Двигатель для межзвёздных перелётов

[alex_semenov]

Немного цифр. Когда-то интересовался темой, так что накопилось всякое.

Спасибо.

Вероятно, наиболее выгодно добывать уран и торий на Весте: низкая сила тяготения + базальтово-ахондритная кора, примерно как на Луне и Марсе, более богатая ураном и торием, чем недифференцированный хондритный материал обычных астероидов. Но и там содержание актиноидов ничтожно в сравнении с земной корой.

Согласен.  То есть вряд ли стоит раскатывать губу на урановые и ториевые залежи...
И тем не менее, есть разумное объяснение почему на Земле концентрация актиноидов на ДВА ПОРЯДКА выше чем у других небесных тел (скажем у почти родной Луны)?
Два порядка – это уже повод задуматься!

[L_Pt]

Это результат рифтовой тектоники на Земле. В зонах субдукции, где океанская кора с осадками и водой опускается назад в мантию, из нее выплавляются наиболее легкая и легкоплавкая составляющая – алюмосиликаты. Которые и формируют материковую кору.
Те оксиды, которые химически хорошо взаимодействуют с алюмосиликатами, растворяются в них при плавке (литофильные), также постоянно извлекались из мантии в материковую кору. Так как они собственные минералы образуют редко, тут плотность не важна.

Двуокиси урана и тория относятся к их числу.
То не на всей Земле концентрация актинидов резко повышена, то большая часть актинидов всей планеты сконцентрировалась в коре пару десятков километров толщиной.

[Прохожий]

Мнение об оболочках сверхновых. Но здесь совершенно другие времена......

Вставлю и свои пару слов в этот древний, но занятный спор...

Вещество сверхновой при разлёте представляет собой плазму и газ - в любом случае, набор не связанных ничем частиц. Следовательно, распределение скоростей в этой разлетающейся оболочке не может принципиально отличаться от распределения Максвелла. А для него дисперсия скоростей частиц огромна - скорости отличаются во много раз даже для основной части массы, без учёта "крыльев". Если даже предположить, что в результате взаимодействия с межзвёздной средой вещество несколько "поджалось", всё равно, - скорости основной массы отличаются минимум раза в два-три. Так же отличаются и времена прилёта - то есть, время прохождения остатков оболочки размазано на величину, близкую к подлётному времени. Если подлётное время ~3000 лет, то остатки оболочки пройдут мимо Земли за время порядка тех же тысяч лет, или 10¹⁰ - 10¹¹ секунд. Из чего следует, что мощность воздействия на Землю даже при плотности потока энергии 10⁶ Дж/м² (на порядок выше приведённой в начале) составит едва 10^-4 - 10^-5 Вт/м² - на 7-8 порядков меньше "солнечной постоянной". Одного этого, ИМХО, с ха-ар-рошей лихвой достаточно, чтобы не обращать внимания на какое-либо гипотетическое воздействие остатков оболочки на тела Солнечной системы.

Теперь касаемо кометоподобных тел из исходной системы. Откуда взялось предположение, что они могут быть ускорены до скоростей порядка тысяч км/сек? От воздействия разлетающейся оболочки? Напомню, что кинетическая энергия налетающего тела ~3 км/сек равнозначна взрыву на поверхности такой же массы тротила. Если же телу передаётся кинетическая энергия, соответствующая скорости порядка 3 тысячи км/сек (а вблизи от звезды передача будет происходить практически "мгновенно") - то такое воздействие на "комету" соответствует взрыву тысяче-, миллионнократно превосходящей её массу массы ВВ. Отсюда - ни о каком твёрдом теле не может быть и речи: все "кометные" тела исходной системы превратятся даже не в пыль, а в плазму. В таком виде они и отправятся в межзвёздное путешествие. "Откуда дровишки камушки"?..

О "выцветшей" Луне.
1) На свету выцветают органические красители - с чего бы светлеть минеральным субстанциям? Те, наоборот, могут, вследствие разложения светлых (в основном) окислов существенно темнеть. (К слову: постоянные эталоны цвета выполняются из минеральных окисных пигментов).
2) Если бы "выцветание" поверхностных пород имело место, то оно зависело бы от угла падения солнечных лучей. Поскольку в околополярных областях Луны свет "скользит" вдоль поверхности, воздействие его на лунный грунт было бы гораздо меньше, и яркость поверхности была бы меньше. Поправьте меня, если я ошибаюсь, но вроде бы "тёмных полюсов" на Луне не наблюдается?

