Двигатель для межзвёздных перелётов

[Sizz_Lorr]

Полеты "с двигателем", то есть достижение максимально возможных скоростей, приближенных к скорости света ... не имеют смысла 
Я понимаю, что не сделаю тут "открытия", все люди образованные, но таки повторюсь - быстрее скорость - быстрее ход времени относительно корабля. Пусть на нашем предсветовом двигателе мы пролетим к Проксиме или еще куда тыкнут пальцем "умы" за 10 лет ... за это время на Земле пройдет 100 лет ...? За которые будет изобретен "двигатель быстрее", который позволит прибыть в конечную точку быстрее первого корабля, но опять таки на Земле пройдет 200 лет ... и изобретен двигатель быстрее ... и т.д.
"У попа была собака, поп ее любил, она съела кусок мяса, поп ее убил, в яму закопал и надпись написал, что у попа была собака ...." ... и так до момента нахождения технологии червоточен-нольперехода или гиперпространства ...
Двигатель будет нужная штука в пределах Солнечной системы, врят ли далее ...

[OratorFree]

За которые будет изобретен "двигатель быстрее"

Мне кажется, и так говорят наблюдения, что если за 50 лет (после 61 года) ничего лучше кроме ЖРД не придумали, а , например, "Ангару" ваяли 20 лет, после "Лунной" программы не последовала "Марсианская"  - то развитие космического "двигателестроения" происходит очень медленно. (В отличии от например электроники с её законами Мура) Так, что если случится "прорыв" технологий и удастся отправить  автоматический зонд к Проксиме Центавра, который доберется туда лет за 100, то и через 100 лет это будет великое достижение космических технологий. Ибо за это время ничего существенного в межзвездных технология не произойдет. 

UPDATE: 100 лет до Проксимы это ~13 000 км/сек

[незлой]

"догонит ли быстроногий ахилл черепаху?" 

[Иван Моисеев]

"догонит ли быстроногий ахилл черепаху?" 

Под мудрым руководством Партии и Президента может даже и перегнать.

[alex_semenov]

идея полета к зввездам без возвращения.

Без возвращения на том же звездолёте? Потому что, если они там в новой системе обустроятся, то они смогут отправить ещё одну экспедицию «без возврата» обратно.

Да, разумеется. Но что бы обосноваться вы должны либо отправить очень много людей (скажем, колонию в 10 000 человек, а лучше  весь миллион). Целый город, целую цивилизацию. Либо отправить относительно компактный фон-Нейман с ИИ. Но тогда вам нужно открыть машинные саморепликаторы и собственно ИИ. Это уже другая цивилизация.
Разумеется, (с натяжкой) можно помыслить некий промежуточный вариант. Скажем компактная колония в 100-1000 чел. но сильно кибернетизированную. ПО-сути, люди тут будут выступать как "интеллектуальное ядро"  мощного, но безмозглого машинного саморепликатора-муравейника, способного воспроизвестись на голых камнях новой звездной системы. Но наверняка это будут уже не совсем люди. Это, скорей, будут генно-модифицированные кибер-симбиоты. Ибо никогда гора не идет к Магомету. В общем, тут мы уходим далеко от темы межзвездного привода.

В любом случае полет "без возврата" надо мыслить  как полет без запаса топлива (энергии) для возвращения. При этом, скажем, есть такой заманчивый вариант все же вернуться без  обосновываясь в новой системе. Достаточно просто там заправиться (везя с собой оборудования для заправки). Скажем, идеальным для этого был бы дейтерий. Дейтерий есть везде, где есть вода. А вода есть практически везде. При этом вам не обязательно иметь для него  баки. Дейтерий прекрасно замораживается в лед. Совсем без некой несущей структуры тут не обойтись. Но ее масса к массе дейтериевого льда может оказаться, скажем,  1/1000. В общем в пределах погрешности оценки.

