Двигатель для межзвёздных перелётов

[alex_semenov]

Если время полёта больше 10 лет - то это уже или "корабль поколений" или ГМО-сапиенсов. А им без разницы что 100 лет лететь, что 10000.

Напротив. Если полет 100-200 лет то подобный полет можно осуществить на "запасе прочности" на резервировании. И даже если это люди - то 100-150 летняя колония - это "короткая колония". Хотя никто из стартовавших с Земли до цели не долетит и возможно будет поколение которое родится и умрет в полете, но зато среди прилетевших будут те, кто ЗНАЛ (дедушка, бабушка) кого-то, кто стартовал с Земли. То есть связь времен не прервется.
А вот колония дольше 500 лет 1000 лет - это КАЧЕСТВЕННО иной полет.
Во-первых это несколько поколений в полете, которые родятся и умрут в пути. Далее оборудование. Как не верти но одним резервированием и прочностью тут не обойтись. Такой звездолет все равно должен сам себе воспроизводить в процессе столь длинного полета.
Разумеется, и 100 летняя колония должна сама себя В ЧЕМ-ТО рециклить. Но там это буде мизерная часть. А 1000 летнему звездолету придется даже свою силовую раму (каркас) по частям обновлять не говоря уже все энергетическое хозяйство.
Про биосферу. Тут все мутно. Но ясно что в 1000-летней замкнутой среде всякие неприятные явления будут наблюдаться ярче чем в 100 летней. Значит 100-летнюю биосферу можно сделать компактней. Корабль меньше. Скажем на 1000 человек. А вот на 1000 лет (и больше) в полет вам надо отправлять город не менее 10 000 человек. А скорей всего и больше.
В общем на 100 лет можно отправить корабль-колонию. А на 1000 лет - корабль-мир. Где-то так.

[sharp]

Причем тут сверхсветовые перелеты? Движение быстрее скорости света невозможно. Но сама скорость эта может быть разной....99% человеков прочитав первую часть фразы - скорость света 300 тыс км сек в вакууме напрочь почему то забывают что речь идет про всего лишь одну из сред - обычный вакуум. И начинают думать что цифра 300 тыс это величина постоянная.

300Ккм/с - это предельная скорость распространения взаимодействия в нашей Вселенной... А ЭМ-волны лишь предельно близко приближаются к этой скорости. На них мы эту скорость обнаружили, поэтому и нарекли ее скоростью света. Но фишка в том, что многие виды не ЭМ-взаимодействия распространяются ровно с той же скоростью - гравитационное, например. Так что величина эта гораздо глубже и фундаментальнее, чем просто свойства ЭМ-волн.

[ziggyStardust]

300Ккм/с - это предельная скорость распространения взаимодействия в нашей Вселенной

...но почему? Что объективно ограничивает этот предел?

Но фишка в том, что многие виды не ЭМ-взаимодействия распространяются ровно с той же скоростью - гравитационное, например.

Не многие, а из Ваших же слов - все. Но доказано "это" пока только для гравитации. Смешно, но это на 100% совпадает с пророчествами Ритца. Который рассматривал гравитацию как одно из проявлений электромагнетизма. В то же время о силах в атомном ядре, например, таких посылок нет. Но почему-то в расчетах применяется именно c, что приводит к белиберде и в корне неверным выводам...

Попахивает заговором.

[Проходящий Кот]

Летите на Рице. Кто вам мешает?
Эйнштейн что-ли?
Так вы же его отменили.....

[alex_semenov]

Вот тут
1 часть
https://www.centauri-dreams.org/2019/01/03/ultrahigh-acceleration-neutral-particle-beam-driven-sails/
2-ая часть
https://www.centauri-dreams.org/2019/01/07/ultrahigh-acceleration-neutral-particle-beamer-concept-costs-and-realities/
расматривают разгон межзвездного зонда пучками нейтральных частиц
Расчитывают возможность запуска зонда в 1 кг, который достигнет Альфа центавра за 70 лет.
Ну конечно ускорение заложенное - 10 в 6 степени же.
Вроде бы по их подсчетам-  если строить ускорители на Земле (на какой-нибудь горе) - то весь проект обойдется в 8.3 миллиарда долларов
(Энергию для разгона предлагается накапливать в аккумуляторах - стоимость аккумулятроров уже включена в стоимость системы.)

