Двигатель для межзвёздных перелётов

[Андрей Курилов]

Если найдется способ таки запулять (используя естественные гравитационные силы) астероид или комету со скоростью 100-150 км/с к цели, то возникнет вопрос - а как тормозить?

Также.
Проблема в том, что гигатонны не запустить со скоростью 100 км/с даже используя эффект Оберта. Для этого потребуется подтолкнуть огромные массы хотя бы на 10 км/с у самой поверхности Солнца. 1 км/с - ещё можно попытаться, 10 - уже слишком много.

Те же самые взрыволеты, которые через обратный эффект Оберта погасят свою скорость в 150 км/с и сядут (скажем 100 отдельных кораблей-взрыволетов с экипажем в 1000  человек на каждом) на облюбованную планету в новой системе.

Для обратного эффекта Оберта потребуется толстый слой абляционного щита. Ибо тормозить нужно будет об атмосферу звезды.

[alex_semenov]

Для обратного эффекта Оберта потребуется толстый слой абляционного щита. Ибо тормозить нужно будет об атмосферу звезды.

Ой! Да не обращайте вы внимание (пока) на такую ерудну!
Поверьте мне, СТАНДАРТНЫЙ (по проекту "Орион") взрыволет ПРЕКРАСНО приспособлен для маневра Оберта! Все там можно организовать! Так что не берите в голову. Что-что, а здесь проблем практически не возникнет.
Не распыляйтесь пока на эти частности!

Если найдется способ таки запулять (используя естественные гравитационные силы) астероид или комету со скоростью 100-150 км/с к цели

Проблема в том, что гигатонны не запустить со скоростью 100 км/с даже используя эффект Оберта. Для этого потребуется подтолкнуть огромные массы хотя бы на 10 км/с у самой поверхности Солнца. 1 км/с - ещё можно попытаться, 10 - уже слишком много.
 

Гм… похоже на то. Хотя если наше тело теряет при маневре ЗАМЕТНУЮ часть своей массы?
Ясно что В ЛОБ тут все очень плохо. Но может есть ухищнетия? Лазейки? Скажем астероид (или скорей комета) заранее готовится к потере 4/5 своей массы (своих газов) при первом прохождении у Солнца?

[alex_semenov]

Время полета сокращает.

Многоступенчатостью? То есть время полета - это и есть ЕДИНСТВЕННЫЙ критерий оптимизации? Настолько, что мы готовы в эту "топку" запулять даже многоступенчатость (которая есть на самом деле "последняя плата" когда уже больше нечем платить, если вы прочли и поняли мой пост).  Или критерий у нас сложный?

w (скорость истечения) от 10^6 до 10^7. v - получается следствие тех конструктивных параметров, которые я указал выше.

Да, я знаю что вы "привязаны" к одной единственной концепции двигателя и тут у вас получается как бы константа…

Про энергетику цивилизации - см. http://ivan-moiseyev.livejournal.com/58893.html

Гм… спасибо, прочел.
Два замечания. Первый. ЖРД НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ нельзя приводить для расчета тредов или доказательства чего-то там возможного В ПРИНЦИПЕ (что вы там и делаете), ибо ЖРД, скорей всего случай машины с  уникальной удельной мощностью (то есть это пик до которого никакие иные машины никогда не доберутся). Дабы построить звездолетный двигатель с подобной (приближающейся!) энерговооруженностью нам нужны просто ИНЖЕНЕРНОЕ ЧУДО (термоядерного реактора тут мало, тут нужен чудесный термоядерный реактор)… ЛЮБОЙ двигатель с подобной как у ЖРД удельной мощностью должен иметь "консистенцию мыльного пузыря" (поэтому я сразу на глаз могу сказать, способен ли данный, созерцаемый мною звездолет добраться до цели за объявленное время или нет). ЖРД, кстати,  тоже мыльный пузырь (напрягите свое инженерное воображение), но очень ИНТЕНСИВНО охлаждаемый просто ВОДОПАДАМИ хладогена… С одной стороны это относительно холодный выхлоп (быстро уносящий десятки процентов паразитного тепла) с другой - потоки горючего и окислителя (текущие по двойным стенкам камеры сгорания и отбирающие единицы процентов паразитного тепла таки оставшиеся на стенках "пузыря"). При таком расходе материи можно себе позволить 500 квт/кг. Как добиться этого без такого чудовищного потока хладогена? Это вопрос вопросов.

