Двигатель для межзвёздных перелётов

[sharp]

площадь сферы S=pi*d2=~3,1416*3002=~282 743,3388 км2=~2,83.1011м2
Энергия бомбы в 1 Мт W=4,184×1015 Дж

Толщина стенки камеры? Допустим, примем ее за 1 миллиметр - кажется фантастикой, но допустим у вас настоящее чудо техники.
Масса металлической сферы выходит порядка 10^12 кг.
Тогда если подрываете каждую секунду (опять же фантастика, но допустим), получаем тот самый кВт/кг.

Прав Семенов - это какой-то киловаттный заговор

[sharp]

А концепция Мильнера-Хокинга - попытка это парусник Форварда как-то ВПИСАТЬ (не факт что реализовать) в нашу объективную реальность.

Ну не знаю... Кмк запилить материал, годный для такого парусника - задача примерно той же сложности, что запилить радиатор и термоэлектрический преобразователь удельной мощностью ГВт/кг. Проблема ведь та же самая - малыми массами материи хотим нутрить гигантские объемы энергии, преобразуя ее из тепловой в кинетическую.

[alex_semenov]

Прав Семенов - это какой-то киловаттный заговор

Вот нашел первый попавшийся график зависимости удельной мощности того или иного транспортного средства в зависимости от скрости движения в своей среде на планете Земля.



Тут надо пересчитывать л.с. 1 л.с. = 735 Ват (если не ошибаюсь). То есть "планка" отмеченная как  200 л.с./тонну  это  147 вт/кг.
Теперь представьте где на этом графике проходит 1000 вт/кг.

Наша цивилизация вполне себе обходится на порядок меньшим потоком мощности через массу организованной материи.
В связи с этим самое время вспомнить Чейсона и его теорию организованной материи.
Эрг/грамм/секунда это все те же ватты/кг. Удельная мощность. Энерговооруженность.
Ощутите философский смысл удельной мощности!



1 эрг 10^-7 Дж. Значит 1 эрг/грамм/с = 10^-4 Вт/кг.

Значит для вершины этого графика, цивилизации диапазон мощностных потоков  получается 1-10 вт/кг
Кстати наша с вами мощность примерно 100 ватт. Если мы весим 50-100 кг, то наша удельная мощность 1-2 вт/кг.

Ну не знаю... Кмк запилить материал, годный для такого парусника - задача примерно той же сложности, что запилить радиатор и термоэлектрический преобразователь удельной мощностью ГВт/кг. Проблема ведь та же самая - малыми массами материи хотим нутрить гигантские объемы энергии, преобразуя ее из тепловой в кинетическую.

И тем не менее надо признать вот что.
Концепция такого парусника РАДИКАЛЬНО уходит от проблемы удельной мощности транспортного средства с которой мы тут боремся.
Смогут ли они эту сконцентрированную на парус мощность удержать?
Это вопрос вопросов.
Но факт, что они в принципе могут эту мощность туда подать (условно конечно, я лично думаю что на такой дистанции они интерференционную картину не соберут.). То есть добиться фантастической удельной мощности фотонной ракеты они все-таки таким образом могут. Потому что отказались от расположения всей энергосистемы на борту транспортного средства.
Это ход, которого видимо всякой цивилизации по ходу выхода за пределы своей системы не избежать. Но прежде чем опираться на него надо все же закончить с ... чем?... правильно. "Загадкой Дайсона"!

А вдруг она разрешима? И тогда можно сделать таки звездолет-ракету на доступных нам технологиях (водородные бомбы)! А мы будем корячится с активными астросооружениями с непонятной нам пока суммой технологий или очень дорогой суммой понятных технологий?

[Mercury127]

Он будет постоянно испарятся излучением Хокинга, его можно подпитывать, кидая в него материю.

два взаимоисключающих параграфа: если что то испаряется по Хокингу в интересной для нас степени, оно не может быть подпитано, ибо это испарение оттолкнет все могущее подлететь. а ЧД лунных и более масс могут быть подпитаны, но неинтересны, ибо слишком уж лениво испаряются.

[bob]

Я задал наводящий вопрос Бобу, чтобы он об этом подумал и, возможно, дошел до этого ответа сам.

Да вообще чушь всё это в приложении к промеждузвёздному прожекту: энерговоружённость, тяговооружённость, и т. п. Смешно, господа, смешно и грустно.

Он будет постоянно испарятся излучением Хокинга, его можно подпитывать, кидая в него материю.

Оо, конечно. Но Хокинг, наконец-то, успешно скончался, отмучился, и его излучение, надеюсь, тоже нас больше не потревожит, как и прочие открытия британских учёных.

