Двигатель для межзвёздных перелётов

[alex_semenov]

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.

Ганс я уже ответил гораздо раньше. Тормозное излучение  c  ростом температуры растет в степени 1/2. А тепловое в 4-й степени. То есть я без расчета полагаю что тормозное будет много слабее теплового. И погоду нам оно пока не делает. Да тормозное зависит от Z в квадрате. Но меня это пока мало волнует. У нас проблема с тепловым излучением.
Далее.
Ганс, что вы хотите сказать? Что с переходом вещества в плазму закон Стефана-Больцмана ОТМЕНЯЕТСЯ? Материя перестает светить тепловым излучением?

ВЫ МОЖЕТЕ МНЕ ДАТЬ ПРЯМУЮ АВТОРИТЕТНУЮ ССЫЛКУ, где так и говорится?

Что у закона Стефана-Больцмана есть некий предел применимости?
Вы думаете мне не пришла в голову эта бредятина?
До сих пор там сидит и зудит...
Тормозное излучение (да синхротнонное) постоянно кочует с сайта на сайт где идет речь о УТС в замагниченной очень разряженной плазме. И ничего нет про тепловое.
Я знаю. И меня самого это сильно смущает. Почему при подсчете критерия Лоусона нет учета тепловых потерь?
Но это не значит что Стефан-Больцман выключается.
Куда разумней  допустить, что связано это с тем, что речь идет об очень разряженной плазме. То есть плазме с крайне низким u. Считанные миллиграммы сверхгорячей материи на метр кубический. Низкая объемная плотность энергии – низкая равновесная температура теплового излучения. Значит тепловое излучение становится ниже плинтуса. Главный враг магнитных термоядерщинков в итоге тормозные потери да синхротронное СВЧ (все верно, в "виверне" так и будет).

Я прочел сообщение  Хеката. И что там? Кто-нибудь мене дал расчет для бомбы который четко говорил, что тормозное излучение будет куда сильней теплового?
И даже если это так, то что это значит? Что мы не все потери учли?
"Не вмер Даныла, так болячка задавыла" (укр).
Тормозное  имело бы смысл считать, если кто-то доказал что Стефан-Больцман не работает. Но этого не может быть. Ведь с чего начался весь сыр-бор?
Я вычитал как считается температура внутри бомбы. Через Стефана-Больцмана. Что же получается? До взрыва (когда термоядерный заряд обжимался и грелся) это работает, а после – уже нет?

[gans2]

закон Стефана-Больцмана относиться к совершенно другому виду излучения - излучения в квантовых переходах

В плазме нету атомов и квантовых переходов между оболочками нету.

[alex_semenov]

Кстати, Ганс, я кажется  въехал!!!
 
Почему при расчете критерия Лоусона нет теплового излучения по Стефану-Больцману.
Это же равновесное излучение. Смотрите. Плазма – смесь ионов и электронов. При этом если у нас равновесная плазма это значит что ионная температура в равновесии с электронной. При этом метушащиеся электроны не только излучают гамму но и поглощают ее. Именно через нее и идет обмен энергией. То есть тепловых потерь ВНУТРИ объема плазмы нет и быть не может. Все что плазма потеряла все и впитала.
Равновесие же!
Единственное место, через которое теряется тепло – поверхность плазмы. Но критерий Лоусона считается для объема. То есть для бесконечной плазмы у которой нет поверхности, а значит  и нет тепловых потерь.

[gans2]

http://femto.com.ua/articles/part_1/1276.html

Запирание излучения в плазме и РП в общем случае. Чтобы судить о реальной интенсивности И. п., необходимо учесть возможное поглощение излучения внутри самой плазмы, приводящее к явлению т. н. "запирания" И. п., когда излучение выходит не из всего объёма плазмы, а только из её внеш. слоев. Каждому механизму И. п. соответствует обратный ему механизм поглощения, характеризуемый коэф. поглощения ((w) на единицу длины

[gans2]

http://www.astronet.ru/db/msg/1188722

[alex_semenov]

закон Стефана-Больцмана относиться к совершенно другому виду излучения - излучения в квантовых переходах

В плазме нету атомов и квантовых переходов между оболочками нету.

Я вообще то лезу в обалсть где очень неуверен... Но "квантвые переходы" случаются и со свободными электронами (есть даже такой прибор - лазер на свободных электронах). Согдасно Максвеллу электрон излучает при любом ускорении. Значит сталкиваясь друг с другом или ионами они будут светить. И, кстати поглащать тоже. Процесс обратимый. В объеме.

Ганс. Я в шлемике для разгадывани кроссвордов.
 
Если хотите меня вырубить  - дайте авторитетную ссылку где сказано что в плазме Стефан-Больцман не рулит.
 
Хрен вы ее найдете!
Я думаете сам ее не искал?
 