Последняя версия (и самая неожиданная) полета без возвращения. У Форварда в романе "Мир Роща" научная экспедиция в 20 человек отправляется на Барнарду без возврата НАВСЕГДА. Эти люди отказались от детей (их стерилизовали) и они сознательно приняли решение  умереть в  системе Барнарда (когда наступит их биологическое время). Они навсегда себя замуровали в цилиндр 40 на 40м (там даже не было искусственной тяжести!) в компанию из всего 20 человек.
Мотивы?
Они не так безумны. Все 20- ученые. Они выиграли бонус- увидеть новый мир своими глазами. 20 из миллиардов людей. Какая разница где прожить жизнь? Главное - прожить ее насыщено! Здесь надо уметь делать осознанный обмен. Некоторые люди и здесь на Земле, часто себя "замуровывают" в некую идею, всецело сосредотачивают себя на достижении узкой цели, лишая себя очень многого, без чего большинство просто не мыслят своей жизни. Скажем, всю жизнь ищут некую библиотеку, "Атрантиду", доказательство некой теоремы, пытаются разгадать некую научную тайну. И чувствуют себя ГОРАЗДО БОГАЧЕ И ЛУЧШЕ подавляющего большинства "незамурованных", живущих как все, ради себя, семьи и т.д.
В общем,  надо четко понимать, что цивилизация может отправить "в один конце" своих отдельных  смертных представителей  для получения оттуда ценной информации по радиолучу. И никого насиловать не придется. Напротив. Отбоя не будет от желающих. В  полете только в один конце без возврата (и даже без основания колонии) нет ничего неразумного и бесчеловечного, если людям обеспечить приемлемые условия для доживания у цели остатков своей жизни. 

Если вы мечтаете о полете к звездам в оба конца (при этом за одну жизнь) - это верный признак что вы дитя, дилетант, наивный ребенок (пускай вам уже 60!). Вы не понимающий что вам 14 разрядов вниз но 28 разряда - вверх. Вы не понимаете, какая безжалостно подлая   су*а  Вселенная. И вы не готовые мудро ее за эту ссуч***ость простить, ибо не понимаете всем своим нутром, что это не ссуч***ость, а то самое "зло" из которого только и можно делать "добро",  вы не прочувствовали что от добра, добра действительно не бывает. В общем, вы нихрена не понимаете в этой жизни!
Вы - все еще "гипердрайвщик", то есть халявщик. Вам бы жрать, жрать, жрать… а зачем? Вы даже не задумывались над этим! Ибо вы - животное и вам и так хорошо. 

Последнее замечание (в тему). Если вы посылаете робота-исследователя (не обязательно фон-неймана) то возвращать назад его тоже не к чему. То есть, поводов для полета без возвращения более чем поводов возвращаться.

[Прохожий]

.......

Осталось найти номер... Правда, судя по тому что статья занимает не более 1 страницы, возможно тут и кот наплакал?
......

На Рутрекере много чего можно найти:
http://rutracker.org/forum/index.php
Включая значительный пласт ЗиВ.....

[Кремальера]

Вы - все еще "гипердрайвщик", то есть халявщик.

Адмирал,вам и прочим математо-физикам интересен процесс.Что безусловно интересно.Вам,в первую голову.Эт цельный мир,о сосуществовании которого я и не подозревал ранее. :-\Но..Мне, как "потребителю", важен результат.т.е. за определенный звон монет необходим наилучший итог.И в этом смысле всякие worm-holes,проекты LIGO не являются чьим-то безграмотным взбрыком.Это конкурирющий вельбот.Причем с не менее тяжким и нужным трудом чем классическая ег гребля.Я напр,сейчас читаю Торна:
Black Holes and Time Warps: Einstein's Outrageous Legacy,качнуть можно здесь http://publ.lib.ru/ARCHIVES/T/TORN_Kip_Stiven/_Torn_K.S..html#001
А в реале ,думается, что к иным системам можно будет и так и сяк,но затраты на "пам-пацию"(прыжок,назовите как захотите),будут вполне сопоставимы.

[Иван Моисеев]

Либо отправить относительно компактный фон-Нейман с ИИ.