Кстати с запуском "Ангары-5" вас господа! Россия - вперед!!! Это все-таки радостное событие! Еще лет 5 назад я был уверен что "Ангара" НИКОГДА не полетит!
Да здравствует холодная война? От добра добра не ищут?

В репортаже о запуске сказано, что пустая Ангара весит 55 тонн а полная мощность двигателей на старте 17 000 000 л.с. Можно и для нее посчитать удельную мощность! 

Второе замечание. Опять таки об энергетике цивилизации.
Я В КОРНЕ не согласен с тезисом  о том что цивилизация потребляет столько сколько ей надо. Это абсолютно НЕВЕРНО!
Никогда я с этим не соглашусь.
ВСЯКАЯ организованная материя потребляет энергии столько, сколько МОЖЕТ!
Хочет она как кадавр выбегаллы, но потребляет сколько может…
Как раз сколько можно - это ограничитель ее роста. В биосфере во всяком случае это - неоспоримо!
У вас же ограничитель получается где-то в другом месте. И где же?
В здравом смысле и доброй воле? Не верю. Может быть в будущем? Может!
Но пока, наблюдаемая мною цивилизация ничем от колонии бактерий (которые сколько могут столько и размножаются по экспоненте) не отличается.
Так что ваши тезисы там - все дырявые.

[Проходящий Кот]

Для охлаждения термоядерного супердвигателя можно использовать чистый протий....

[alex_semenov]

Для охлаждения термоядерного супердвигателя можно использовать чистый протий....

Единственное что можно использовать для чудо-термоядерного двигателя - НЕБЕСА ГОСПОДНИ!
Буквально их!

Такой чудо-двигатель ведь уже есть. Взрыволет. За счет чего мы можем в нем иметь и 500 квт/кг и возможно больше?
Потому что  мы можем ПОЧТИ ВСЕ паразитное тепло направить "в небеса господни" минуя корабль (который где-то там впереди). А мизер, доставшийся толкающей пластине уже утилизируется абеляцией...
За счет того что все сгорание происходит ВНЕ корабля. Если же вы жгете горючее ВНУТРИ корабля, то вам нужен корабль-мыльный пузырь. Корабль- сетка или я не знаю еще что... В общем что-то, что дуралеи-фантасты никогда не рисуют. Вам нужен корабль-неведимка для паразитного тепла (которого будут не мега и не гига а тераватты!). Я это и называю "мыльный пузырь".
Интересно, эта мысль только до меня доходит, или есть еще люди с таким же как у меня инженерным воображением?

Зы. Кстати, Бурдаков это тоже, возможно, понимал... во всяком случае все его прожекты были "внешнего сгорания".

[Иван Моисеев]

То есть время полета - это и есть ЕДИНСТВЕННЫЙ критерий оптимизации?

Почему единственный? Я же показал, что для всех параметров можно вводить коэффициенты. Например, дополнительный миллион тонн стартовой массы для сокращения на день времени полета - это многовато. А если килограмм - то годится.

Да, я знаю что вы "привязаны" к одной единственной концепции двигателя и тут у вас получается как бы константа…

Другие концепты - другие зависимости. И нет какой-либо привязи. Просто на каждый момент существует наиболее подходящий концепт. На сегодня - это ракета. Придумают лучшее - слава Богу КПСС (нужное подчеркнуть).

ЖРД НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ нельзя приводить для расчета тредов или доказательства чего-то там возможного

А для иллюстрации можно? ЖРД там просто для иллюстрации. Мог бы и Бомбу предложить.

ВСЯКАЯ организованная материя потребляет энергии столько, сколько МОЖЕТ!

Про организованную материю речи не было. Речь была о Цивилизации. Цивилизация всегда потребляет меньше энергии, чем может.

[Андрей Курилов]

Фольга вокруг кометного ядра будет ересью. Её разорвёт в клочья в перигелии.
Нужно синергировать кометы-солнцескрёбы, бомболёт и эффект Оберта. Т.е. серией термоядерных взрывов подталкивать комету в перигелии посредством её абляции.