(Добавил увидив ссыли)
Упс...
 
Ага... Я на верном пути...

Если источником излучения явл. плазма, в к-рой электроны и тяжелые частицы (атомы, ионы) характеризуются различной температурой, то в ф-ле (2) под T надо понимать электронную температуру.

То есть плазма все-таки светит по С-Б...
 
Читаем дальше...

[alex_semenov]

Ганс, никто не утверждает что плазма бомбы (или мишени) абсолютно прозрачна.
Вы нашли очень ценные ссылки которые я не нарыл.
Но они играют за мою модель.
Я отстаиваю легетимность расчетной модели в кторой  основаня потеря энергии из разлетающейся плазменной сферы ~ T^4

[gans2]

Нет.

http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/1048/ИЗЛУЧЕНИЕ

В оптически плотной плазме "чернотельно" светит только оболочка. Шарик будет расширятся "холодно" излучая поверхностью пока не станет прозрачным для рентгена той температурыЮ что внутри.


Лишь для нек-рых систем с инерционным удержанием плазмы, напр, для лазерного УТС, представляют интерес плотности Ni=Ne вплоть до 1027 см -3, к-рым соответствует T*~6.104 эВ>TT/Я, так что здесь эффект запирания ТИ в плазме уже существен

Вот Вам и ответ. Ловите переход плотности.

[gans2]

Мы залезли в дебри, которые ученых интересуют слабо. Высокотемпературная плотная плазма в вакууме - кому она нужна? 4 условие Фортунатуса...

[alex_semenov]

Мы залезли в дебри, которые ученых интересуют слабо. Высокотемпературная плотная плазма в вакууме - кому она нужна? 4 условие Фортунатуса...

И тем не менее. С вами всегда полезно поругаться...
Мне жутко не хотелось лезть в детали всей этой физики плазмы... Я хотел отделаться общими оценками. Мне ведь надо 80% энергиии в виде кинетики плазмы, и всего-то!
Но так не бывает...
 
4-е условие Фортунатуса - абсолютно справедливо.
И в этом наш шанс.
 

[alex_semenov]

Нет.

http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/1048/ИЗЛУЧЕНИЕ

В оптически плотной плазме "чернотельно" светит только оболочка. Шарик будет расширятся "холодно" излучая поверхностью пока не станет прозрачным для рентгена той температурыЮ что внутри.


Лишь для нек-рых систем с инерционным удержанием плазмы, напр, для лазерного УТС, представляют интерес плотности Ni=Ne вплоть до 1027 см -3, к-рым соответствует T*~6.104 эВ>TT/Я, так что здесь эффект запирания ТИ в плазме уже существен

Вот Вам и ответ. Ловите переход плотности.

Да да. В принципе я к этому и двигался.

[alex_semenov]

«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   

Абсолютно верно!
Так и хочется сказать: "Садитесь, пять!"
 

[alex_semenov]

Семенов, а почему еще существует фоновый рентген? 

Что такое фоновый рентген? Где существует? Уточните.

[alex_semenov]

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

Это значит, что хорошего на всех ОПЯТЬ не хватает...

И все-таки.
Если делящиеся материалы использовать рачительно? Со 100% трансмутацией (никакого обедненного урана) и в основном в качестве запалов для дейтериевой термоядерной энергетики с отношение термоядерной/ядерной энергии 100-1000?

"Добывать уран из гранита" можте будет все же рентабельно?

Кстати. Если такое допустить. То получается что мы на этой планете с жиру бесимся не только с углеводородным топилвом (топим печь ассигнациями) но и с ядерным топливом тоже – мудаки!
 

[vsevolodson]

Александр, ни тория, ни урана - на весь дейтерий и литий всё равно не хватит. Это уже не говоря о том, что делящиеся вещества, похоже, в астероидах и кометах даже не образуют руд, а находятся в рассеянном состоянии, как и полагается актиноидам... Плохи дела с делящимся топливом совсем. Для меня это тоже почти что новость. Раньше я не делал расчётов и оценок и всё выглядело очень даже неплохо.

То есть, вариантов не более чем два - висеть около Солнца (не далее 3..4 АЕ), либо осваивать инерциальный термояд (причём возможности улететь на большом и быстром взрыволёте всё равно, похоже, не получится). Собирать свет звёзд огромными зеркалами, как было где-то описано - это, извините, ересь

[armadillo]

Что такое фоновый рентген? Где существует? Уточните.

фоновое излучение разреженного газа. Который все никак тормозным излучением не остынет.

[Diivanych]

Есть небольшая идея, но сначала нужно кое-что уточнить.
Вопрос. Какова масса термоядерного заряда, и до какого объёма его необходимо сжать, дабы запустить реакцию. Если есть готовый ответ, то, пожалуйста, – в студию.