Ага. Нам пахать, а полетит какой-то ИИ. Водку в полете он тоже за нас пить будет?

[Андрей Курилов]

Среди всей этой околофилосовской смехоты, в которую бесповоротно утонула сия тема под напором не читавшим её недалёких неофитов я могу комментировать лишь искушенных в вопросе междузвёздных перелётов участников. Итак.

При этом вам не обязательно иметь для него  баки. Дейтерий прекрасно замораживается в лед.

Вопрос удельной мощности, который норовит вскипятить даже сталь в самых хорошо охлаждаемых концах звездолёта при попытке достичь скорости хотя бы в 1% от скорости света уже у вас не стоит? Как так вышло?

[Иван Моисеев]

Вопрос удельной мощности, который норовит вскипятить даже сталь в самых хорошо охлаждаемых концах звездолёта при попытке достичь скорости хотя бы в 1% от скорости света уже у вас не стоит? Как так вышло?

Так проблема удельной мощности решена давным-давно... Радиаторы. А без них у нас вообще бы ничего не летало бы. Другой разговор - они должны быть большими.

[Андрей Курилов]

Так проблема удельной мощности решена давным-давно... Радиаторы.

Проблема решена более-менее приемлимо для химических ракет и взрывобомболётов. Но только для достижения скоростей хотя бы в 0.1% С это уже всё непригодно. Радиаторы - это не решение, а скорее техническое следствие проблемы удельной мощности. Радиаторы никак не помогают лететь, они сами по себе - ещё одна проблема. Потому что их надо влачить за собой. Идеальный случай - лучевой парус. На каждый жалкий грамм конструкции корабля обрушиваются огромные мощности. Предельный, практически идеальный случай двигателя. Одно сплошное огромное сопло и радиатор в одном флаконе, причём удельная масса конструкции (по сути микроплёнки) - минимальна. И даже в этом случае УЖЕ возникают практически нерешимые проблемы. Уже на скоростях в 1% С частицы космической среды превратят ваш парус плазму.

[alex_semenov]

Вопрос удельной мощности, который норовит вскипятить даже сталь в самых хорошо охлаждаемых концах звездолёта при попытке достичь скорости хотя бы в 1% от скорости света уже у вас не стоит? Как так вышло?

Так проблема удельной мощности решена давным-давно... Радиаторы. А без них у нас вообще бы ничего не летало бы. Другой разговор - они должны быть большими.

Проблема удельной мощности не может решаться. Она может отодвигаться. Тем или иным ухищрением.
В последний раз мы считали тут очень продвинутые радиаторы для быстрого ионника (и очень крутой, горячий реактор). Мы очень старались, если учесть что у вас на сайте есть статья про "Тау" где американские спецы выставили предел энерговооруженности для ионника 140 вт/кг.  У меня (у нас, ибо работали над идеей тут многие, в основном как критики, но это важная часть!) не получилось дотянуть удельную мощность корабля и до вожделенных 2000 вт/кг. Я остановился на 1000 вт/кг (и 1400 лет полета к А. Центавре). Это на известных уже (просто продвинутых) технологиях. То есть, "синица в руках".

[alex_semenov]

Проблема решена более-менее приемлимо для химических ракет и взрывобомболётов. Но только для достижения скоростей хотя бы в 0.1% С это уже всё непригодно. Радиаторы - это не решение, а скорее техническое следствие проблемы удельной мощности.

Да. В ЖРД это решается обильным проточным охлождением (сверхрасходом массы). Во взрыволете это решается, по-сути по схеме Багрова-Смирнова - внешним сгоранием. Радиаторы - это само собой. Но даже самые крутые радиаторы мало что дают сами по себе. Радиаторы нужны что бы дожать крохи. Но прежде всего нужны еще ухищрения.
В любом случае все уловки сводятся к увеличению масштаба системы. В любом случае звездолет с высокой удельной мощностью должен иметь консистенцию (габарит/массе) мыльного пузыря. Иначе - никак. Это непреодолимо как скорость света.

