Двигатель для межзвёздных перелётов

[vsevolodson]

Я вижу колонию-город на одном из астероидов...
... очень богатая колония.  Крайне богатая. Сказочно богатая...
...Ведь мы говорим о мире который будет через 500 лет!

[Проходящий Кот]

Я не в трауре.
Я озаДачен.
.....

Вопрос в том , можно ли применять к этой неравновесной плазме приближение равновесности.
Собственно Ганс это и предлагает.....

[Проходящий Кот]

Модель мгновенно теряющего энергию плазменного шара вызывает ощущения пальцем по стеклу.
Так и не ответил на Вопрос Семенов -  ОБО ЧТО тормозят протоны? Об электроны? Так каждый такой акт приводит к разгону электрона до температуры протона и уменьшением энергии протона на 1\1860-ю. Количество протонов и электронов свободных в плазме примерно будет сопоставимо.
И после этого электроны и протоны образуют равновесную плазму излучающую по тормозному закону. А с поверхности шара будут лететь 14-мэвные протоны и электроны со скоростью никак не тепловой, а вовсе даже сантисветовой.
Вот живой пример-  Солнце. Температура поверхности 5-6 килоКельвин, но прямо над ней потоки протонов мегаКельвинной температуры. Шар взрыва именно такой, только гравитации, делающей поверхность холодной нет - ничто не будет удерживать от разлета ионы реакции.

Если электроны и протоны разлетаются вместе, то ОТКУДА ВОЗМЕТСЯ ТОРМОЗНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ.    Разве что от попадающихся по дороге атомов.....
Температура здесь помоему пустое понятие. Оно ничего не выражает.....

[alex_semenov]

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BB%D0%B0%D0%B7%D0%BC%D0%B0

[alex_semenov]

Я вижу колонию-город на одном из астероидов...
... очень богатая колония.  Крайне богатая. Сказочно богатая...
...Ведь мы говорим о мире который будет через 500 лет!

А что вас тут рассмешило?

[vsevolodson]

футурология опять
строительство в поясе астероидов - это, конечно же, верно
но мне сложно себе представить сколько астероидов надо будет процедить для добычи необходимых материалов для бомб
колония с населением десятки миллионов построит корабль, отправит с ним десяток тысяч человек и останется у разбитого корыта без средств для дальнейшего существования
если не оставит разорённой всю Солнечную Систему вообще
альтруизм муравьёв. всё сходится - нужны человейники для начала с миллионами особей на квадратный км ресурса

[vsevolodson]

Александр, я даже подсчитал динамические характеристики вашего корабля. Разгон займёт примерно три года, максимальная скорость - около 7 с лишним Мм/с. Если бы ещё с муравьиной футурологией и упрямой физикой взрыва справиться, то выглядит очень даже неплохо.

[gans2]

 Зададим простой вопрос нашему равнокелдышовеликому Сколько астероидов уже сейчас открыто в СС диаметром более 1 км? И каково содержание урана в одном таком астероиде исходя из встречаемости элементов?

Разорение Солнечной системы - какой довод!
Цена Боинга 747 исходя из стоимости алюминия в 1850 году не может не разорить страну задумавшую построить такое, да.

[vsevolodson]

так как уран является литофильным элементом, то его содержание в земной коре должно быть примерно таким же, как и в астероидах, т.е. 3×10^-6 массовых частей, то есть для получения
мегатонны урана надо процедить 3,33×10⁹ тонн астероидного материала
ах, я же забыл ещё про обогащение
то есть получается, что нужно раскрошить и процедить сотни астероидов порядка километрового размера
не разорение Солнечной Системы, конечно, но это только уран
а ещё нужно принципиально БОЛЬШЕ дейтерия и гелия-3, лития-6, вольфрама и прочих вкусностей

[Проходящий Кот]

Особенно большие проблемы будут с дейтерием.....