[crazy_terraformer]

площадь сферы S=pi*d2=~3,1416*3002=~282 743,3388 км2=~2,83.1011м2
Энергия бомбы в 1 Мт W=4,184×1015 Дж

Толщина стенки камеры? Допустим, примем ее за 1 миллиметр - кажется фантастикой, но допустим у вас настоящее чудо техники.
Масса металлической сферы выходит порядка 10^12 кг.
Тогда если подрываете каждую секунду (опять же фантастика, но допустим), получаем тот самый кВт/кг.

Прав Семенов - это какой-то киловаттный заговор

А зачем каждую секунду взрывать, уменьшаем радиус и взрываем раз в несколько секунд. Вопрос сколько времени уйдёт на разгон аппарата? Уменьшим мощность заряда и соответственно радиус КВС, уменьшим мощность двигателей, но увеличим срок их работы.

[alex_semenov]

Да вообще чушь всё это в приложении к промеждузвёздному прожекту: энерговоружённость, тяговооружённость, и т. п. Смешно, господа, смешно и грустно.

ВОЗМОЖНЫЕ ТИПЫ ЦИВИЛИЗАЦИЙ
ВСЕВОЛОД ТРОИЦКИЙ, член-корреспондент АН СССР, г. Горький
Нетрудно видеть, что для классификации цивилизаций не подходит критерий в виде количества общего производства энергии. Уровень цивилизации существенно характеризует лишь качество добываемой энергии. Общество, добывающее энергию из костров, на много уровней ниже того, которое получает такую же энергию в виде электричества.
Территориальный признак тоже не годится, хотя, конечно, расселение около своей звезды в искусственно созданных средах обитания под силу только мощной цивилизации.
Не представляется достаточным и предложение принять за основу классификации объем накопленной информации. Ведь главное — та информация, которая используется в деятельности цивилизации и непрерывно обновляется.
Видимо, уровень цивилизации определяется характером источников энергии и объемной плотностью ее производства. Последнее обстоятельство имеет исключительное значение для транспорта, особенно космического. Например, человечество уже сейчас располагает энергией, достаточной для посылки 100-тонной ракеты с сантисветовой скоростью (сотые доли с), однако мы пока не можем сконцентрировать ее в таком корабле.
Мы подошли к тому, что наиболее показательной характеристикой развитости цивилизации являются достигнутые скорости передвижения масс. Действительно, здесь содержатся признаки владения значительной энергией не только как таковой, но и в очень выгодной ее форме, имеющей большую объемную плотность.
Результат освоения все больших скоростей наглядно виден на примере нашей цивилизации. Так, объединение действий народов в планетарном масштабе стало возможным лишь с появлением авиации.
Поэтому к первому типу мы отнесли бы цивилизацию, владеющую химической энергией и освоившую космические скорости, достаточные для преодоления притяжения своей планеты.
Цивилизация второго типа владеет ядерной энергией и сантисветовыми скоростями. Ей под силу освоение всего пространства около своей звезды, то есть охватывается и территориальный признак. Такая цивилизация может выделять необходимую мощность для передачи сигналов и строить специальные системы для их приема.
Экстраполируя развитие дальше, можно говорить о цивилизации третьего типа, которая освоила световые скорости (например, 0,5 с). Однако это, видимо, почти не добавит ей новых возможностей по сравнению с цивилизацией второго типа.
Характеристика класса явлений, именуемых цивилизацией (или культурой), в принципе невозможна путем анализа свойств, присущих единственному проявлению данного класса (земной культуре). Для решения этой задачи требуется привлечение дополнительных объектов, прежде всего биологических систем. Лишь систематический сравнительный анализ известных нам проявлений социального и биологического типов организации и установление их принципиальных различий позволят построить абстрактную модель космической цивилизации, а также биологической жизни.

Взято здесь
Ясно что Троицкий тут по-сути говорит о предельной энерговооруженности, которую может достигнуть организованная материя.
Скорость, которую она способна развить - это по-сути предельная энерговооруженность. По сути здесь он перекликается с Чейсоном.
А вы говорите - смешно...
Где бы, как бы мы еще увидели себя, как организованную материю, вот так ярко и целостно в контексте всего мироздания как не через проблематику "межзвездых переселений"? А вы говорите смешно и грустно?
Да, в общем то все верно.
Смешно и грустно.

Оо, конечно. Но Хокинг, наконец-то, успешно скончался, отмучился, и его излучение, надеюсь, тоже нас больше не потревожит, как и прочие открытия британских учёных.

