Двигатель для межзвёздных перелётов

[Овердиггер]

А почему никто не обращает внимание на такой фактор как гарантийный срок службы? Даже если все будет выполнено из максимально качественных материалов то он для корабля составит не более 50лет. Потом все начнет "сыпаться" и требовать ремонта. Тут как то в теме один участник написал, а мол что ему будет, днище проржавеет? В качестве ответа могу предоставить станцию МИР которую утопили в океане. Не догадываетесь почему? Потому что она исчерпала срок эксплуатации и нахождение людей на ее борту больше не представлялось безопасным для жизни. И при этом она еще не раз модифицировалась и ремонтировалась. Та же участь ждет примерно лет через пять МКС, она тоже исчерпает ресурс и не из за того что заржавела, а по той простой причине что износ конструктивных элементов корпуса и внутреннего оборудования превысит допустимый лимит и ремонт абсолютно нецелесообразен.
А сейчас вернемся к кораблю поколений, как его ремонтировать в полете? К примеру накрылся у нас реактор? Роботы будут чинить? Для этого у них должен быть ИИ. А самих роботов кто будет ремонтировать? Другие роботы? Таким образом пока у нас не будет корабля саморепликатора который мог сам себя диагностировать, ремонтировать, производить необходимые модификации и поддерживать для обитателей приемлемый уровень жизни саму идею создания кораблей которые могут существовать в космосе сотни лет можно считать провальной. В свою очередь саморепликаторы на сегодняшний день такая же фантастика как гиперпространственные корабли и вообще не факт что такое можно создать в обозримом будущем.
Если базироваться на существующих технологиях то в полет придется брать фабрики и заводы по производству одежды, предметов быта, лампочек, микросхем, запасных частей для машин и механизмов и т. д. Даже сами станки придется  делать заново потому что они тоже будут изнашиваться. Фактически на корабле поколений придется создать всю земную инфраструктуру. Соответственно количество поселенцев тоже должно быть соответствующим для обслуживания все этой техники и осуществления ремонтов. ИМХО минимум миллион человек. Я бы даже сказал что для них это будет не жизнь а каторга, потому что придется вкалывать как волам что бы корабль не развалился.

Удивительно, что практически самый фундаментально важный вопрос по поводу межзвёздных перелётов прозвучал лишь в посте 164 на 9ой странице темы (2011ый год).
Все ведь в курсе, как осуществляется связь с "Вояджерами"? Через считанных несколько лет она навсегда (!) прекратится, поскольку закончится плутоний, обеспечивающий энергию обратной связи (не закончится ещё, но не суть, его мощности уже не будет хватать).
Корабли поколений или просто экипажи, погруженные в спячку (и наименьшее энергопотребление), столкнутся с такой неслабой проблемой, как недолговечность энергетического запаса, энергетических установок.
Думаю, тут уже многократно разбирали неподходящие для межзвёздных перелётов паруса (луч будет расширяться, рассеиваться) и, что самое логичное, солнечные батареи.
Вместе с ними отбрасываем наиболее малореалистичные фантастические концепции типа сворачивания пространства, сверхсвета и т.д.
Что остаётся? Ядерные реакторы, термоядерные реакторы, ионные двигатели?
Для реакторов и других видов двигателя нужно такое проектирование, чтобы либо ничего не ломалось столетиями-тысячелетиями, либо чтобы всегда была возможность починить, заменить да чуть ли не собрать новый реактор/двигатель. Пока земные технологии в своей истории ничего подобного не имеют, чтобы похвастаться. Достаточно погуглить сроки службы, сроки эксплуатации, самые старые реакторы...
И если даже минимизировать энергопотребление экипажа (какого-то типа спячка), то большой вопрос по поводу реакторов всё равно остаётся. Даже если их в какой-то момент на столетия выключать, то их всё равно потребуется включать на второй половине пути - для маневров, для торможения, для обеспечения энергией экипажа. Получится ли включить после такого длительного застоя?
Понятное дело, что спячка человека сейчас тоже из области нереализуемой фантастики (это факт, хотя всё может измениться с прогрессом в генетике, биологии и т.д.), но тогда для постоянного поддержания жизни людей будет всё время требоваться энергия. Откуда её брать? Если в реакторах - то для этого потребуется тащить просто невероятное количество сопутствующих грузов (одного только защитного свинца для термояда огого, наверное, сколько; плюс защита от космических лучей нужна, и не как на мкс и т.д., а с целью веками защищать микроэлектронику, яйцеклетки, сперматозоиды, эмбрионы - независимо от наличия самих готовых людей на корабле). Как правильно говорили в теме - целые заводы и овердохрена сырьевых ресурсов, не самых дешёвых, к тому же. Включая максимально дорогие - для микроэлектроники.
Для ионного двигателя за 6 лет беспрерывного использования потрачена почти тонна дорогостоящего ксенона (просто чтобы ориентироваться).
А если сводить к минимуму роль и обилие электроники на корабле (при не-спячке) - это может ударить нежданчиком с новой неожиданной стороны - пострадает обучаемость новых поколений, и более поздние поколение могут погрузиться в примитивное средневековье, грубо говоря; смогут ли контролировать потом процесс торможения, заново освоить все космические манёвры и прочие необходимые знания? А ещё любые решения по поводу того, как поступить в той или иной глобальной ситуации (особенно по мере достижения целевой звезды) с огромной вероятностью обернётся политическими конфликтами и террором.