Кстати, ув. Боб в смежной теме предлагал не тормозить о звезду, а сразу об атмосферу целевой планеты шлюпками с абляционным щитом. Если в межзвёздном пространстве мы имеем скорость С/10000, то, учитывая что звезда сама движется перпендикулярно кораблю в точке встречи со скоростью 40 км/с получаем уже 50 км/с. По уравнению гиперболической траектории в 1 АЕ от солнцеподобной звезды будет уже ~65 км/с. Теперь ещё учтём, что орбита целевой планеты будет наклонена, тогда (min..avg..max) = (35..72...95) км/с. Т.е. получается торможение в атмосфере планеты со скоростью, грубо, от 10 до 100 км/с.

[Андрей Курилов]

Ясно что В ЛОБ тут все очень плохо. Но может есть ухищнетия? Лазейки? Скажем астероид (или скорей комета) заранее готовится к потере 4/5 своей массы (своих газов) при первом прохождении у Солнца?

А зачем эти ухищрения, если корабль-мир уже есть? Десятки тысяч лет итак приемлимы.

Что ещё интересно. Для такого старта не требуется строить астросооружения и осваивать полностью Солнечную Систему. Достаточно с чемоданами высадиться на подходящую околопараболическую комету-солнцескрёб. Собстенно корабль строится уже в процессе запуска. А стартовать для высадки на комету можно хоть с Земли. Хоть и не слишком удобно.

[alex_semenov]

Цивилизация всегда потребляет меньше энергии, чем может.

Не верю! Бремя доказательства - на совести утверждающего.

[вячеслав27]

Достоинство ионной ракеты в том что она прекрасно масштабируется. То есть параметры для 10 тонн такие же (или чуть-чуть хуже, несушественно хуже) как и для 1000 тонн и 100 000 тонн.

если бы еще скорость ее увеличить, чтобы хотя бы за 100 лет долететь было бы совсем классно...

Ничто не мешает, корабли-миры никто не отменял. Но несколько тысяч лет даже к Альфе Кентавра - скорость в сотни км/с, которую не так легко получить

Поэтому корабли-миры только дрейфуют со скоростями порядка С/10000 и никуда не летят. Их массы - порядка миллиарда тонн и выше. Вижу, кое-кто помнит про диаграмму "Курилова-Семёнова"

Да, AlexOrex, корабль-мир, мини-планета с полноценно замкнутой биосферой, с горами и лесами… (скажем выеденный изнутри астероид ) если и есть смысл создавать, то запускать его уже даже на 1000 км/с - НЕВОЗМОЖНО.
Максимум 100 км/с (скажем, полученная  использованием маневра Оберта). А скорей всего их судьба дрейф с ПЕКУЛЯРНОЙ скоростью чуть выше третьей космической, полученная с помощью гравманевра возле планет-гигантов.
Тогда фантазия  Bill Wright нам показывает ионные двигатели не которые разгоняют корабль-мир, а всего лишь корректируют траекторию астероида для старта к звездам гравманевром:



Но если вы летите со скоростью, скажем 30-50 км/с (со скоростью "пионеров" и "вояджеров"), то до А-Центавра такой корабль-мир долетит за 45- 27 тысяч лет. То есть полет не тысячи лет а десятки тысяч лет!!!
А до цели, скажем, удаленной на 25 св.лет такой корабль-мир будет лететь порядка 150 000 лет (на скорости 50 км/с). Если же вы выстрелите астероид Обертом от Солнца со скоростью в 100-150 км/с (допустим вам удалось это, но надо считать возможно ли такое в принципе) то путь к некому обитаемому миру на 25 св.лет займет у вас 75- 50 тысяч лет.
В любом случае, если вы хотите ТАК лететь к новому раю (а кто вам запретит? ) то сразу настраивайтесь на ДЕСЯТКИ тысяч лет полета.
Тысяча лет - это корабль-колония (где все килограммы оптимизируются).
Десятки тысяч лет - это уже корабль мир. Хотите так? Ради бога!!!

Для биосферы Земли источник энергии Солнце. Что будет источником энергии для полости внутри астероида?