[vsevolodson]

неа. с гелием-3

[gans2]

так как уран является литофильным элементом, то его содержание в земной коре должно быть примерно таким же, как и в астероидах, т.е. 3×10^-6 массовых частей, то есть для получения
мегатонны урана надо процедить 3,33×10⁹ тонн астероидного материала
ах, я же забыл ещё про обогащение
то есть получается, что нужно раскрошить и процедить сотни астероидов порядка километрового размера
не разорение Солнечной Системы, конечно, но это только уран
а ещё нужно принципиально БОЛЬШЕ дейтерия и гелия-3, лития-6, вольфрама и прочих вкусностей

Никто не сомневался в способностях делать простейшие расчеты неашего гениального оценителя. Только очень простейшие... упс...
Шар километрового диаметра имеет объём 0,5*10^9 кубометров. Из чего видно, что впопыхах наш оценитель ошибся с массой на два порядка. И вот всё у него так. Легкость мысли необыкновенная...

[Юрий_К]

то есть для получения
мегатонны урана надо процедить

Семенов вроде упоминал что колония будет нарабатывать плутоний для полета несколько десятилетий, как побочный продукт производства, скажем, электроэнергии...

[vsevolodson]

Из чего видно, что впопыхах наш оценитель ошибся с массой на два порядка.

не ошибся. читай сначала моё сообщение и найди слово "обогащение"

Семенов вроде упоминал что колония будет нарабатывать плутоний для полета несколько десятилетий, как побочный продукт производства, скажем, электроэнергии...

реактор в поясе астероидов? это фэйл. причём уже просчитанный. дело в том, что реактору в поясе астероидов понадобится радиатор примерно такой же площади, какую можно было бы использовать для получения солнечной энергии
реакторы должны быть закопаны в лёдяную поверхность достаточно крупного объекта при T=150K и ниже

[alex_semenov]

так как уран является литофильным элементом, то его содержание в земной коре должно быть примерно таким же, как и в астероидах, т.е. 3×10^-6 массовых частей, то есть для получения
мегатонны урана надо процедить 3,33×10⁹ тонн астероидного материала
ах, я же забыл ещё про обогащение
то есть получается, что нужно раскрошить и процедить сотни астероидов порядка километрового размера
не разорение Солнечной Системы, конечно, но это только уран
а ещё нужно принципиально БОЛЬШЕ дейтерия и гелия-3, лития-6, вольфрама и прочих вкусностей

Вообще то, когда я считал 650 000 тонн плутония я ЯВНО переборщил. Взял в большую сторону (мол, даже так не вижу никаких проблем). Но допустим ее.
Даже увеличим. Округлим в большую сторону.
1 миллион тонн плутония.
Цифра сумасшедшая.
Я не знаю, откуда вы взяли цифру  3,00E-06, но она похожа на правду (если есть первоисточник, дайте ссылку, ибо я собираюсь на эту цифру опираться в будущем).

Действительно  нужно перелопатить 33Е+11 тонн астероидной породы (вы ошиблись в меньшую сторону по-моему), если уран у нас распылен по астероидам (нет месторождений).  И если взять среднюю плотность астероида как плотность воды (1т/м3) то это будет тело диаметром... 8.6 км.
Это много. Но это очень мелкое тело. Таких в поясе астероидов... (Ганс, вы вроде знаете! Я бы сам нашел, но лень)
И такой вариант, разбирать первый попавшийся камень – это САМЫЙ КРАЙНИЙ случай.

Во-первых в поясе астероидов есть карликовые планеты. Например Церера.



Как уже хорошо известно, на Церере есть толстый слой льда и ядро. Это тело, считай лишенное гравитационной ямы. И это достаточно крупный объект для того чтобы там в самом начале формирования возникла некая тектоника (расслоение, сепарация элементов).



То есть. Мы вполне можем рассчитывать на МЕСТОРОЖДЕНИЯ  тяжелых элементов где-нибудь на одной из карликовых планет пояса астероидов на Палладе, Юноне, Весте...



Кроме того. Исключать возможность случайной концентрации тяжелых элементов и на небольших телах (до 10 км диаметром) тоже нельзя.