[Diivanych]

Семёнову

"Вопрос. Одинаковы ли энергия взрывов?
Одинаковый ли импульс ударной волны от каждого взрыва? (упрощенно считаем что ВСЯ энергия взрыва превращается в энергию разлетающейся во взрыве материи)
Если есть разница, то во сколько раз?
Сможете и то и то посчитать?"

А можно и мне попробовать?
Если я правильно понял вашу модель, то мы имеем

              M (Кг)     Mэкв      Eэкв         E (Дж)       V (м/с)   P (Кг*М/с)
Тротил   20E+6    20          4,18E+12  8,37E+13  2046     4,1E+10
Ядерн.   500        20           4,18E+12  8,37E+13 409097  2,0E+08

Это импульс для всей массы, но если я правильно понял, то вы, для упрощения, отражаете поток полусферическим зеркалом. В таком случае мы теряем половину импульса от массы, не попавшей в зеркало, но вторая половина, отразившись, изменила импульс на противоположный. Будем считать, что приращение скорости от единичного импульса невелика, тогда скорость отлёта равна скорости набегания, и импульс удваивается. Таким образом получаем.

              P (Кг*М/с)  t (с)    F (Н)        S(п.с.) Мкв.         P (Н/Мкв.)
Тротил   4,1E+10    0,001  4,1E+13  6283185,307      6,5E+06
Ядерн.   2,0E+08    0,001  2,0E+11  6283185,307      3,2E+04

Разрешите получить замечания.

[реалист]

Давайте не будем уклоняться от главного вопроса. Термоядерный взрыв разрушит\повредит корабль поколений? Если нет, то объясните почему?
Не надо менять тему разговора, чтобы избежать ответа.

[Прохожий]

Давайте не будем уклоняться от главного вопроса. Термоядерный взрыв разрушит\повредит корабль поколений? Если нет, то объясните почему?
Не надо менять тему разговора, чтобы избежать ответа.

Тему прочитать слабо. Только внимательно и сначала.

[Diivanych]

Давайте не будем уклоняться от главного вопроса. Термоядерный взрыв разрушит\повредит корабль поколений? Если нет, то объясните почему?
Не надо менять тему разговора, чтобы избежать ответа.

Тут, в канун 25-й годовщины Чернобыля, один из монстров ядерной энергетики СССР разоткровенничался и сообщил, что на IV реакторе произошло два взрыва с разницей в доли секунды. Первый произошёл на дне реактора где собралась критическая масса топлива !!! и это был ядерный взрыв силой в несколько Хиросим (первый раз это слышу), а второй – тепловой взрыв, который и снёс крышку реактора вместе с кровлей здания. Заражение местности конечно катастрофическое, но разрушения, по сравнению с Хиросимой, весьма незначительные.

[Прохожий]

Давайте не будем уклоняться от главного вопроса. Термоядерный взрыв разрушит\повредит корабль поколений? Если нет, то объясните почему?
Не надо менять тему разговора, чтобы избежать ответа.

Тут, в канун 25-й годовщины Чернобыля, один из монстров ядерной энергетики СССР разоткровенничался и сообщил, что на IV реакторе произошло два взрыва с разницей в доли секунды. Первый произошёл на дне реактора где собралась критическая масса топлива !!! и это был ядерный взрыв силой в несколько Хиросим (первый раз это слышу), а второй – тепловой взрыв, который и снёс крышку реактора вместе с кровлей здания. Заражение местности конечно катастрофическое, но разрушения, по сравнению с Хиросимой, весьма незначительные.

В этом сообщении ничего не смущает?

[gans2]

Давайте не будем уклоняться от главного вопроса. Термоядерный взрыв разрушит\повредит корабль поколений? Если нет, то объясните почему?
Не надо менять тему разговора, чтобы избежать ответа.

Существо вот-вот откроет для себя троллинг...
Говорили же Семенову - не разговаривайте с копипастой, не кормите его. Вот Вам результат:
"Я не понимаю чо тут Вы мне пишите..."
Проверку на понимание ответа не прошел - в игнор...

[gans2]

Это результат рифтовой тектоники на Земле. В зонах субдукции, где океанская кора с осадками и водой опускается назад в мантию, из нее выплавляются наиболее легкая и легкоплавкая составляющая – алюмосиликаты. Которые и формируют материковую кору.
Те оксиды, которые химически хорошо взаимодействуют с алюмосиликатами, растворяются в них при плавке (литофильные), также постоянно извлекались из мантии в материковую кору. Так как они собственные минералы образуют редко, тут плотность не важна.