А ведь вопрос долговечности касается всего - абсолютно всех материалов, всех приборов. За сотни-тысячи лет буквально всё многократно накроется медным тазом, придётся заменять. Для сравнения: изобретение лампочки насчитывает до сегодняшнего дня около полутора веков. При современных технологиях межзвёздному кораблю придётся обходиться с электроникой своими силами сроками намного больше, чем она существует у человечества вообще! Сюда же в тему: вспомним, сколько существуют персональные компьютеры (ни у кого никогда не ломались? как часто? ха!), интернет... Ну, интернет в такой замкнутой системе и без связи с Землёй, наверное, уже не нужен будет.

Возможно, основной или дополнительный источник энергии можно будет черпать в межзвёздных высокоэнергетических лучах, если научатся и подобная система будет достаточно стабильной и достаточной. Всё-таки за гелиосферой высокоэнергетических частиц, как мы знаем, намного больше, чем под юбкой у Солнца. Они 100% станут темой номер один во внешних источниках энергии по мере удаления от Солнца и объектов, за счёт которых возможно организовать гравитационные манёвры.

Ну и в тему про роботов-репликаторов: без значительно более продвинутого искусственного интеллекта, чем сейчас, соваться в межзвёздное пространство - полное безумие. И отсюда все вытекающие дополнительные вопросы, включая фундаментальное - а нужно ли вообще лететь человеку? Или проще тогда роботам растить людей удалённо по мере достижения цели? В любом случае со связью будет полная опа, роботы будут сами по себе, максимально самостоятельными в долгосрочной перспективе. В таком случае к необходимым суперискинам добавляем необходимые прорывы в генной инженерии, иначе "динозавров не возродить" при современных технологиях. И если уж углубляться в такие прорывные концепции, то более развитые искины могут в итоге предложить более оптимальные решения (лететь ли вообще? как лететь?), когда разовьются для должного уровня, или же генетические модификации преобразуют человека для жизни в подобном космосе или вообще значительно увеличат человеческий срок жизни. В общем, всё это довольно печальные выводы для нашего дня - ждать, ждать и ждать одного только старта, как чего-то мифического

Потому что пока корабль поколений - это как отправить куда-то целую страну, карликовую планету с большим содержанием ценных ресурсов солнечной системы. На много ли таких проектов этих ресурсов у нас вообще хватит? А ведь в случае глобального трендеца может понадобиться так поступить!

[noxx77]

Я имел в виду - к чему охлаждать тушку в целом виде, если можно в разобранном?

Обычно, если чью-то тушку охлаждают разобранной, то это дурная примета. Но мы не суеверны.

[noxx77]

Если техника начнет сыпаться раньше планового времени своей работы, проблемы будут очень сложными, возможно нерешаемыми. Поэтому исходный плановый срок работы оборудования должен быть не менее чем в два раза больше, чем время полета корабля поколений.....

Что говорит об абсолютной железности техники.

[sharp]

Понятное дело, что спячка человека сейчас тоже из области нереализуемой фантастики (это факт, хотя всё может измениться с прогрессом в генетике, биологии и т.д.), но тогда для постоянного поддержания жизни людей будет всё время требоваться энергия.

Поэтому есть еще альтернативный вариант - корабль с генетическим материалом, искусственная матка, искусственный интеллект в качестве воспитателя.

[noxx77]

или слесаря-сантехника не получится никогда.

Да не, просто стандартов дохрена, а так, если по модульной технологии и всё на своём месте, а не как ляжет, то вполне стандартизируемо.

[noxx77]

Алгоритмизировать плановую уборку даже современного сухогруза как бы не сложнее, чем реализовать полноценный ИскИн.

Думаю, вы переоцениваете задачу. Я бы сказал так: не сложнее, чем научить комп игре в шахматы или го.

В некотором смысле сложнее. Формализировать поле и фигуры намного проще.

[noxx77]

, и не факт что даже бодрствующий человек сможет что-то предпринять, если скажем раньше времени начнет выходить из строя реактор...

Я бы положился на долгоживущий изотопник.

[sharp]

Я бы положился на долгоживущий изотопник.

Хорошо когда есть на кого положиться Однако, чем больше полураспад изотопа, тем меньше у него мощность на единицу массы.

[Rattus]

одного только защитного свинца для термояда огого, наверное, сколько

Нисколько, ибо 1/R². А поставить реактор спереди, выпускать реактивную массу побокам и тянуть полезный груз на верёвочке никакая физика не запрещает.

