами в камере. В общем. Все что предпринимается для совершенствования ионников с 60-х- это ПОНИЖЕНИЕ скорости истечения и увеличение тока с см2 площади двигателя.
Чем меньше у вас скорость истечения тем меньше вы тратите энергии на килограмм тяги.

Если же вы хоите иметь большие скорости истечения - у вас почти нет проблем.
А вы сами посчитайте! Давайте вдвоем считать. Опять берем учебник школьной физики (удивительно как много чудных откровений в нем можно отыскать!)



Энергия заряженной частицы - ее заряд на разность потенциалов. И эта же энергия - кинетическая энергия частицы. Отсюда получаем главную формулу для ионного двигателя:



Если вы хотите увеличить скорость истечения вы должны пытаться увеличить q (но это вряд ли) уменьшить m (скажем, использовать водород). Например, водород по сравнению с ксеноном легче в 100 раз (в 131 раз). Значит заменив ксенон на водород вы уже поднимите скорость истечения ионника (при том же напряжении) с 70-100 км/с   в 10 раз 700-1000 км/с.
Нужно еще? Увеличивайте разность потенциалов U на СЕТКАХ анода и катода. Нужно поднять скорость истечения ионов до 3000 км/с в 3 раза? Надо поднять напряжение в 9 раз.
Вообще говоря, у современных ионников (я имею в виду классический ионник, примитивный) напряжения и так предельны. Слыхали? Двигатель всегда машина на грани всех возможностей.
Почему? Потому что анод с катодом должны быть как можно ближе придвинуты друг к другу. Зазор должен быть минимальным. Ведь в этом зазоре - заряд. Запирающий. И чем меньше частиц находится в зазоре тем низе заряд. В общем … 
НО!
Мы ведь подняли скорость истечения в… во сколько? В 30 раз. А это что значит? Это значит что при сохранении ТЯГИ мы можем пропускать за секунду через камеру сгорания в 30 раз меньше ионов.
Тяга - это:



Улавливаете? Увеличели скорость в 30 раз уменьшили расход массы за секунду в 30 раз. Тяга осталась та же.
То есть. Объемный заряд в зазоре можно в 30 раз увеличить. Дистанцию между анодом и катодом - тоже. Нет пробоя. Меньше статическая сила рвет конструкцию.
В общем…
Честно скажу. Я не делал детальных расчетов пока. Нагребся материалов в сети. Методик. Есть толковый курсовой от студента ХАИ по ионнику. Именно простому ионнику. Есть все чтобы посчитать детали.
Но главное - я вижу что здесь для конструкторской мысли просторно как на море.

Кстати, говоря об ускорителе в качестве двигателя мне виделся линейный резонансный ускоритель (http://www.femto.com.ua/articles/part_1/1956.html)

Схема ускорителя Видероэ с дрейфовыми трубками: 1 - дрейфовые трубки; 2 - источник переменного напряжения; 3 - область действия электрического поля В; 4 - пучок.

Но это, конечно, на тот случай, если у ионников со скоростью истечения будут проблемы.

Пока мне кажется все это ИЗЛИШНИМ. Вернее там и используется на самом деле НЕСКОЛЬКО сеток. Но разгонного зазора достаточно ОДНОГО. В такой вот пушечной схеме вы  все равно сильных (именно тех самых что надо) токов вы не получите. Но самое главное - а какой смысл? Обыкновенный анод-катод прекрасно разгоняет до сантисветовых скоростей ионы того же водорода.
Ну посудите сами.
Масса протона 1,67E-27 кг. На скорости 3 000 км/с он имеет энергию… 7,52E-15 Дж. Если это перевести в электрон-вольты (1,6E-19 Дж) то получаем  47 КэВ…
Даже не мега!
Для разгона протона до таких энергий вам нужна разность потенциалов, как сами догадываетесь, всего 47 КВ (киловольт).
Для 30 000 км/с (в 10 раз большей скорости) вам понадобится, разумеется 4,7 миллиона вольт. Я не знаю много ли это?
Надо посчитать конкретный двигатель под такие скорости истечения.
Но суть в чем? Ионый корабль на 30 000 км/с с бортовым источником энергии  в виде реактора не доберется ну никак!
крылья-радиаторы и не дадут ему "взлететь"  "выше".
Да и ректена будет вся светиться. Если и получится что-то собрать, то будет все на пределе.