Боб, у вас сегодня мизонтропическое настроение?


Для всех остальных (у кого настроение более светлое).
Обратите внимание.
По-сути Троицкий (это 1982-й год, семинар SETI. философские искания в самом разгаре) тут пытается противопоставить классической кардашевской цивизиациии (где взят ВАЛ производимой энергии) более утонченное понятие (и более нам сейчас актуальное, когда рост "вала" ВВП становится даже вредным и нецивилизованным показателем).
Он вводит три типа цивилизаций как и Кардышев (я позволю свою интерпретацию).

Первый - это цивилизация... которая способна довести до ума проект ITS Маска...
Второй - это цивилизация способная освоить взрыволет Дайсона-Тейлора.
Третий тип -... я даже не знаю что за системы? Парусник Форварда (Мильнера-Хокинга)?
Такая вот картина "маслом" пока что вырисовывается.
По-моему очень даже.
Если классификация Кардашева (сто раз раскритикованная) - классификация индустриальной эпохи (взгляд на мир)
То классификация Троицкого можно сказать постиндустриальная.
Не думаю что и Троицкий охватил реальность полно. Но я думаю - точней.
Мы сменяем одни сказки другими.
Но прогресс - это когда новые сказки более объективны чем старые.
А полная объективность невозможна. Да и нужна ли?

И еще. Эпиграф с сайта Хлынина:

Существа, не способные развить космонавтику, ничем не отличаются от животных.
Ларри НИВЕН "Четвёртая профессия"

У человечества, организованной материи по-всей видимости есть Путь. Мудрость его разглядеть и принять. Как говорили стоитки: «Кто согласен, того судьба ведёт, кто не согласен, того она тащит».

[sharp]

А зачем каждую секунду взрывать, уменьшаем радиус и взрываем раз в несколько секунд.

Чем реже взрываете, тем меньше средняя мощность, очевидно же.

Вопрос сколько времени уйдёт на разгон аппарата?

Чем ниже мощность на килограмм массы, тем дольше будете разгонять.
Поэтому просто большая мощность и гигантская энергия никому не интересна в контексте МП. Задача - именно в увеличении отношения мощности к общей массе корабля.

[alex_semenov]

Задача - именно в увеличении отношения мощности к общей массе корабля.

Да. Взрыволет тем и хитер, что взрыв происходит далеко за пределами корабля. Кораблю достается мизерная доля паразитной энергии. Поэтому можно позволить себе выделять в таком двигателе огромную мощность в единицу времени и получить в итоге даже избыточную удельную мощность. Это уникальное свойство данной концепции. Она вся на это заточена по-сути (убери часть, например как в Дедале, и эпифеномен чуда пропал). Почему я и хожу вокруг нее кругами, никак не заброшу, как вокруг особого решения.
Для межпланетных полетов эта концепция идеальна.
Но вот можно ли на ней добраться до звезд?
Если нет - придется тогда мудрить с куда более громоздкими, сложными, дорогими системами активного привода типа парусов Форварда.
Это для цивилизации, которая таки вышла из колыбели, разумеется. Но самое смешное, что если на взрыволете можно добраться до звезд, то цивилизации не обязательно покидать колыбель. Такой звездолет может взлететь прямо с поверхности Земли.
Вот это и смущает.
Природа не дарит такие излишне-балующие подарки своим "детям"...
 

[sharp]

Кораблю достается мизерная доля паразитной энергии. Поэтому можно позволить себе выделять в таком двигателе огромную мощность в единицу времени.

Насколько мизерная - это тоже вопрос. Если у вас плита, то она принимает на себя часть энергии в виде тепла и должна одновременно быть радиатором. Масса за счет этого получится избыточной, и из киловаттных штанов выпрыгнуть не получится.
Если магнитный отражатель - ну во-первых ему самому требуется электроэнергия. Каков порядок этой энергии? Не будет ли требуемая мощность примерно той же, что мощность набегающего потока плазмы? Если так, то привет реактор на борту, а вместе с ним и все проблемы от которых хотели избавиться.

[Инопланетянин]

А не будет ли набегающая плазма индуцировать ток в магнитном отражателе?

[Mercury127]

Существа, не способные развить космонавтику, ничем не отличаются от животных.
Ларри НИВЕН "Четвёртая профессия"

дак я именно об этом нексолкьо странци назад писал - если жизнь не расплодилась по соседним звездам - ее считай что не было. потому звездолет - это долг и цель любой жизни, не только разумной.