[Иван Моисеев]

Про радиаторы трудно говорить "вообще". Их просто надо рассчитывать на конкретную ситуацию.
Хотя впрочем, почитать соображения "вообще" любопытно.
И я привычно не понимаю, зачем кому-то понадобилась "удельная мощность". При расчете полета, конечно, можно ее посчитать, но сама она не используется, если не ставить задачу внедрить ее искусственно.

[Андрей Курилов]

Удельная мощность - фундаментальна. Она также приблизительно указывает на поток паразитного тепла, обрушивающегося на конструкцию. Учтите также, что холодильник для "пилотируемых" кораблей не может быть горячее 280-300 ^oК.

[Иван Моисеев]

Удельная мощность - фундаментальна.

В моем училище про нее ничего не говорили. Как и про паразитное тепло. Сделать тепловой расчет конструкции можно без этих фокусов. Для популяризации - может быть и годится, журналистам лапшу на уши вешать, а на практике - ни к чему.

[alex_semenov]

Про радиаторы трудно говорить "вообще". Их просто надо рассчитывать на конкретную ситуацию.
Хотя впрочем, почитать соображения "вообще" любопытно.

Вот тут Поговорить о радиаторах вообще мне почти удалось.


Хотя там рассматривался конкретный пример.

И я привычно не понимаю, зачем кому-то понадобилась "удельная мощность". При расчете полета, конечно, можно ее посчитать, но сама она не используется, если не ставить задачу внедрить ее искусственно.

Удельная мощность - КЛЮЧЕВОЙ ИНТЕГРАЛЬНЫЙ параметр, напрямую связанный с временем перелета. Это элементарно в приложении к некому идеализированному (ВСЕ ВРЕМЯ равномерно ускоряющемуся, а потом замедляющемуся звездолету):



Удельная мощность НЕ МОЖЕТ БЫТЬ МЕНЬШЕ w если вы хотите добраться до цели не более чем за время Т. В случае ракеты ситуация сложней. И она изменяется  в худшую сторону (первоначально расчет сделал AlexV):



Обратите внимание. Все это сделано для самого МЕДЛЕННОГО  варианта разгона на заданной траектории (до А. Центавра). То есть любые другие траектории потребуют БОЛЬШИХ удельных мощностей.  НЕ меньших! В итоге время перелета ОБЪЕКТИВНО  зависит от удельной мощности. Я не понимаю чего тут непонятного и о чем тут спорить? Это же элементарно и совершенно очевидно!

[alex_semenov]

Действительно уже скребем по сусекам?

Именно этим я сейчас и занимаюсь. Не ради поиска новых идей, а ради системы.
Сейчас в моем списке ок.150 статей (русскоязычных), после фильтрации и сортировки - м.б. 50 останется...

Но что в смысле обобщения?
Смотрите.
Любую СОДЕРЖАТЕЛЬНУЮ работу (очень условно) можно отнести к одному из трех видов (хотя часто они могут пересекаться):

1. Общетеоретическая. Устанавливающая рамки и границы. Сюда же входят (с большой натяжкой) и обзоры-перечислеия уже имеющихся идей (чем баловались и вы). Таких статей на русском - больше всего и они как правило друг друга повторяют. До оскомины.
При этом не вся общая теория   МП (оказыватся!) была в этом потоке "теории" раскрыта. Отнюдь! Все повторяли (на разные лады и порой талантливо, как в статье Гиндилиса) давно известное и пережеванное (со времен Зенгера). Но мне  лично тут уже пришлось ненароком открыл несколько теоретических обобщений, достаточно очевидно-простых (см. выше). У теоретиков мозги до этого не дошли (они были слишком сосредоточены на релятивизме).