Вы не поверите, но подобное мне несколько раз удавалось. Причём перед лицом опытных профессионалов с многолетним опытом работы и обременённых учёными степенями.  Так что надежды я не теряю.

Поверю. Дело в том что профессионал это тот кто знает все больше и больше о все меньшем и меньшем. В том же ХАИ был в 88-м удивительный случай. Перестройка в разгаре. В институт (как мощную исследовательскую базу) спустили приказ- поднять автожирную тематику для с\х страны. Что это такое - вес отцы института уже давно забыли. Но быстро выясняют что на первом курсе учится самодельшик, который собрал буквально из металлолома автожир. Фанатик с крыльями… На слете СЛА (только-только они возобновились в СССР) его самоделка не полетел, как и все остальные автожиры. Но у него единственного при разбеге авторотировал винт!  В результате - первая премия. И вот стоит этот гений, надежда советской авиации, который сейчас вылетит из института так как у него полный завал по математике у мадам Еленевич (страшный зверь была!) перед внушительной комиссией из столпов науки и… читает ей доклад по автожирма. Все что знает. Всю теорию.
Я слушал его рассказ в столовой об этом  через несколько часов после. По горячим следам. Он был в шоке и недоумении. Его доклад был принят на ура. Ему отцы института только что пожимали руки и договариваются об открытии тематики (кажется на 10 миллионов советских рублей!), а у него одна мысль - как быть с недопуском к экзамену по математике?
 
И таких историй везде  -пруд пруди. По сути весь этот мир на таких историях и возник.
Во всяком случае когда-то так и было.
Да… уж… А теперь у нас появились новые ценности. Сссучились мы... И так быстро что глазом не успели моргнуь. Это из грязи в князи надо было 300 лет, а назад...
 
В общем... Не боги… Не боги горшки обжигают!
И не горшки- тоже далеко не боги.
 

[alex_semenov]

Bob, вы взялись за межзвездные двигатели двумя руками?!
Теперь держись!!!

Стругацкие (притом ранние), фантастика 60-х... Журнал "Наука и жизнь" эм... 1973 или 74-й год? Была, была статья про ЯРД!
И целый цветной разворот...
Так?

Вы по-своему правы. Говоря человеческим голосом, проблема в отсутствии "идеального зеркала". Нет материалов, способных выдерживать ТЕ энергии что нам нужны.
Это по сути то же, что и говорю я нечеловеческим голосом:



W/m - удельная мощность привоза звездолета (любого!), v- скорость перелета, k~0.1-0.2 (доля дистанции отведенная для разгона или разгона-торможения ) n -КПД процесса разгона (у идеальной ракеты с постоянной скоростью истечения в 0.62 от v - 0.64*f, где f - уже тепловой КПД собственно, двигателя)  S - дистанция полета.

Из этого простого выражения неизбежно следует: что бы вы не изобретали, вам нужда ЧУДОВИЩНАЯ удельная мощность привода, разгоняющего ваш звездолет. Не важно какой тип, способ. Фотоны, бозоны... чудо-хрен-мюоны... Вы должны иметь НЕВИДАННОЕ число ватт на килограмм всего того что летит между звездами.
И даже небольшая часть этой чудовищной мощности в виде паразитной утечки - уже целая технологическая проблема для конструкторов привода: КАК ОТ НЕЕ ИЗБАВИТСЯ?!!!

Вот пример наиболее удачного решения. Парус Форварда (световой парус в лазерном луче). Даже при том, что он поглощает лишь 4% падающей на него энергии  луча, даже при том что его гигантские размеры и мизерная (фантастическая пока) толщина как раз идеально способствуют избавлению от паразитного тепла, все равно термодинамика самого паруса как двигателя получаются очень напряженной.
Но сам парус Форварда - это по сути "вершина айсберга" в подобной системе старта. Его термодинамические  проблемы - это уже мелочи по сравнению с проблемами которые надо  преодолеть генерируя и направляя этот самый разгонный луч на звездолет. В этом и соль идеи. Оставить как можно больше технических проблем дома...  А вот дома, даже не смотря на то что мы никуда не летим и можем использовать какие угодно массы, габариты...  но и тут  никак не обойтись без  чудо-материалов (например зеркала использующие эффект Брегге). Придется перестраивать целые планетоиды под запуск скромных парусов всего в  тысячу тонн.