Здесь на Земле, на дне гравитационной ямы все тяжелые элементы осели в ядро. И на поверхность попала в результате геологической активности очень небольшая часть (в виде так называемых месторождений).
Там, где есть только микрогравитация и куда болшее разнообразие геологических процессов, я уверен мы встретим куда большее разнообразие геологии чем здесь и возможно даже куда более богатые месторождения.
Планета Земля – это могила тяжелых элементов. На поверхность попадают лишь крохи.
В поясе астероидов люди вполне могут найти ресурсный Мега-Клондайк.

В любом случае, если в поясе астероидов ПОСЕЛЯТСЯ люди (а без этого нет смысла говорить о полете к другой звездной системе) они прежде всего исследуют все интересные объекты своей новой среды обитания. Я думаю, они найдут и несметные (по меркам Земли) залежи ядерных материалов.
Грызть первый попавшийся камень чтобы добыть ВСЕ нужные им элементы они не станут. В связи с этим 1 миллион тонн тория или урана вне гравитационной ямы типа Земля или Марс мне кажется вполне разумным ожиданием.
И перерывать Эверест руды ( 8-т километровый астероид) для этого не придется.
Горные работы будут на порядки скромней.

Об "обогащении". Обогощение – это тупиковая технология, наследие холодной войны. Я говорил о трансмутации. Превращении миллиона тонн тория или U238 в миллион тонн U233 или плутоний.  Для этого потребуются реакторы-трансмутаторы.
Ядерные бриддеры, на которые мы сейчас рассчитываем -  с такой задачей не справятся. Но уже есть достаточно детально продуманная технология КВС (котлов вспышечного сгорания), которая решает эту задачу как побочную с использованием дейтерия.  Если технология КВС так будет освоена космической цивилизацией людей, то она будет способна  творить чудеса.




КВС способен добывать из дейтерия (без трития), которого как известно буквально море везде где есть вода (на той же Церере например), огромное количество термоядерной энергии, затрачивая при этом минимум тяжелых элементов (в качестве запала). И именно такие реакторы могут наработать как ПОБОЧНЫЙ продукт материал для зажигалок звездолета.
Почему жители, поселившиеся на астероидах будут использовать столь "жуткие" методы добычи энергии? Почему не по Циолковскому, не прильнут к живительному источнику -Солнцу?
Солнце – слишком жиденький и потому дорогой источник энергии. Особенно за орбитой Земли. Люди будут использовать источник энергии наиболее выгодный им. И КВС имеет все шансы оказаться наиболее выгодным.
Другое достоинство КВС может нарабатывать беспрецендентное количество ядерного горючего с коэффициентом что-то 5-10 (минимум). То есть затратив 1 тонну делящегося материала (в запале) он вырабатывая энергию (из дейтерия) и как побочный продукт нарабатывает 5-10 тонн оружейного урана или плутония.

Можно долго спорить о реализуемости КВС на Земле (и целесообразности этого). Но мой проект взрыволета очень гармонично вырастает из концепции взрывной дейтериевой энергетики, которую вполне возможно  разовьют через несколько столетий люди, поселившиеся (возможно!) в космосе.
Если люди живущие на астероидах освоят термоядерные взрывы в таких объемах, что смогут ими покрыть все свои энергетические потребности там, то полет к звездам с использованием ядерных взрывов напрашивается сам собой, как сопутствующее развитие хорошо освоенной технологии.
Запуск такого корабля будет просто очередным и логичным маленьким шагом...

[alex_semenov]

Семенов вроде упоминал что колония будет нарабатывать плутоний для полета несколько десятилетий, как побочный продукт производства, скажем, электроэнергии...