2. Идейная статья. В ней обычно предлагается  некая оригинальная идея решения ранее нерешенной УЗКОЙ проблемы. Лучший пример - статья Бассарда о прямоточке (отказ от фотонной ракеты и ракеты с запасом вообе можно считать решением некой узкой проблемы). Да и идея Зенгера с фотонной ракетой - это тоже сначала было просто идея (узкие выводы которой все бездумно обобщили на случаи, на которые обобщать их нелзя было. См. "Ошибка Братьев Стругацких с Хиусом"). И вот эта последняя статья про лазерный фотонный двигатель - тоже чисто идейная ( в худшем своем смысле). Предлагается решение, показывается как это будет здорово, как решается  некая старая проблема. Но при этом не решаются остальные проблемы (а может даже наоборот, усугубляются до нерешаемости). Хороший пример идейной статьи  - та же концепция бублика Багрова-Смирнова. Да, зеркало с внешним сгоранием они придумали (показали что могут получить высокую удельную мощность). Но они не решили прочие проблемы (напротив, усугубили)! Как не прискорбно но их бублик - не целостный концепт. До концепта они не дошли. Очень хорошая статья (на грани концепта) - статья Дайсона "Межзвездный транспорт". Идея, вырисовывающаяся в концепт.  Прекрасная идейная статья тоже на грани концепта - Суперстарлайт Форварда или те же парусники Мэтлоффа. Это по-сути уже идеи-концепты.

3. Концепт. Чистый концеп. Он не обязательно реалистичный. Может быть и псевдореалистичный. Скорей всего такой и будет. Он не обязательно содержит некую идею-изюминку. Но главное в концепте - это попытка представить целостную, внутренне непротиворечивую конструкцию, систему идей, взаимоувязанную  конструкцию. В концепте главное - целостность, объемность. Этакая реалистичность. И если концепт рассыпается, то только из-за слишком оптимистичных узлов в него вставленных.
Типичный пример концепта, разумеется, британский "Дедал".
Это пик. Все остальные были куда менее прорисованные. В концепте "Лонгшет", например, масса "дырок" и главная - фактически никак не проработанный двигатель.

Так вот. В СССР сколько было концептов?
Хотя бы НАМЕКА на такой?
Ни Багров-Смирнов, ни Маров  под него не сильно подходят. Это  идеи. Очень аморфный (псевдореалистичный) концепт был только у Бурдакова (ТМ его живописала в свое время). Только Бурдаков пытался собрать целостный образ звездолета. И не важно что собирал он из пардон, дерьма. Но по-настоящему сколько-нибудь конкурентного концепта звездолета в СССР никогда, видимо, не было  создано. Увы! И вот это расстраивает больше всего. (Я так и не нашел Священного Грааля!)
Даже ваш "Десант" так и остался схемами на миллиметровке и расчетами в тетрадке. Это была попытка собрать концепт. Но вы его так и не собрали.

[Андрей Курилов]

Таким образом, задавая конкретное время перелёта вы можете легко получить нижний предел удельной мощности вашего кораблика. Так как эффективность всегда как-то не очень равна 1, а предел - лишь нижний, то можно считать идеальную удельную мощность достаточно верной оценкой для нагрузки паразитного тепла на кораблик. А от этого уже пляшет и всё остальное - размер радиаторов, температура холодильника, удельный импульс, температура нагревателя и прочее.

Задавайте конкретные расстояние и время перелёта, и, обещаю - вы ужаснётесь. Окажется что радиаторы должны будут иметь размер планеты, полезная нагрузка - жалкие килограммы и радиаторы (они же холодильники, т.е. самое холодное место в корабле) будут иметь температуру, при которой уже будет испаряться даже сталь. И это ещё при условии, что волшебный движитель и источник энергии для него уже есть.

[Иван Моисеев]

В итоге время перелета ОБЪЕКТИВНО  зависит от удельной мощности. Я не понимаю чего тут непонятного и о чем тут спорить? Это же элементарно и совершенно очевидно!

Время полета зависит от скорости истечения, расхода массы, масс конструкции, топлива, ПН, характеристик траектории, настроения капитана... Из этих параметров можно и удельную мощность вывести, и время полета будет от нее зависеть. Но зачем это нужно?