И так - повсюду. При рассмотрении любой концепции привода.
Спор об ионниках вообще странный. Мы же сказали, что ионный двигатель это только ЧАСТЬ системы. Главная проблема - где взять ток нужной мощности для работы этих чудесных двигателей? Опять таки (см формулу выше) чтобы у нас получились необходимые Ватты на кг звездолета. И при этом звездолет не испарился паразитным теплом которое НЕПРЕМЕННО возникнет даже если вы часть процесса получения энергии оставили дома (см. пример выше со световым парусником).

Я уже давно подметил эту тонкость, которая игнорируется почти всеми (особенно дизайнерами фантастических фильмов). Для любого звездолета существует только единственная надежда на реалистичность.
Его размеры должны быть огромны при мизерной массе.
Вот если ваш двигатель оказывается "ничем", мыльным пузырем, растянутым на километры - то у вас есть шанс получить нужную мощность.
И НИКАК ИНАЧЕ!
Улавливаете?
Напримет
Изюминка концепта моего бубликообразного взрыволета (тут в середине темы) в том и была, что это был по сути тонкий тор касающийся гигантской сферической камеры сгорания радиусом в корень из 2 диаметра тора, где и происходит выделение энергии. В результате на корабль попадало не более 10% паразитной энергии из двигателе (нейтральной радиации от взрыва термоядерной бомбы). И если бы нам удалось эту паразитку свести к 20% (с 80% обычных) то шанс выжить (под экраном Шпагина) у столь хитрой формы взрыволета все же был.
Кстати об амортизаторах. Боб, вы нас (меня во всяком случае) совсем недооцениваете!
Вы думаете мы так глупы чтобы не понимать важности этой проблемы?
Тем более что на нее указал папа-Дайсон. Посчитал ее в той статье, которую я и перевел для русской сети.
http://go2starss.narod.ru/pub/E020_FDMT.html

То есть. Bob. Вы правильно считаете что в основном сосунки мечтают о звездолетах. Да. В основном. Но имейте в виду. Среди них попадаются и скользкие экземпляры.
 

[alex_semenov]

Так что про субсветовые полёты с околосветовыми скоростями - забудьте. Уж чего точно не может быть - так это их. Никаким способом. Хоть пилотируемых, хоть беспилотных.

А кто тут говорит про субсвет?
Есть четкая классификация звездолетов по скоростям:

0.001-0.01с - медленные звездолеты
0.01 -0.1с - средние звездолеты
0.1 и выше - уже быстрые. При том вряд ли выше 0.3с есть смысл что-либо запускать...

Субсвет? Это действительно уже давно неразумная фантастика. Ну разве что для межгалактических кораблей, которые запускать джетами из черных дыр?

А на данной ветке 60 страниц к ряду речь шла о медленных и средних звездолетах типа корабль поколений. И лично мной скорость в 0.025с  уже считалась очень большой.

Последний спор, в котором я отставивал возможность ионных двигателей для корабля поколения (плюс реакторы) речь шал о 1000-2000 км/с как о ПРЕДЕЛЬНОЙ скорости (в случае наличия чудо-радиаторов).
То есть. Лично я  тут манилавшиной не занимаюсь. Я пытаюсь нащупать границы возможного.

[alex_semenov]

И совсем уже преступление против ума - применять мерки СОВРЕМЕННОЙ экономики к межзвездным полетам (которые не состоятся раньше чем через несколько столетий).

При чем здесь современная экономика? Я говорю о простой целесообразности.
Если выяснится, что дешевых источников энергии нет, что ...

А что выяснять?
И так ясно что их НЕТ!
Дешевле чем сейчас не было и никогда не будет.

Пользуясь аналогией с дикарями на океанском острове. Пусть они (физически) смогут построить гигантскую пирогу, на которой худо-бедно доплывут до соседнего острова. Но если для создания этой пироги им придется вырубить весь лес на своем острове? Если молодые парни, вместо того, чтобы ловить рыбу и чинить снасти, будут целыми днями пропадать на постройке этой пироги? Это имеет смысл только в том случае, если соседний остров во много раз лучше их нынешнего. А если там только голые рифы? Зачем выпрыгивать из шкуры, зачем обделять себя и истощать ресурсы своего острова ради того, что не принесет никакой пользы?