реактор в поясе астероидов? это фэйл. причём уже просчитанный. дело в том, что реактору в поясе астероидов понадобится радиатор примерно такой же площади, какую можно было бы использовать для получения солнечной энергии

И как считается эта солнечная энергия? Небось из фантастически низкой цены фотопреобразователей? Ну-ну!...
Ну а если у вас тепловой цикл, то ему понадобится помимо уже занятой площади под сбор энергии еще столько же (минимум) под сброс тепла. При этом на теневой стороне!!!
Улавливаете?
А вот реактор – это точечный источник тепла. Хотя шлемоголовцы презирают паровозы в космосе, но они недоумки. Как не крути, но паровая машина (в смысле турбинные технологии) были, есть и БУДУТ (скорей всего) самыми ДЕШЕВЫМИ способами получать электроэнергию.
Конечно с XXV веке это будут турбины из новых супер-материалов и рабочее тело в них будет скорей всего не пар. Но это будет все-таки турбина.
И системе действительно понадобятся поля ледяных радиаторов. Как не крути.

реакторы должны быть закопаны в лёдяную поверхность достаточно крупного объекта при T=150K и ниже

Считая "Одуванчик" я получил следующее.
Церера (покрытая льдом) планетоид диаметром 900 км.
Если использовать 3/4 всей поверхности планетоида как радиатор, то при температуре в реакторах 700 С  (в общем то смешная цифра, видимо "выбранная" создателями для уменьшение износа оборудования) и температуре ледяных полей -12,3 С (то есть лед еще не тает) мы получаем следующие параметры энергоустановки.

Тепловая (сырая) термоядерная мощность 1866 ТВт
Сбрасываемая в космос паразитное тепловая мощность 500 ТВт (от нее и считалось все)
Получаемая электроэнергетическая мощность  1366 ТВт
Тепловой КПД энергетики 73%

То есть энергокомплекс Цереры (в виде системы из тысяч  КВС) используя подножное термоядерное топливо (дейтерий из льда)  тяжелые элементы в витаминных количествах, возможно из недр и ледяные поля как радиароры, может произвести в 100 раз больше энергии чем сейчас производит вся энергетика земного шара.
И  данная мощность – предельная для данного тела.
Больше – нельзя.
Поверхность начнет плавиться, течь, испаряться...
Вакуум, знаете ли.
Проблемы с избавлением от лишнего тепла – это вам не шуточки...

[gans2]

Из чего видно, что впопыхах наш оценитель ошибся с массой на два порядка.

не ошибся. читай сначала моё сообщение и найди слово "обогащение"

Опять он не то имел ввиду. Тщательнее надо быть.

Семенов, напишите уже компендиум из своих заготовок и тыкайте сслкой всяким одминчегам-нечитайкам справочников. На моей памяти это пятый раз одно ит ол же рассказываете разными словами. Или давайте я соберу...

[alex_semenov]

Кстати.
Добрая весть.

http://www.temperatures.ru/sprav/sprav2.php?page=6

Коэффициент черноты льда ... 0.97...

Кто бы мог подумать?!
То есть лед даже не придется чем-то посыпать (хотя на астероидах он и так посыпан).
Он уже прекрасный радиатор!
Почти идеальный.

[alex_semenov]

Семенов, напишите уже компендиум из своих заготовок и тыкайте сслкой всяким одминчегам-нечитайкам справочников. На моей памяти это пятый раз одно ит ол же рассказываете разными словами. Или давайте я соберу...

Я укатываю идею... Наслаждаясь процессом...
 
Который явно затянулся...
 
Но вы знаете, я заметил, что, например, имея в голове 3-5 недоделанных, недооформленных проекта, я могу их все сразу похихоньку оттачивать. Уточняя что-то в одном месте, я нахожу повод для улучшения и пеерсмотра чегото в другом.
А вы хотите испортить мне праздинк?
 
Что ни гооври, но я все еще в стадии накопления знаний и все еще на стадии непонимания задачи.
Хотя я в этом процессе уже явно оторвался от народа...
 

ЗЫ
Долго не заходил к Роберту. Ваш общий проект близок к завершению?
Уже некоторое время предвкушаю. Загляну в "закрытую комнату" а там налопачено...
 

[Fortunatus_]

Долго не заходил к Роберту. Ваш общий проект близок к завершению?
Уже некоторое время предвкушаю. Загляну в "закрытую комнату" а там налопачено...
 

Первая часть из двух близка к завершению. Когда допишу, могу вам послать. Сейчас всё уже сильно отличается от того варианта, который вы читали и критиковали.