Двуокиси урана и тория относятся к их числу.
То не на всей Земле концентрация актинидов резко повышена, то большая часть актинидов всей планеты сконцентрировалась в коре пару десятков километров толщиной.

Ну не всей планеты а только из верхней мантии вынесеные плюмами к водяной оболочке. Этакий механизм химической сепарации урана-тория.
  Просто не надо добывать уран на астероидах, а выменивать у земляшек за бусы под угрозой демократических венерирователей Френеля или чем там еще.
(вносит изменения в план порабощения вселенной)

[alex_semenov]

С праздником, господа-товарищи!

              M (Кг)     Mэкв      Eэкв         E (Дж)       V (м/с)   P (Кг*М/с)
Тротил   20E+6    20          4,18E+12  8,37E+13  2046     4,1E+10
Ядерн.   500        20           4,18E+12  8,37E+13 409097  2,0E+08
. . .
              P (Кг*М/с)  t (с)    F (Н)        S(п.с.) Мкв.         P (Н/Мкв.)
Тротил   4,1E+10    0,001  4,1E+13  6283185,307      6,5E+06
Ядерн.   2,0E+08    0,001  2,0E+11  6283185,307      3,2E+04

Разрешите получить замечания.

Получите!
E=m*v^2/2 => v = корень(2*E/m) Вы двоечку потеряли...

А в целом ход мысли верный!

Это импульс для всей массы, но если я правильно понял, то вы, для упрощения, отражаете поток полусферическим зеркалом.

Это пока не обязательно. Речь идет о ядерном взрыве в космосе.
Кстати. Тонкость с полусферой. Та часть взрыва, которая улетела улетела от корабля (не попала в полусферу)... ее импульс НАДО  считать потерянным?

[vsevolodson]

Александр, а ведь похоже, придётся всё-таки осваивать инерциальный ядерный "синтез", дабы продвинуться дальше пояса астероидов. Иначе даже относительно медленное кочевание верхом на комете с "пережёвыванием" её по пути - не удастся. Не говоря уже о быстрых взрывозвёздовозах со скоростью более мегаметра в секунду, которые прожарят себя тепловым рентгеном раньше, чем разгонятся...

[alex_semenov]

Давайте не будем уклоняться от главного вопроса. Термоядерный взрыв разрушит\повредит корабль поколений? Если нет, то объясните почему?
Не надо менять тему разговора, чтобы избежать ответа.

Реалист, вы просто умиляете.
Атомный взрыв в атмосфере передает всю свою энергию E окружающему ему воздуху. Получается очень массивная (М) ударная волна  на небальной скорости (v). Очень мощный импульс. Много количества движения. М*v Это количество движения и создает давление ударной волны (F=M*v/t, P=F/S) которая прокатывается во всех направлениях и ломает все на своем пути.

В космосе ситуация иная. Там вакуум. Вся масса, которой можно сообщить некий импульс (а значит силу, а значит давление) – это масса заряда. Скажем, пол тонны вещества бомбы. Даже если вся энергия взрыва превратится в КОЛИЧЕСТВО ДВИЖЕНИЯ этой небольшой массы, импульс ее будет не очень большой.
Почему?

Е=m*v^2/2. Чтобы увеличить скорость в 2 раза надо вложить в массу тела энергии в 4 раза. Скорость через квадрат как бы "впитывает" в себя энергию ядерного взрыва в космосе уменьшая импульс. Поэтому ударная волна космического взрыва получается едва заметной. Дуновение горячего ветерка (условно конечно).

Уловили?
Нет?
Следите за пальцами.
Количество движения, импульс, это m*v. Импульс линейно зависит от массы и линейно от скорости. Можно повышать что то, что то. Нет разницы. Но скорость – корень из энергии. Если вы хотите иметь валящую стены ударную волну за ту же самую энергию, то вы должны попытаться захватить побольше массы (пускай и за счет уменьшения скорости).
Улавливаете?
С атмосферным ядерным взрывом так и получается. Энергия взрыва превращается всего лишь  сверхзвуковой (а потом в звуковой) поток стены воздуха огромной массы.
Но в космосе – вакуум.
Обменивать скорость на массу взрыв не может.
Вся масса для импульса – материал бомбы. Значит энергия впитывается в скорость плазмы. И импульс через корень уменьшается.
Да и то импульс плазмы забирает обычно лишь 16% энергии. Остальная энергия превращается в импульс рентгена. Света.
Кстати. Взрыв в космосе получается очень коротким. Как фотовспышка. Доли секунд.
Поэтому "ударная волна" все же может быть ощутима. Да и удар рентгена. Там масса интересных эффектов.