Абсолютно согласен. Мои аплодисменты.
И тем не менее. Я не вижу в ваших словах ПРОТИВОРЕЧИЯ с тем что сказал я.
С точки зрения дикарей вот такие дыры в земле



делать просто глупо! Что там есть такое, чего нет на поверхности? Кстати, действительно в общем то блажь. Это кимберлитовая трубка для извлечения алмазов. Даже не урана и не вольфрама...

Если отправка каждого такого корабля потребует от общества, его посылающего, огромных ресурсов (неважно - или в виде миллионов тонн урана, или в виде циклопической стартовой установки, льющей энергию по лучу в парус, или еще в каком-то виде), то естественно возникает вопрос.
ЗАЧЕМ?

Людям? Ни к чему. Но разуму...

Что такое есть у соседней звезды, чего нет здесь?

Две вещи я могу назвать твердо. Считайте.

1. Знания.
2. Свобода.

Ситуация усугубляется, если отправляющая цивилизация находится не в ситуации избытка ресурсов, а в режиме их жесткой экономии. Тогда отправка экспедиции к соседней звезде становится не просто бессмыслицей, а безумным расточительством, ударом по экономике собственного мира.

Вот-вот! Весь вопрос в этом. Будет ли стоить овчинка выделки. Но для этого надо иметь модель ТОЙ экономики, Вика.
Не нашей, а именно той, что будет здесь на Земле или может не только через 200 или 500 или даже 10 000 лет.
Вот скажите. Цена на уран. Она чем сейчас определяется в мире? Так будет всегда? И через 5 000 лет? Уверены?
Я поэтому и говорю. Надо строить соответствующую модель общества, которому будет ВЫГОДНО запускать такой звездолет. Как часть описания проекта. А считать что запускать будет ЭТО, наше с вами, общество - жестокий приступ шизофрении.
Я об этом и говорил. Но вы почему-то бросились с этим спорить.

И руководство такой цивилизации проявит здравомыслие и компетентность, отправив энтузиастов межзвездных перелетов... э-э... в сад немного головой подумать.

Поэтому я пришел сюда. К вам, к астрономам. А не к правительству.

Типа, сначала вы приносите схему дешевого двигателя и обоснование его безопасности. И лишь потом мы соглашаемся с вами разговаривать.

Вот-вот! Давайте придумывать двигатель! Это ведь само по себе интересно! Даже если его нельзя придумать, надо понять ПОЧЕМУ нельзя?!
При этом, придумывая двигатель мы должны учитывать и его эм... доступность для реализации. Как часть техзадания.
А споры ЗАЧЕМ? - это за скобками. Мало ли? Через 100 лет не надо? Может через 1000 возникнет смысл?
По сути эти ВАШИ восклицания адресованы не звездолетам. Они адресованы вообще космонавтике. Зачем мы летаем в космос, когда ну нас в Африке дети от голода умирают?!

[alex_semenov]

У рыхлых протяжённых кораблей возникает проблема с пробиванием межзвёздной среды. На расстояниях световых лет толщина среды может оказаться даже больше толщины оболочек корабля. И тогда не корабль пробьёт среду, а она его. Большой радиатор/парус вдруг превращается в большой пылесборник...

Даже если и так, то касается это только систем типа "парус". Повернутых к набегающему потоку всей своей "рыхлостью".  Но для парусов в луче лазера, сам лазер и будет защитой от набегающей пыли (водород не важен. Он проходит насквозь). Хотя инерционный перелет парус вряд ли переживет (ну и фиг с ним)
Ну а прочие системы - не факт.
Например, обсуждавшийся здесь виверн-джет это ажурная ("рыхла" как вы сказали) труба длиной 1 км и 20 м в диаметре растянувшаяся вдоль направления движения. То есть по потоку. Какие тут проблемы с набегающим потоком?