[armadillo]

Читайте хотя бы эту ветку сначала. "Термоядерный заряд" - это устройство, а не вещество. "дабы запустить реакцию" надо добиться множества условий.
Возможно, путаем  атомную бомбу и термоядерную.

[Diivanych]

Всё верно. Но меня сейчас интересует масса дейтерия в бомбе, и до какого объёма его необходимо сжать, дабы запустилась реакция?

Короче. При каком межмолекулярном расстоянии запускается реакция синтеза?

[alex_semenov]

Александр, ни тория, ни урана - на весь дейтерий и литий всё равно не хватит. Это уже не говоря о том, что делящиеся вещества, похоже, в астероидах и кометах даже не образуют руд, а находятся в рассеянном состоянии, как и полагается актиноидам... Плохи дела с делящимся топливом совсем. Для меня это тоже почти что новость. Раньше я не делал расчётов и оценок и всё выглядело очень даже неплохо.

То что с тяжелыми металлами у нас будет напряженка – это было более-менее ясно с самого начала. Сам механизм нуклеосинтеза говорит об этом.

http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/1245/%D0%9D%D0%A3%D0%9A%D0%9B%D0%95%D0%9E%D0%A1%D0%98%D0%9D%D0%A2%D0%95%D0%97

http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/4484/%D0%A0%D0%90%D0%A1%D0%9F%D0%A0%D0%9E%D0%A1%D0%A2%D0%A0%D0%90%D0%9D%D0%81%D0%9D%D0%9D%D0%9E%D0%A1%D0%A2%D0%AC



То что с рудами на астероидах тоже сложновато – это тоже понятно. Там где нет мощной тектоники, там где нет сложных гео-био-химических процессов, мы будем иметь камни, которые надо буквально превращать в плазму чтобы извлечь из них материалы.
Я с этим столкнулся еще когда оценивал шансы машинных саморепликаторов. Как мирных так и военных (если их вообще можно так делить).

То есть с точки зрения современной технологии камни космса – не угрызешь. И нет смысла туда рыпаться. Но все познается в сравнении.
К сожалению, как бы я не подыгрывал, я все время натыкаюсь на одно и то же. Человеку не место в космосе. Он слишком изнежен Землей. Он силком слаб. Ему слишком много надо. Ему нужна непомерная защита от радиации (10-5 м толщиной). Ему нужна гравитация (хотя бы 0.3-0.5g) которой в системе нет. Ему нужен пузырь биосферы ( хотя бы 2000 м3 и 300 т на человека). Ему нужна НЕПРЕРЫВНЫЙ поток энергии (хотя бы 25 Кв/чел). Как не верти ему слишком много надо.
И та форма сырья, что встречается в космосе ему оказывается тоже не по зубам. Он привык к концентрированным рудам... 

Машинная форма жизни может быть куда мене притязательна. Поэтому я на самом деле за машинную форму колонизации космоса. То что мы здесь обсуждаем – это запасной вариант. Фантастика, так сказать. Попытка решить задачу посложней (тогда легкая тем более решится).

По сути. Вы можете оценить какой процент дейтерия мы в принципе можем спалить, опираясь на запасы урана и тория в КВС?
Это очень ценная мысль на мой взгляд. И очень правильная.
Любая красивая идея должна иметь в бочке меда ложку дегтя. И это как мне кажется – она. Да. КВС красивая и простая идея использования несметных запасов термоядерной энергии в виде дейтерия (или даже гелия). Но  энергетическое Эльдорадо отменяется (как обычно). Почему? Не хватит урана и тория даже если их использовать в витаминных дозах. Разница слишком велика.
Хотя мысль печальная, но очень здравая и ценная.
Требует развития и отливки в бронзу

То есть, вариантов не более чем два - висеть около Солнца (не далее 3..4 АЕ), либо осваивать инерциальный термояд (причём возможности улететь на большом и быстром взрыволёте всё равно, похоже, не получится). Собирать свет звёзд огромными зеркалами, как было где-то описано - это, извините, ересь

Да. Я знаю что это ересь. Это спейс-панк. Но зеркала космических скитальцев - невозможность, которая по второму закону Кларка очерчивает нам границы возможного.

Да. Получается вот что.
Следите за мыслью.

В космосе, как широко принято считать, море энергии. Это термоядерная энергия. Либо в виде солнечной, либо в виде залежей дейтерия и гелия. Литий и бор тут, кстати, оказываются не столь востребованы (см диаграмму выше) ибо не столь распространены.

Человек мог бы поселиться в космосе со всеми своими болячками если бы... у него была энергия. Море дешевой энергии.
Это мечта, которая не подлежала до сих пор сомнению.
При этом цена энергии часто путалась с ее количеством. До сих пор упорно путается энтузиастами.
Человеку в космосе нужно море энергии. Допустим 1 МВт/чел. Эта энергия должна быть ДЕШЕВОЙ. Тогда человек сможет "за нее" покупать себе там дорогие вещи. Радиационную защиту, гравитацию, биосферу... Улавливаете?
Если у вас энергия дорогая – все, труба.
Ничего он не купит. И поселиться не сможет.