плюс защита от космических лучей нужна, и не как на мкс и т.д., а с целью веками защищать микроэлектронику, яйцеклетки, сперматозоиды, эмбрионы - независимо от наличия самих готовых людей на корабле

Содержательную часть генома можно дублировать - причём не однократно, а половым клеткам в гипобиозе тоже делиться незачем, поэтому мутационный груз значительно снижается...

[Овердиггер]

Про закон обратных квадратов - интересный проект вырисовывается) Но это увеличивает сложность эксплуатации и, вероятно, усложняет маневры, особенно в пределах звездной системы. Поломки и замены 100% многократно произойдут, в том числе от внешнего воздействия среды, а не только внутреннего срока службы.
И все равно понадобится много защиты от радиации с перспективой на тысячелетия. В первую очередь микроэлектроники.
Да и одно дело вирусам сейвить и дублировать геном, другое дело - таким сложным структурам как растения и человек. Если бы с геномом все было так легко, достаточно было бы людей на флешках перевозить.

[noxx77]

Я бы положился на долгоживущий изотопник.

Хорошо когда есть на кого положиться Однако, чем больше полураспад изотопа, тем меньше у него мощность на единицу массы.

Верно. И что? Во-первых, с массой растёт объём, а в пропорции к нему площадь излучения падает. Во-вторых, можно ещё увеличить температуру, поставив отражатели, и снимать образовавшийся бОльший градиент с небольшой площади,

[sharp]

Верно. И что? Во-первых, с массой растёт объём, а в пропорции к нему площадь излучения падает. Во-вторых, можно ещё увеличить температуру, поставив отражатели, и снимать образовавшийся бОльший градиент с небольшой площади,

Для вспомогательных приборов может и пойдет, если они в целом потребляют мало мощности. Но как энергоустановка для двигателя - точно нет (если читали тему, то должны знать почему).

[noxx77]

Верно. И что? Во-первых, с массой растёт объём, а в пропорции к нему площадь излучения падает. Во-вторых, можно ещё увеличить температуру, поставив отражатели, и снимать образовавшийся бОльший градиент с небольшой площади,

Для вспомогательных приборов может и пойдет, если они в целом потребляют мало мощности. Но как энергоустановка для двигателя - точно нет (если читали тему, то должны знать почему).

не для движка, а для энергообеспечения в полёте.

[sharp]

не для движка, а для энергообеспечения в полёте.

Но если лететь придется на ЭРД, а не на бомбах, то электроэнергия потребуется и для движка, причем на сотни лет работы. Собственно, движок тогда будет выступать главным потребителем.

[noxx77]

не для движка, а для энергообеспечения в полёте.

Но если лететь придется на ЭРД, а не на бомбах, то электроэнергия потребуется и для движка, причем на сотни лет работы. Собственно, движок тогда будет выступать главным потребителем.

Если лететь придётся на ЭРД, то смысла в этом ненамного больше, чем в химии.

[sharp]

Если лететь придётся на ЭРД, то смысла в этом ненамного больше, чем в химии.

На химии с удельным импульсом не более 5 км/с? Чтобы разогнаться хотя бы до 100 км/с, потребуется массовое число 400 миллионов
Вы бы все-таки тему почитали немного...

[noxx77]

Если лететь придётся на ЭРД, то смысла в этом ненамного больше, чем в химии.

На химии с удельным импульсом не более 5 км/с? Чтобы разогнаться хотя бы до 100 км/с, потребуется массовое число 400 миллионов
Вы бы все-таки тему почитали немного...

УИ ЭРД сколько? Десятки км/с? Даже сотня. В чём принципиально большое отличие от химии на межзвездном расстоянии? Один тухлякъ. И 100 км/с - тухлякъ.

[Дэймон Ланнистер]

Обычно, если чью-то тушку охлаждают разобранной, то это дурная примета. Но мы не суеверны.

Вот так всегда. Сперва эти люди жалуются на неподходящую архитектуру, а стоит начать вносить в них изменения - поднимают такой крик, как будто их в первый раз на кусочки режут.

[sharp]

УИ ЭРД сколько? Десятки км/с? Даже сотня. В чём принципиально большое отличие от химии на межзвездном расстоянии? Один тухлякъ. И 100 км/с - тухлякъ.

"Вазимр" может иметь до 300 км/с. В перспективе и 900-1000 км/с не проблема. То есть, перелет за 1,5-2 тысячи лет вполне реален. Для цивилизации, которая возьмется покорять межзвездные расстояния - не такой уж и тухляк.

[Дэймон Ланнистер]

А поставить реактор спереди, выпускать реактивную массу побокам и тянуть полезный груз на верёвочке никакая физика не запрещает.

Пепел Аватара стучит в наше сердце, но вопрос торможения девайса хотелось бы рассмотреть поподробнее.