Посмотрел. Это - свежак. И америкосы таки НАЩУПЫВАЮТ ПРАВИЛЬНЫЙ ПУТЬ...
Обратите внимание.
Они там хоть и не разжевывают но все время говорят о теоретической 100% эффективности привода.
Идея не бог весть какая по сложности. Но это - изюминка которую я когда-то сам нарыл.
Есть теоретическая концепция потчи 100% ракеты. Как движИтеля.
Для этого надо отбрасывать ракетную массу со скоростью равной скорости полета ракеты.
Так как ракета ускоряется скорость истечения тоже должна расти.
Тогда эффективность движетеля будет сколь угодно близкой к 100%.
Но если есть такая чудо ракета, реактивный привод, то должен быть и его брат активный привод. Пушка.
Вот о нем они тут все время и говорят.
Если у разгоняющего пучка скорость в 2 раза выше чем  мгновенная скорость паруса (разгоняемого магнитного кольца) то после отражения пучка, его частиц "останется на месте" (в системе отсчета разгоняющей пушки). Все просто.
Если не поняли - надо рисовать. Но идея очень красивая.

В целом. Конепция выдвинута как альтернатива проекту Мильнера-Хокинга. И это правильная альтернатива.
Главное ее достоинство - можно разгонять более тяжелые зонды до меньших скоростей.
И я полагаю что если они хотят играться с скоростными микрозондами то надо играться именно с этой идеей а не с лазерами.

Но судя по статье там конь не валялся еще.
Да, они сделали оценку стоимости. Но у них остается открытой главная проблема, которую я тут уже называл для подобных активных систем.
Насколько ЭФФЕКТИВНО будет пучок частиц отражаться от магнитного зеркала?



Если он будет обтекать как на первом рисунке (а пока это - наиболее вероятная картина) то вся затея сильно теряет в цене.
И насколько я понял из статьи, понять как будет вести себя пучок можно только моделированием или экспериментом.

Я считаю что это направление - наиболее перспективное.
Малый зонд (порядка килограмма) на скорости 0.1с или даже меньше.
Но я подозреваю что излучатель придется размещать на Луне.
То есть реализация НАСТОЯЩЕГО проекта откладывается в куда более отдаленное будущее, чем предполагают авторы статьи.
Как не верти, но сидя на дне гравитационной ямы мы далеко не продвинимся в направлении к звездам.
Луна нам в любом случае нужна как 7-й континент.
И как база для супертелескопов (оптики, радио) и как платформа для запуска подобных мини-зондов.

[Иван Моисеев]

Если время полёта больше 10 лет - то это уже или "корабль поколений" или ГМО-сапиенсов. А им без разницы что 100 лет лететь, что 10000.

Напротив. Если полет 100-200 лет то подобный полет можно осуществить на "запасе прочности" на резервировании. И даже если это люди - то 100-150 летняя колония - это "короткая колония". Хотя никто из стартовавших с Земли до цели не долетит и возможно будет поколение которое родится и умрет в полете, но зато среди прилетевших будут те, кто ЗНАЛ (дедушка, бабушка) кого-то, кто стартовал с Земли. То есть связь времен не прервется.
А вот колония дольше 500 лет 1000 лет - это КАЧЕСТВЕННО иной полет.
Во-первых это несколько поколений в полете, которые родятся и умрут в пути. Далее оборудование. Как не верти но одним резервированием и прочностью тут не обойтись. Такой звездолет все равно должен сам себе воспроизводить в процессе столь длинного полета.
Разумеется, и 100 летняя колония должна сама себя В ЧЕМ-ТО рециклить. Но там это буде мизерная часть. А 1000 летнему звездолету придется даже свою силовую раму (каркас) по частям обновлять не говоря уже все энергетическое хозяйство.
Про биосферу. Тут все мутно. Но ясно что в 1000-летней замкнутой среде всякие неприятные явления будут наблюдаться ярче чем в 100 летней. Значит 100-летнюю биосферу можно сделать компактней. Корабль меньше. Скажем на 1000 человек. А вот на 1000 лет (и больше) в полет вам надо отправлять город не менее 10 000 человек. А скорей всего и больше.
В общем на 100 лет можно отправить корабль-колонию. А на 1000 лет - корабль-мир. Где-то так.

Корабль поколений будет постоянно на связи с Землей, т.е. для всех поколений будет одинаковый "бэкграунд" и 10 поколение сформируется в тех же условиях, что и тысячное.
Отправлять надо не "город", а много "деревень".
Проблемы рецикла есть, но они много проще, чем проблемы двигателей. Особенно с учетом избытка энергии - нужная малая часть энергии двигателей, чтобы не задумываться об энергоизлишествах для любых хотений экипажа ПН.

[Кремальера]

Вроде бы по их подсчетам-  если строить ускорители на Земле (на какой-нибудь горе) - то весь проект обойдется в 8.3 миллиарда долларов
(Энергию для разгона предлагается накапливать в аккумуляторах - стоимость аккумулятроров уже включена в стоимость системы.)