Ну и в конце концов. А другого выхода просто ФИЗИЧЕСКИ нет. Или теперь ваша идея фикс - доказать что у людей один путь - перепрыгивать между гипотетическими планетазималями с пекулярной скоростью (30-50 км/с)?
В чем сложность вашей позиции? С одной стороны, необходимая удельная мощность звездолета растет пропорционально кубу скорости, но с другой она и падает пропорционально этому кубу.
Стакан наполовину полон и наполовину пуст.
И если выяснится что для 0.1с добиться удельной мощности ну никак нельзя, а на 0.01с  - сложно, то уж на 0.001с - технически вполне приемлемо. То есть скорости в районе 300 км/с вполне достижимы.
А эта скорость на порядок выше той что вы пытаетесь показать как барьер, за который никакая техноцивилизация не перепрыгнет.
Хотя тут выше я показал что при некотором "перерасходе" урана (200 тысяч тонн U238) миллионотонный ионник с радиатором в 3 км в диаметре вполне мог бы иметь характеристическую скорость в 2000 км/с (то есть скорость перелета 1000 км/с).
Единственная научно-техническая трудность идеи - мы пока не умеем жечь U238. Но есть по крайней мере две идеи. Ускорительная и термоядерная (T+D при Q<1).

[alex_semenov]

У людей, которые пытаются любой ценой запретить межзвездные перелеты, притом любые, наблюдается КРИЗИС ЖАНРА.

Они все действуют по давно заезженной схеме.

Для начала, они пытаются показать, что проблема физически неразрешимы. При этом они не пользуются (как, например, я) некими общефизическими соображениями, теоретическими обобщениями. Они пользуются принципом "загибания пальцев".
Они просто перечисляют известные (им!) идеи и показывают трудность их реализации:

Фотонная ракета невозможна - РАЗ! (нет суперзеркала, нет антиматерии, нет…)
Термоядерный звездолет невозможен - ДВА! (вон до сих пор не можем запустить никакой реактор. Плазма не дается, лазеры греются…)
Ионный двигатель невозможен- ТРИ! (а где ток брать для него?)
. . .

Ну а когда запретителям межзвездных перелетов растолковывают, что в их непробиваемой ПЯТЕРНЕ есть явные пробелы (скажем парусник Форварда) или что энтузиастам перелета уже давно совсем не обязательно лететь с 0.999 от света (мы согласны и сотыми и тысячными) то тут всплывает ПОСЛЕДНИЙ аргумент:
А деньги где? А зачем их тратить на эту ерунду?

Для начала надо определиться. Мы спорим с физикой или лирикой (экономикой)?
Мы готовы спорить по всем пунктам.
Но давайте котлеты - отдельно, мухи- отдельно.
А то получается так. Как только технический спор заканчивается победой сторонников перелетов (что не говори но например я подкован в этом деле лучше ибо все-таки кое-что читаю по-англицки даже на эту тему), тут же спор перетекает в плоскость общефилософскую. Мол, если физически это возможно, то экономически бессмысленно.
Как только мы, сторонники перелетов, и здесь добиваются каких-то результатов (находят причины и даже намеки на средства), то опять появляется новый "физик" с невинным взглядом младенца и начинает, похлопывая по плечам наивных энтузиастов, рассказывая о том, что еще Стругацкие постулировали "идеальное зеркало" в своих сказках про коммунизм, и тем самым намекая  нам, деткам, на физическую невозможность субсветовых скоростей.
Наша песня хороша, начинай сначала!

Ну ведь именно так и происходит!
Чем закончился здесь разговор о 200 тысячах тонн урана для звездолета на 1000 км/с?
"Кому это надо? никому не надо!"
Вчера перечитал этот шедевр депрессивного взгляда в отдаленное будущее человечества:

http://www.sivatherium.narod.ru/library/Dixon_3/01_ru.htm

до кучи, для расширения сознания, можно и вот это прочитать:

http://www.sivatherium.narod.ru/library/Ramjet/01_ru.htm

Сказка ложь… Но если мы говорим о будущем цивилизации, то мы должны предполагать очень разные сценарии этого будущего. При этом вряд ли человечество (цивилизация) загнется через 1000 лет. Она наверняка будет существовать на планете еще 5 000 если не 10 000. А с очень большой вероятностью просуществует и 100 000 лет, если не миллион. Во всяком случае биологический вид может просуществовать столько сам по себе.
Каково это будущее?
Оно может быть ОЧЕНЬ разным.
Согласны?
Неужели все эти очень разные сценарии не допускают возможности заселения если не нами (первородными людьми) то хотя бы той или иной формой разума производной от нас космоса (звезды тут вопрос второй)? Даже через тысячи, миллионы лет?
Допустим физика неумолима. Мы, наши потомки, наследники не смогут добраться до звезд даже на скоростях 0.001с?
Не захотят? Не найдут причины? Средств?
Мы непременно все должны умереть через сто лет?
А если не умрем то больше никогда-никогда не посмеем поднять взгляд к звездам? Осознаем непреодолимость бездны? Никогда никогда за миллион лет оставшийся нашему проклятому виду?
Что за  декаденс?
(см статью на вики "декадентство")



Да еще на форуме астрономов?!