[Инопланетянин]

Если нет - придется тогда мудрить с куда более громоздкими, сложными, дорогими системами активного привода типа парусов Форварда.
Это для цивилизации, которая таки вышла из колыбели, разумеется. Но самое смешное, что если на взрыволете можно добраться до звезд, то цивилизации не обязательно покидать колыбель.

А давайте на это посмотрим так: чтобы освоить межпланетный космос нужен взрыволёт. А освоив его, можно строить ускорители для парусников Форварда и прочего.

[sharp]

На самом деле для межпланетного космоса взрыволет скорее всего сильно избыточен. Более чем достаточно обыкновенного ярд...

[bob]

Что бы устроить на всей планете Сирию?

Если Родина скажет, то в Сирии можно устроить второй Вьетнам. Любой каприз за Ваши деньги, милорд. Главное, скажите, чего желаете.

На самом деле для межпланетного космоса взрыволет скорее всего сильно исходно избыточен. Более чем достаточно обыкновенного ярд...

Я полагаю, что взрыволёт вообще исходно избыточен. Задачи окончательной борьбы за мир во всём мире дешевле решаются без взрыволётов. Точнее - с другими взрыволётами, которые хорошо взрываются на месте.

[Polnoch Ксю]

Это вам так хочется. И не одному вам.
Потому что ваши сокровенные сказки стали иллюзиями. Ах так? Тогда гори все пропадом! Хай все сгорит!
Посмотрите на Донбас.
Там градами вгоняли в "аграрную цивилизацию". Но народ уже отвык жить от сохи. Горожане зубами будут держаться за город. Им не за что больше держаться. Фазовый перход случился и поэтому техноцивилизация - это последнее что исчезнет на этой планете теперь. То что вы говорите - стойкий миф. Туфта. Все будет совсем наоборот. Миллиарды будут уничтожены только ради сохранения техносферы, а не техносфера ради миллиардов. Теперь мы при техносфере, а не она при нас. Если вы думаете иначе - вы еще не все старые сказки в себе истребили. Плохо над собой работаете! А других - учите Боб! Нехорошо! 

Плюсую. Кроме уничтожения миллиардов: ИМХО, не будет этого, каждое столетие с момента изобретения науки вместо натурфилософии (ну там с эпохи Возрождения где-то) от насильственной смерти в зоне распространения цивилизации НТР (назовём её так) гибло все меньше и меньше людей от насильственной смерти. Я скромно надеюсь, что тенденция продолжится. Собственно, мы это видим глобально: сейчас только разве что чучхе практикуют нулевую ценность жизни индивидуума, но они и часть этой ойкумены весьма условно (или часть, но застрявшая в 30-х и 40х годах 1900х).
Мы можем все погибнуть, но не по сценарию Боба, без аграрной цивилизации и возврата домостроя с аграрным обществом взад. Скорее, это какая-нибудь "серая слизь будет", злой AI, или кобальтовые бомбы (если же будет просто атомная война, то я окажусь не права насчёт тренда на гуманность, но цивилизация никуда не исчезнет).

[Polnoch Ксю]

На самом деле для межпланетного космоса взрыволет скорее всего сильно избыточен. Более чем достаточно обыкновенного ярд...

Или вообще ЖРД по схеме BFR

[SY]

Для повышения степени ионизации вещества есть хорошие новости.
Если невозможна прямая полная ионизация, то возможна ступенчатая в области пространства, где световое давление будет "выдувать" все свободные электроны. А это область напрямую примыкающая к заряду и которая позволяет максимально эффективно использовать массу экрана.
Смысл в том, чтобы электроны не сразу покидали атом(здесь у нас ограничение 86 кэВ), а поднимались "в верх" по энергетическим ступенькам(электронным оболочкам). Самый энергетически затратный переход - это K-L(с 1s на 2p), ему соответствует спектральная линия Kα₂. Все остальные более затратные переходы соответствуют "перепрыгиванию" электронов через энергетическую ступеньку.
Для вольфрама переход, соответствующий линии Kα₂, имеет значение 57.97 кэВ. Это немало, но в каждом атоме есть всего 2 электрона на такой энергетической "глубине".

[SY]

Так же надо достаточно критически оценить необходимую мощность единичного заряда. Вполне возможно, что обладающие практически такими же по эффективности выработки энергии заряды в 0.1 Мт будут ничем не хуже мегатонных, а потребность в защитной массе будет в итоге на порядки меньше, что даст выигрыш в ускорении. После разгона, корабль можно развернуть защитным экраном по ходу полета, используя его для защиты от втречного мусора.

[Проходящий Кот]

Нам требуется скорость истечения, а не энергия.