8,3 ярда -это прайс их конкурентов,мильнеровского Starshot,свой проект они противопоставляют с ценником в 3,7ярда.
Но все равно,это не то.Чем был хорош звездолет-ситечко AlexAV? Тем что двигатель находился на борту,ну и масштабом,вполне позволявшим отправить сразу 1000-тонный пилотируемый изыскатель.
Этим же хорош и гипотетический "звездолет Шотвелл" на антиматерии.

[alex_semenov]

Здравствуйте Иван!
С дырками в космосе  разобрались? 
Видел я тут одно из ваших интервью.

Корабль поколений будет постоянно на связи с Землей, т.е. для всех поколений будет одинаковый "бэкграунд" и 10 поколение сформируется в тех же условиях, что и тысячное.
Отправлять надо не "город", а много "деревень".

Почти по Дайсону? 
Да. Отправлять три корабля по 300 человек разумней чем один на 1000.
При этом я как-то прикинул, что можно было бы сделать так.
Стартует первый корабль А.
Через десятилетия стартует B на чуть большей скорости.
Еще через время (надо рассчитывать от скорости и дистанции) стартует корабль С. У него скорость выше чем у А и В.
В итоге к цели первым прилетает С, потом В, потом А.
При этом В на 1/3 пути медленно обгоняет А. Так как скорости небольшие, то корабли могут даже обменяться членами экипажа (как вариант - возможно спасение, если на одном из кораблей авария, требующая покинуть корабль).
Корабль С обгоняет и А и В.
Идея придумана как просто красивый ход. Для романа например.
Но есть и здравая изюминка. Подстраховка (на каждом из кораблей можно разместить двойной экипаж, если потребуется).
Чем это лучше чем просто пускать корабли сразу этакой единой флотилией?
Во-первых, если корабли запускаются АКТИВНОЙ системой разгона, то надо иметь три активных "пушки" для одновременного старта. А тут можно воспользоваться одной. Для ракет, разумеется, это не аргумент.
Во-вторых. У синхронно летящей флотилии есть постоянная возможность перелетать друг от друга. И это делает такое событие обыденным. А вот встреча кораблей  в пути - это отдельный "праздник в деревне".
В общем идея сырая. Но вдруг?

Проблемы рецикла есть, но они много проще, чем проблемы двигателей. Особенно с учетом избытка энергии - нужная малая часть энергии двигателей, чтобы не задумываться об энергоизлишествах для любых хотений экипажа ПН.

Да конечно.
Но обратите внимание (мы то с вами - старики!) как изменились мозги у молодежи!
Вы пасквиль Кима Стэнли Робинсона "Аврора" прочли?



Как вам ПОСЫЛ? Месседж?
С_У_К_А!!!
Я дочитал (дослушал) до конца. Но мерзавца Робинсона хотелось лично придушить!
 

[Иван Моисеев]

Привет, Александр!

Видел я тут одно из ваших интервью.

Одно?
"- Будь осторожнее, там какой-то сумасшедший по встречной полосе едет.
- Один?! Да тут их тысячи!"

Почти по Дайсону? 
Да. Отправлять три корабля по 300 человек разумней чем один на 1000.

Дайсона не читал, спасибо, прочитаю.
Основной мотив посылки серии из 10 кораблей - безопасность. Второе - совместное использование крупный конструкций, антенн, например, две большие на всех.
А взаимные посещения - штука явно редкая будет, требуется невосполнимый расход рабочего тела, близко такие корабли не смогут подходить друг к другу.
А впрочем - магнитные пушки, может быть.

Вы пасквиль Кима Стэнли Робинсона "Аврора" прочли?

Нет, но почитаю, анонс интересен. Спасибо.

[alex_semenov]

- Один?! Да тут их тысячи!"

Это у вас - тысячи. А я  видел одного!

Дайсона не читал, спасибо, прочитаю.

Да там ничего принципиально нового. Просто копавшись в старых журналах, нашел статю, которая много-много лет назад произвела на меня сильное впечатление. Оригинал оказался в пять раз длиннее и я взялся его перевести. Меня пинают за "наркотики" (драг, колеса) "медикаменты", мол неверно перевел. Но там была явная игра слов. Я не стал сильно мудрить.

Основной мотив посылки серии из 10 кораблей - безопасность. Второе - совместное использование крупный конструкций, антенн, например, две большие на всех.