[alex_semenov]

При том вряд ли выше 0.3с есть смысл что-либо запускать...

Вот это что-то новое..А почему?Неоправданные затраты энергии?

Ничего новенького. Все старенькое. А какой смысл лететь быстрей?

На 0.3с вы долетите до цели в 3 раза быстрей чем на 0.1, но потратите в 9 раз больше энергии.
На 0,5c вы долетите уже 1.67 быстрей к цели чем на 0.3 но затратите на это почти в 3 раза больше энергии.  И на этой скорости  вы уже начинаете во всю чувствуете прелести релятивистской динамики роста затрат энергии. Уже не гиперболический, а параболический рост затрат!

 О парусниках. Не сильно раскатывайте губу. В той статье Зубрина последняя оценка для супер-нано-паруса явно преувеличена. Я лично рассматриваю парусные технологии (и то только с лазерным разгоном) исключительно как ПРЕДЕЛЬНО возможную технологию для межзвездных перелетов. Самую быструю. Если прогрессу сильно повезет (появится ИИ). Как вершину магии по Кларку. Понимаете?
Никакие люди на этой технологии никогда так быстро не полетят. Только фон-нейманы с ИИ (если они возможны). И именно им под силу превращать в двигатели  таких парусников целые планетоиды (и под них я разрабатывал тут и технологию межзвездной войны, кстати).
Но мы здесь обсуждали куда более скромные варианты. Если ИИ невозможно.
Мне мало иметь одно решение.
Я должен показать что не мытьем так катаньем "космос будет наш"!


Кстати, кому понадобилось в очередной раз переиминовывать тему?
Блин, у нее же было нормальное название изначально!

"Корабль поколений"

То есть любой корабль поколений. Не важно какой привод. Потом  кто-то название темы сузил до немогу. Появилось уточнение "Взрыволет". Почему только взрыволет? Ну да ладно.
Теперь название темы расширили до вообще двигателей межзвездных кораблей.
Что за метание между Сциллой слишком узкой темы и Харибдой слишком широкой?

[alex_semenov]

Нет-нет! Все зависит как интенсивно использовать. В проекте "одуванчик" я  считал температуру этого радиатора как -10 С. То есть лед в моем случае еще не плавится

Дык я про то же. Или придётся остановится по достижении некой температуры, или придётся ограничится площадью радиатора равной поверхности планеты.

Вот я и остановился на -10 С. Именно из-за этого барьера я заявил: планетоид типа Церера (до 1000 км в диаметре) не способен запускать быстрые парусники массой более 1000 тонн (хотя там есть еще ряд условных границ, например КПД генераторов тока, КПД лазерных излучателей).
Вообще говоря, если использовать аккумулированный холод, то единоразово можно запустить и гораздо большую массу, расплавив лед таки. Потом придется ждать пока планетоид за столетия это тепло сольет опять накопив низкую энтропию. И можно будет пускать снова.
Но меня такой режим не устраивает.
Строить такой межзвездный космодром - строить его под массовый запуск. Скажем в течение 100 лет запускать по одному паруснику в год ко всем ближайшим звездам. Простаивать система не должна.
Но это все рассуждения в рамках гипотезы возможности ИИ и ударной волны исследовательских фон-Нейманов для изучения ВСЕЙ галактики прямым ее наблюдением.
Для меня, если ИИ появляется, вопрос о межзвездной экспансии разум - вопрос решенный. И даже не интересный к обсуждению здесь.
 

[alex_semenov]

Пыль вообще достаточно редкое явление...Стоит ли горевать иза пары другой дырок? Взрыв перед столкновением почти полность останеться за парусом..Значит будет только дырка.