Но это уже для тех, кто разобрался с предыдущей задачей.
Главное. Ядерный взрыв в космосе это не то же самое что в атмосфере.
В чем-то, он опасней. Но не в смысле все сметающей на своем пути ударной волны.

[alex_semenov]

Александр, а ведь похоже, придётся всё-таки осваивать инерциальный ядерный "синтез", дабы продвинуться дальше пояса астероидов. Иначе даже относительно медленное кочевание верхом на комете с "пережёвыванием" её по пути - не удастся. Не говоря уже о быстрых взрывозвёздовозах со скоростью более мегаметра в секунду, которые прожарят себя тепловым рентгеном раньше, чем разгонятся...

Я не понял почему? Уран и торий - вещь редкая в космосе? Все залежи – в центре Земли?

[реалист]

Вроде убедили, только вопрос: как вы будете доставлять бомбы в нужное место позади корабля с интервалом скажем в 30 сек. при непрерывно движущемся вперед корабле?
Вы забыли прокоментировать это.
1. А какова плотность астероидов в межзвездном пространстве? Иначе говоря, сможет ли звездолет обеспечить себя топливом во время перелета к другой звезде?
2.У любого луча (без разницы, светового или радио) есть угол расхождения. Чем дальше отлетит космический корабль, тем больше будет рассеиваться энерголуч и тем меньше получит энергии приемник на корабле. На расстоянии же в миллионы км. идея дистанционного снабжения энергией вообще работать не будет.
3.Насчет идеи дуть в космический парусник лазерами.
3.1. У лазера есть угол рассеивания. Т.е. на близком расстоянии это будет узкий мощный поток энергии, который прожгет насквозь парус. А на дальнем расстоянии это будет большое рассеянное световое пятно со слабым давлением на космический парус.
3.2. Солнечная система движется, следовательно будет двигаться и передающая лазер установка. Космический корабль тоже движется, но по другим параметрам. Т.е. фокусировка лазера на парусе будет потеряна очень быстро. Записан

[gans2]

  Семенов, Вы ответы на свои вопросы читаете?
   Вам Моисеев практически моими словами про уход ионов из плазмы объяснил?
Хеката специально зарегился на Астрофоруме , чтобы дать формулу для тормозного рентгена в плазме,

Алекс, но ведь закон Стефана-Больцмана относиться к совершенно другому визу излучения - излучения в квантовых переходах, а не тормозному. А у нас тормозное излучение наверняка будет давать основной вклад.



Где, q - заряд, a - ускорение, y - лорец-фактор, остальное - константа.

а Вы всё Больцмана насилуете, да с копипастой разговариваете.
 

[L_Pt]

Ну не всей планеты а только из верхней мантии вынесеные плюмами к водяной оболочке. Этакий механизм химической сепарации урана-тория.
 

Похоже что все таки всей. Или почти.
По моим прикидкам в земной коре находиться более половины всего урана и тория, которые могли бы находиться в каменных метеоритах суммарной массой в Землю.

[armadillo]

Семенов, а почему еще существует фоновый рентген? 

[Diivanych]

«Вы двоечку потеряли...»
Да… двоечку потерял… То-то я смотрю, что скорость разлёта для тротила слишком маленькая.

 «Та часть взрыва, которая улетела от корабля (не попала в полусферу)... ее импульс НАДО  считать потерянным?»
В расчётах можно, но физически нужно понимать, что это та масса, на которую «опирается» полезная масса, улетевшая в зеркало.
Мы помним, что суммарный импульс относительно центра масс в замкнутой системе, в отсутствии внешнего воздействия - константа. Но самое интересное то, что если мы и звездолёт включаем в систему, то этот закон, ни чуть не нарушается – на то он и закон!!! То есть, после старта из состояния покоя, по истечении многих лет полёта, центр масс корабля вмести со всеми бомбами и плазмой улетевшей в противоположную сторону ни на миллиметр не сдвинется. Вот почему скорость полёта зависит от скорости истечения рабочего тела и соотношения массы топлива к полезной нагрузке, включая бесполезный корпус   

[vsevolodson]

Я не понял почему? Уран и торий - вещь редкая в космосе? Все залежи – в центре Земли?

да, редкая. нужно цедить корки каменистых планет, причём достаточно крупных. гравитационные ямы. фэйл. нету "энергетического рая" ни на перефирии СС, ни за её пределами