А 10 - не слишком ли много? Если мы говорим о людях, то тут размер имеет значение. Например отношение объема жилых отсеков к поверхности. Хотя если магнитная защита от радиации (а не материей) то возможно меньший размер и лучше?

А взаимные посещения - штука явно редкая будет, требуется невосполнимый расход рабочего тела, близко такие корабли не смогут подходить друг к другу.

И тем не менее. Как бы эта кавалькада не начала бы друг с другом воевать, а? А вот если они встречаются ненадолго, то тут радость, дружба, жвачка!
О безопасности.
Посылать очередью корабли а не залпом - безопасней (для всей экспедиции). Если первый корабль вляпался во что-то неприятное, то он успевает предупредить остальные идущие следом. Если же весь рой вляпается одновременно...

А впрочем - магнитные пушки, может быть.

Да, в этом смысле подобный режим перелета очень даже оправдан. В любом случае чем больше вариантов запуска - тем шире возможности.
Обычно рисуют такую колонию как несчастную одинокую, оторванную, заброшенную....
Но зачем же так сгущать?

Нет, но почитаю, анонс интересен. Спасибо.

Мой анонс? Или на обложке?
Я конечно шучу. Но честно говоря книга очень сильно разозлила. Это действительн пасквиль. По сути книга пропогандирует мысль (которая пожирает и этот форум) что человек ПРИЯВЗАН к Земле и нехрен ему даже пытаться ее покинуть.
При этом используется для этого вся сила искусства.
Я думаю что подобные пасквили требуют очень вдумчивой и сильной критики. Но вот аргументы против... Пока не могу найти. Поэтому мЭрзавца, который картошку на Марсе выращивал из гидразина, хочется именно задушить.
Кстати. О свежей фантастике и тенденциях в умах. Штерна "Ковчег 47 Либра" читали?
Что скажете?

[alex_semenov]

8,3 ярда -это прайс их конкурентов,мильнеровского Starshot,свой проект они противопоставляют с ценником в 3,7ярда.
Но все равно,это не то.Чем был хорош звездолет-ситечко AlexAV? Тем что двигатель находился на борту,ну и масштабом,вполне позволявшим отправить сразу 1000-тонный пилотируемый изыскатель.
Этим же хорош и гипотетический "звездолет Шотвелл" на антиматерии.

Я как-то очень не верю в антиматерию...
Это запредельно дорогая штука.
Скорей уж поверю в метастабильный металлический водород (если его получить - можно освоить термоядерный синтез без уранового триггера) или там сверплотный дейтерий (тоже одни из завиральных идей в духе мюонного катализа).
"Ситечко" AlexAV - это только один элемент в целом спорной системы. Главная там проблема - получить высокую удельную мощность.  "Ситечко" к этому - никаким боком.
Про масштабируемость. Мильнеровско-Хокингвский проект тем и плох что он не масштабируется. Хотя там и рассматриваются тежелые зонды на 0.01с, но это глупость. Не стоит овчинка выделки. Энергозатраты запредельны. Лазерный парус на малых скоростьях (ниже 0.1с) бессмысленно использовать. В этом смысле пучок частиц - безальтернативен. И если бы Хокинг с Мильнером брались за идею как следует (а не хватались за первую подвернувшуюся кричащую идею) они должны были бы выбрать именно ускорительную версию зонда а не лазерный парус.
Я эту мысль сразу ухватил, как только услышал о проекте.
Но не мытьем так кактаньем "мировая общественность" эту ошибку исправит.
Помяните мои слова.
Сейчас начнется спор-срачь.
И через год-другой все медленно но уверенно придут к мысли что концепция Хокинга-Мильнера - неудачная.
Но в любом случае инициатива миллиардера верна в том, что в целом выбрана правильная идея (хотя она далеко не его).
Запустить СВЕРХЛЕГКИЙ аппарат на большой (около 0.1с) скорости используя активный привод (для быстрых перелетов  да еще и сверхлегких аппаратов только такой и возможен). Они долго будут это рожать. Сорвут все сроки. Но направление работ таки складывается.

[Иван Моисеев]

А 10 - не слишком ли много? Если мы говорим о людях, то тут размер имеет значение. Например отношение объема жилых отсеков к поверхности. Хотя если магнитная защита от радиации (а не материей) то возможно меньший размер и лучше?

10, я полагаю - это минимум. Лучше 12.

     -- В Конопиште вывешено десять черных флагов.
     -- Нет, их должно быть двенадцать,-- сказал  Швейк,  отпив из кружки.
     -- Почему   вы   думаете,   что   двенадцать?  --  спросил Бретшнейдер..
     -- Для ровного счета -- дюжина. Так считать легче,  да  на дюжину и дешевле выходит,-- ответил Швейк.