[Андрей Курилов]

Для биосферы Земли источник энергии Солнце. Что будет источником энергии для полости внутри астероида?

Небольшой КВС. Т.е. торий и дейтерий. На худой конец ещё может быть уран, литий и внезапно свинец.

Вопрос хороший, только ответ на него здесь уже давно известен.

[alex_semenov]

А зачем эти ухищрения, если корабль-мир уже есть? Десятки тысяч лет итак приемлимы.Что ещё интересно. Для такого старта не требуется строить астросооружения и осваивать полностью Солнечную Систему. Достаточно с чемоданами высадиться на подходящую околопараболическую комету-солнцескрёб. Собстенно корабль строится уже в процессе запуска. А стартовать для высадки на комету можно хоть с Земли. Хоть и не слишком удобно.

А что там с гравитацией?

Фольга вокруг кометного ядра будет ересью. Её разорвёт в клочья в перигелии.

Гм.. ну это надо считать вообще то. У Мэтлофа парусник из тончайшей фольги буквально выстреливается от солнца и то у него получалось концы с концами (по прочности) сводить…

Нужно синергировать кометы-солнцескрёбы, бомболёт и эффект Оберта. Т.е. серией термоядерных взрывов подталкивать комету в перигелии посредством её абляции.

Я тут как-то считал сдвиг на 1-2 км/с тело 50 км в диаметре ядерными бомбами…  Если помните?



Так вот я УМАЯЛСЯ это делать. Там термоядерные энергии нужны сопоставимые с запуском межзвездного корабля на субсветовой скорости. Одно дело использовать шаровую энергию солнца и шаровую же материю (газы на комете), только все это слегка подправляя, а другое прикладывать усилия самому…
В конце концов 100-150 км/с - это погоды не сделает. Действительно,  все равно лететь десятки тысяч лет. Достаточно просто ВЫКИНУТЬ тело из грав ямы Солнца в нужном направлении. Кстати наверняка с погрешностью, так что мимо цели такой корабль может пройти очень даже далеко. Скажем на дистанции в 100 а.е. или даже 1000.  И высаживающимся придется как-то это все "компенсировать" уже на легких средствах высадки.

Кстати, ув. Боб в смежной теме предлагал не тормозить о звезду, а сразу об атмосферу целевой планеты шлюпками с абляционным щитом. Если в межзвёздном пространстве мы имеем скорость С/10000, то, учитывая что звезда сама движется перпендикулярно кораблю в точке встречи со скоростью 40 км/с получаем уже 50 км/с. По уравнению гиперболической траектории в 1 АЕ от солнцеподобной звезды будет уже ~65 км/с. Теперь ещё учтём, что орбита целевой планеты будет наклонена, тогда (min..avg..max) = (35..72...95) км/с. Т.е. получается торможение в атмосфере планеты со скоростью, грубо, от 10 до 100 км/с.

Может быть и так. Вообще говоря, тут вариантов - тьма.   То есть вопрос высадки у цели - самый простой. Хотя если учитывать возможность промоха, то все же взрыволеты остаются самым надежным средством.

[вячеслав27]

Небольшой КВС. Т.е. торий и дейтерий. На худой конец ещё может быть уран, литий и внезапно свинец.Вопрос хороший, только ответ на него здесь уже давно известен

защита от радиации как?
и еще - плодородие почвы без удобрений постепенно снижается. Где будем брать удобрения для почвы внутри астероида?

[Иван Моисеев]

Цивилизация всегда потребляет меньше энергии, чем может.

Не верю! Бремя доказательства - на совести утверждающего.

Предположим в какой-то момент Цивилизация потребляет столько энергии, сколько может. Могу я в этот момент бросить спичку в бочку с бензином и погреться? Или развернуть девайс с солнечной батареей к Солнцу?