Цитата из http://go2starss.narod.ru/pub/E008_DSH.html :


8. ПОВРЕЖДЕНИЕ СЕТКИ

Т. Д. Каункл (T. D. Kunkle), чьи критические замечания очень улучшили эту работу, обеспокоился вопросом о повреждении сетки зеркала в результате столкновения с межзвездными микрометеоритами. Это, конечно, беспокоило бы нас только в течении года на трассе разгона корабля. Мы ограничимся оценкой угрозы, принимая, что все тяжелые элементы в нашей межзвездной среде сосредоточены в виде микронного размера частичек. Если мы возьмем в качестве верхнего предела 10 атомов водорода на кубический сантиметр, как среднюю плотность, и долю тяжелых элементов в ней как 0.04, то плотность микрометеоритов (N) будет приблизительно 2 x 10-13 см-3. Если мы рассмотрим каждый фрагмент провода (длиной 0.3 см и толщиной 3 x 10-4 см) независимо, вероятность его разрыва в процессе всей стадии разгона будет Nwd где w - площадь проекции провода (9 x 10-5 см2), а d - дистанция разгона (4.5 x 1014 см), мы получим вероятность разрыва меньше 1%, а возможно и много меньше. Потеря 1% от общего числа ячеек сетки-зеркала кажется вполне приемлемой, хотя потребуется более тщательный анализ, если начнется и более детальная инженерная проработка проекта (см. примечание 4).

********

Примечание 4. К сожалению, рассчитывая в пункте 8 вероятность повреждение сетки микрометеоритами, Джонс допустил ошибку. Расстояние, просеваемое парусом за время разгона не 4.5 x 1014 сантиметров, а метров, то есть 4.5 x 1016 см (пересчитайте для 3000 AU).
А это значит, что его "меньше процента" вырастает до 81%. Так как каждый разорванный провод выводит из строя сразу две смежных ячейки сетки, это означает, что, еще не достигнув и половины дистанции, парус прекратит свое существование (для этого достаточно порвать половину проводков). Если оценка плотности микрочастиц принятая Джонсом верна, то лучший выход - сокращать дистанцию разгона в 10-100 раз, а это значит во столько же раз увеличивать ускорение (1-10g) и мощность излучателя (которая и так огромна). Сам по себе микроволновый парус позволяет и больше ускорения, но в данном случае такое решение может оказаться не приемлемым по ряду причин. Спасти "Дайсоншип" может в 10-100 раз меньшая реальная плотность микрометеоритов от той, что "с запасом" взята Джонсом при расчете (2 x 10-13 см-3). В противном случае останется только перед стартом (или в процессе его) каким-то образом "подметать" трассу запуска.

Конец цитаты.

Надо признать что метод, которым Джонс вычислил плотность микрометеоритов - метод гарантированной границы. То есть, плотность микрометеоритов НЕ МОЖЕТ быть больше чем взятая Джонсом в принципе. Это самый худший из возможных случаев. Если бы не было ошибки в расчете, то прием сработал бы. Даже в самом худшем случае парус не имел бы особых проблем с микрочастичками на своем пути. Но проблема есть. Поэтому надо для начала уточнить РЕАЛЬНУЮ плотность микрометеоритов. Если она в 100 раз ниже чем взял Джонс, то проблемы действительно нет. Но пока перерасчета нет, я предпочитаю считать что проблема таки есть.

[alex_semenov]

Я уже говорил, кажется. А зачем "послезавтра"?
Что нам даст такая миссия?
Все на что мы способны сегодня, завтра и послезавтра в автоматическом режиме - пролетная миссия. Флай-бай.
Но есть ли смысл в таких миссиях? Если послезавтра у нас будет телескоп который будет показывать нам карты континентов ближайших планет, то что нам может показать такой флай-бай, чего мы не можем получить гораздо быстрее никуда не летая?

В связи с известными перспективами прогресса в методах наблюдения, для межзвездных автоматов остается единственная цель- перелет и прямые наблюдения. Например биосферы. А для этого легким аппаратом не отделаешься. Нужны сотни тонн. Да и современный уровень автоматики просто не позволяет и мечтать о таких автоматических миссиях, где роботы сами будут изучать чужую биосферу.
То есть, легкий зонд на послезавтра особого смысла не имеет. Тем более что результат ждать столетие. А это все еще будет столетие бурной НТР цивилизации.
Все что можно, в итоге, сделать - запустить вымпел. Но американцы на пионерах это уже сделали...