Я примерно так все это себе представляю:
http://www.ecolife.ru/kosmos/22743/
только оптимистические 100 лет надо заменить на 1000...

Штерна "Ковчег 47 Либра" читали?

Вчера начал читать. Двигаюсь вперед, но с большим скрипом. Не Стругацкие, все-таки...

[Изобретатель]

Если у разгоняющего пучка скорость в 2 раза выше чем  мгновенная скорость паруса (разгоняемого магнитного кольца) то после отражения пучка, его частиц "останется на месте" (в системе отсчета разгоняющей пушки). Все просто.
Если не поняли - надо рисовать. Но идея очень красивая.

ПМСМ,не очень.Остановившиеся частицы будут экранировать(рассеивать) нейтральный луч.И ещё,никто не рассматривал самофокусирующийся (самостабилизирующийся)нейтральный пучок из движущихся по спирали магнитных микрочастиц ?

[ziggyStardust]

Кто вам мешает?

Эти дибильные националисты перекрыли границу... А посольства Северной Кореи в Киеве нет ...

[cybertron]

никто не рассматривал самофокусирующийся

Была идея совместить лазерный луч и поток нейтральных частиц. Якобы в этом случае частицы помогают фокусироваться лазерному лучу (ну примерно как в струях фонтана луч света идет по струе воды) и одновременно луч подталкивает частицы к центру луча.

https://www.centauri-dreams.org/2018/04/04/procsima-wedding-two-beam-concepts/

Насколько эта идея работоспособна - бог его знает.

[SpaceEngineer]

Цитировать
А взаимные посещения - штука явно редкая будет, требуется невосполнимый расход рабочего тела, близко такие корабли не смогут подходить друг к другу.
И тем не менее. Как бы эта кавалькада не начала бы друг с другом воевать, а?

Аластер Рейнольдс, "Город бездны".

Посылать очередью корабли а не залпом - безопасней (для всей экспедиции). Если первый корабль вляпался во что-то неприятное, то он успевает предупредить остальные идущие следом.

... то идущие следом вляпаются в обломки первого. Шутка.

Запустить СВЕРХЛЕГКИЙ аппарат на большой (около 0.1с) скорости используя активный привод (для быстрых перелетов  да еще и сверхлегких аппаратов только такой и возможен). Они долго будут это рожать. Сорвут все сроки. Но направление работ таки складывается.

Запустить сейчас можно кусок фольги. Сначала надо сообразить нанотехнологии и ИИ, чтобы эта фольга хоть что-то смогла сделать там, у цели.

И ещё,никто не рассматривал самофокусирующийся (самостабилизирующийся)нейтральный пучок из движущихся по спирали магнитных микрочастиц ?

Микрочастицы из антиматерии надо посылать. Но это не в ближайшую тысячу лет.

[LV46]

- Будь осторожнее, там какой-то сумасшедший по встречной полосе едет.
- Один?! Да тут их тысячи!"

Шикарно.

[Кремальера]

Я как-то очень не верю в антиматерию...
Это запредельно дорогая штука.

Она дорога,по той же самой причине,по которой дороги и труднодоступны экстравагантные актиноиды которые предложил AleXAV для "звездолета-ситечка".Т.е потому что ими никто всерьез не занимается.Анти-материя -это самое калорийное топливо в природе.Анти-протоны уже научились удерживать почти неделю.А самое главное запреты Департамента энергетики не распространяются на работы по анти-веществу(хотя его наверняка можно было бы использовать в кач-ве оружия).,и частные стартапы могут свободно заниматься этой проблематикой.

[LV46]

и частные стартапы могут свободно заниматься этой проблематикой.

Просто Департамент энергетики что-то "знает". В том смысле, что частные стартапы не добудут такое количество антипротонов, чтобы "в подвале" замутить антибомбу

[sharp]

Она дорога,по той же самой причине,по которой дороги и труднодоступны экстравагантные актиноиды которые предложил AleXAV для "звездолета-ситечка".Т.е потому что ими никто всерьез не занимается.

Нет не поэтому, а потому что это супер затратно энергетически. И это делает принципиально невозможным хоть какое-то удешевление антивещества.

Анти-материя -это самое калорийное топливо в природе.

Но и потратите вы на каждый грамм антиматерии гораздо больше, чем из нее можно будет выделить.

частные стартапы могут свободно заниматься этой проблематикой

Стартапы на этой проблематике могут только осваивать деньги, без малейшего полезного выхлопа.

для "звездолета-ситечка"

Сон разума это ваше ситечко. Семенов подтвердит, когда злее будет