[вячеслав27]

Такой прием часто использую фантасты как аварийную эвакуацию с гибнущего межзвездного корабля. У того же Хайнлайна так  его герои смылись с гибнущего "Авангарда". Но если "Авангард" летел с сантисветовой скоростью, то вряд ли шлюпка тут могла помочь героям высадиться на планету (они просто не могли погасить чудовищную скорость материнского корабля). Но в данном случае "спасательные шлюпки" покидающие относительно медленно летящий астероид-мир ради большего мира  поблизости - вполне технически возможный маневр.Теперь, когда рядом есть больший обитаемый мир (я не стану тут отговаривать, мол, тот мир может быть для нас куда опасней голого космоса) старый астероид можно бросить как отслуживший свое.Возможно Рама Кларка - была именно таким покинутым миром (я не читал романы-продолжения дальше второго)?

что за роман?

[Андрей Курилов]

А что там с гравитацией?

Что может быть с гравитацией на куске грязного снега размером порядка километра-другого? Нема.

Я тут как-то считал сдвиг на 1-2 км/с тело 50 км в диаметре ядерными бомбами…  Если помните?
Так вот я УМАЯЛСЯ это делать. Там термоядерные энергии нужны сопоставимые с запуском межзвездного корабля на субсветовой скорости.

1) Между 50 км и 5 км размера разница в 1000 раз по массе будет. А если 0.5 км то разница будет в миллион(!) раз.
2) Энергия термоядерного взрыва намного дешевле, чем энергия электричества для ионника.

Кстати наверняка с погрешностью, так что мимо цели такой корабль может пройти очень даже далеко.

Постоянная корректировка на старте и подлёте к цели должна быть однозначно.

Хотя если учитывать возможность промоха, то все же взрыволеты остаются самым надежным средством.

Достаточно жахнуть термоядерным взрывом на небольшом расстоянии от планетоида и в течение некоторого времени будет просиходть абляция и затухающая дегазация с одной из сторон планетоида. Если такой фокус производить вовремя, то можно упреждать достаточно большие отклонения от траектории заранее. Не вижу здесь проблемы.

Я задумал ледянистый корабль-взрывомир, обращающийся транспортным средством в солнечном пекле из обычной кометы. Как пафосно то получилось!

[alex_semenov]

Для биосферы Земли источник энергии Солнце. Что будет источником энергии для полости внутри астероида?

"А вот с этого и надо было начинать!" (с) Штирлиц

защита от радиации как?и еще - плодородие почвы без удобрений постепенно снижается. Где будем брать удобрения для почвы внутри астероида?

Нет. Тут как ни крути, но просто так высадиться и зажить не получится. Тут нужен астроинжинеринг как ни крути. Хотя бы гравитацию можно себе как то изготовить или нет?

Но вообще говоря, главный вопрос тут в энергии. Материя есть, думаю хватит защититься и от космической и своей (рукотворной) радиации. А вот энергия…  Это - главный фактор. По сути тут - ключевой. Десяток тысяч лет между звездами в кромешной темноте… Как пережить?
Вообще, сколько понадобится такому вот кораблю миру понадобится энергии что бы нести в себе маленькую биосферу?
Есть идеи как это оценить?
Нет расчета - нет идеи!

[alex_semenov]

1) Между 50 км и 5 км размера разница в 1000 раз по массе будет. А если 0.5 км то разница будет в миллион(!) раз.

Ага! Мы оказвается и с размерами(массой) подходящего для корабля мира не определились! Вот с чего надо было начинать!
И еще. Если мы не собираемся разгоянться по методики термоглиссера, то зачем нам комета? Может астероид тогда лучше?

2) Энергия термоядерного взрыва намного дешевле, чем энергия электричества для ионника.

  На это только и надежда!

И так. Что такое корабль мир? Его габариты, его "полезная нагрузка"? Какие есть идеи?

[Андрей Курилов]

Десяток тысяч лет между звездами в кромешной темноте… Как пережить?
Вообще, сколько понадобится такому вот кораблю миру понадобится энергии что бы нести в себе маленькую биосферу?
Есть идеи как это оценить?

Особенности межзвёздного быта

[ВР]

Цивилизация всегда потребляет меньше энергии, чем может.

Не верю! Бремя доказательства - на совести утверждающего.

Предположим в какой-то момент Цивилизация потребляет столько энергии, сколько может. Могу я в этот момент бросить спичку в бочку с бензином и погреться? Или развернуть девайс с солнечной батареей к Солнцу?

НЕЛЬЗЯ. Это ГРЕХЪ антисемёновизма.