То есть. Емкость космоса для поселения человека и определяется объемом ДЕШЕВОЙ энергии там.
И что мы в итоге имеем?
Солнечная энергия не дорогая не дешевая. Она средняя. Это условная 1. Именно на этой энергии поднялась наша биосфера. А мы – над ней. Цена солнечной энергии что здесь (на Земле) что там в космосе, по сути одна. И даже здесь на Земле эта цена нас не устраивает.
Мы привыкли к более дешевой энергии.
Индустриальный рай – это энергия в 0.5, а может и 0.1 от солнечной. Аграрные цивилизации (Египет, Месопатами, Китай, Индия, Майя) покупали энергию по 1. Как и биосфера. Дешевле не знали.
Есть в космосе места где энергия дешевле настолько, что люди могут там осесть?
Вот в чем вопрос.

Если чудо будет иметь место. Скажем, гелиевый термоядерный реактор на амбиполярных ловушках действительно не просто заработает, но и даст ДЕШЕВУЮ энергию то можно будет заселить людьми системы планет-гигантов и возможно, дальше весь космос людьми.

КВС тоже мог бы творить чудо. Он  дал бы ключ к астероидам (дешевая дейтериевая энергетика). Но она ограничивается наличием витаминов-актиноидов. Тут дело даже не в том, то всех залежей тория и урана НЕ ХВАТИТ чтобы спалить все залежи дейтерия в Солнечной системе.  Это понятно. Вопрос вообще в цене энергии.
По-идее КВС прост. Это паравой котел по сути. Там нет геморроя, который есть у термоядерщиков и который съест немало себестоимости энергии. Но там витамины.
Их цена может оказаться ключевой.

Кстати. Это не все потенциальные источники дешевой энергии в СС.

Та же солнечная энергия ближе к Солнцу будет дешевле. Но эта шара ограничена наличием планет близких к Солнцу (или даже астероидов).  У нас там очень неудобрая Венера (не бог весть как близко к Солнцу) и Меркурий.
Меркурий мог бы стать совсем злачным местом... если бы был в резонансе 1:1. То есть всегда повернут к Солнцу одной стороной. Тогда бы стоящий на месте терминатор был бы источником супер-дешевой энергии. Если бы он вращался быстро (скажем сутки – неделя) это тоже было бы неплохо (накапливаем тепло – сливаем тепло).
Но меркурианские сутки очень неудобные. Три года (кажется). Это очень удорожает энергию на его поверхности. Вернее сужает удобные для жизни людей там места до районов полюсов.

Еще одно возможно злачное место (энергетическая шара) – спутники Юпитера или Сатурна. Двигаясь в магнитном поле они являются маховиками с огромным запасом высококачественной (механической) энергии. Добыть такую энергию тоже не очень сложно (не дорого). Буквально, брось провода и качай.

Еще один источник – быстро вращающиеся малые небесные тела. Момент инерции этих тел можно при желании очень эффективно утилизировать (как – не будем углублятся).

Общая идея вот в чем.  Космос велик. Но мест, где в нем удобно жит и развиваться – очень мало.
Это по сути принцип вселенной. Антропный.
Было бы иначе – нас бы не было.
Так было на Земле. Первые бактерии, если они возникали у курильщиков, так же жили у очень злачных мест. И если посчитать объем вулканических рая для первых бактерий к общему объему доступному на планете для них пространсва – то получатся слезы.
Бактериям пришлось очень долго и очень болезненно МЕНЯТЬСЯ чтобы им постепенно стали доступны куда менее гостеприимные для них места. Поверхность океана (и солнечная энергия).
Улавливаете аналогию?
Люди  - твари. Говорил и говорить буду!
И вы Федор – такая же упертая тварь. Начитавшаяся как клоп Ефремова...
Мы себя слишком любим.
Вернее это наши гены требуют чтобы мы себя беззаветно любили.
И наполнившись этой ТУПОЙ любовью к себе мы хотим заселить собой (такими как мы есть) космос, вот только проблема – там нет наших любимых "курильщиков". Шары, на которой мы взращены.
Мы тык-мык... А не получается... Ну никак!
Большинство людей этого НЕ ПОНИМАЮТ.
И живут тупой надеждой на чудеса науки.
Которые уже иссякли.
Выдохлись.
В этом направлении, разумеется.
Надо менять себя.
Здесь сферический конь в вакууме еще по сути и не валялся.

Поэтом я не очень верю в чудо термояда.
Да. Может быть и случится. Нам повезет. Но это бы означало, что я нихрена не понимаю в правилах игры, установленных нам природой.