Цели и пределы колонизации дальнего космоса

[morotopitek]

ПЯТЬ НЬЮТОНОВ  !

1 ньютон [Н] = 0,101971621297793 килограмм-сила.

1 лошадиная сила = 74.997451 Килограмм-сила

Вай вай аравай !

[Проходящий Кот]

Не понял, вы что на колесах или винте собираетесь лететь?

на винте у меня летает самодельный мотопланер https://vk.com/club157925094

а тут в теме -
VASIMR

https://ru.wikipedia.org/wiki/Электромагнитный_реактивный_ускоритель
удельный импульс в 220 км в сек для него достижим же.

Тогда причём тут двигатель Стирлинга?

[sharp]

Получается вот что если удельный импульс 220 км в сек(чтобы приблизительно уровнять расходы массы на топливо движителя и реактора из соображений оптимизации). то взяв 27% от массы аппарата топлива движителя мы получим ускорение в 70 км в сек за ступень

Что-то не бьется снова, ведь по формуле Циолковского 220*Ln(1,27) = 52 км/с, а никак не 70.

Ну так ионнные движки это тяга в два грамма с феерической скоростью вылета струи из задницы звиздалета.

Рекомендую почитать тему "Ионный двигатель для звездолетов" с 8-й страницы, там Семенов и Курилов выдали очень много матчасти по теме.

Поэтому VASIMR может обеспечить в десятки раз большую тягу, при условии наличия подходящего источника энергии.

Тут вся проблема в том, что чем больше энергия у источника энергии, тем больше он сам будет весить Соответственно, увеличивается не только тяга, но и масса, которую этой тягой надо разгонять. И по формуле F=ma, ускорение может оставаться практически неизменным...

[cryon]

Получается вот что если удельный импульс 220 км в сек(чтобы приблизительно уровнять расходы массы на топливо движителя и реактора из соображений оптимизации). то взяв 27% от массы аппарата топлива движителя мы получим ускорение в 70 км в сек за ступень

Что-то не бьется снова, ведь по формуле Циолковского 220*Ln(1,27) = 52 км/с, а никак не 70.

100%-27%=73% т.е.220Ln(1.39) = 70 км/c или упрощая формулу до линейного графика e^x: 73%+27%/2=86%, 27%/86%*220=70.
По движителю конечно неизвестно что будет лучше, возможно и MPD-Thruster
Future Uses
Future power-rich robotic and piloted outer planet missions will require exhaust velocities approaching 100,000 meters per second (over 200,000 mph). These higher velocities can be achieved using noncondensable hydrogen plasmas, which are currently under investigation at NASA Glenn. As research continues, the efficiency of the MPD thruster will be increased, which will allow missions with reduced propellant requirements or increased range. Higher exhaust velocities and thrust levels will lead to shorter trip times and reduced mission cost, which is especially beneficial for cargo and piloted missions. As large amounts of power become available in space, MPD thrusters may become the method of propulsion that carries humans to other planets in our solar system

[morotopitek]

These higher velocities can be achieved using noncondensable hydrogen plasmas, which are currently under investigation at NASA Glenn.

В разработке. А действующие образцы имеются ?

[cryon]

These higher velocities can be achieved using noncondensable hydrogen plasmas, which are currently under investigation at NASA Glenn.

В разработке. А действующие образцы имеются ?

Не чего с импульсом более 60 км в сек пока нет. Но даже эта цифра достаточна для разгона многоступенчатого аппарата до 200 км в сек. Ну а там будем со временем достигать как то скорости истечения в 200 км в сек чего уже достаточно судя по пределам возможностей реакторов.

[cryon]

Еще одной проблемой является площадь радиатора - 1 квадратный метр на 110 кг массы аппарата при температуре 1200 кельвинов, или 900 тысяч квадратных метров радиаторов на двухсотметровом аппарате на стадии разгона и 40 метровый аппарат на стадии торможения, и здесь кстати нужно сказать что на фазе торможения надо будет разложить радиаторы т.е. фронтально аппарат имеет защитную поверхность от космической пыли и всю площадь радиаторов за ней не укрыть, нужно раскладывать радиаторы реакторов системы торможения через 8 тысяч лет механически(

[cryon]

Не понял, вы что на колесах или винте собираетесь лететь?

на винте у меня летает самодельный мотопланер https://vk.com/club157925094

а тут в теме -
VASIMR

https://ru.wikipedia.org/wiki/Электромагнитный_реактивный_ускоритель
удельный импульс в 220 км в сек для него достижим же.

Тогда причём тут двигатель Стирлинга?

Движитель либо vassimir т.е. тепловой либо MPD-Thruster т.е. сила лоренца.
А реактор либо термоэмиссионный с кпд 10% либо с двигателем стирлинга и кпд 30% но меньшей надежностью т.к. движущиеся части.

[sharp]

100%-27%=73% т.е.220Ln(1.39) = 70 км/c или упрощая формулу до линейного графика e^x: 73%+27%/2=86%, 27%/86%*220=70.

Понял. Чтобы не возникало путаницы, лучше просто писать отношение массы заправленной ступени к массе пустой.

К слову, при межзвездном перелете нет необходимости тормозить ракетным способом, можно вместо этого воспользоваться магнитным парусом. Это сильно снижает необходимую начальную массу. Почитать о принципе можно здесь, например: http://go2starss.narod.ru/pub/E014_PPV.html

[Проходящий Кот]

Или придется тормозиться по тунгусски.

[cryon]

А магнитный парус нас не спасет, сейчас проблема именно в самой миссии колонизации т.е. с помощью разведчика на ядерном реакторе мы сможем прилететь к альфа центавра за 3000 лет и исследовать 2 звезды похожие на солнце т.е. крупные, другие крупные звезды находятся на расстоянии 10-16 световых лет от нас и к ним на такой технике не полетишь, надо что то побыстрее. Так вот в самой миссии колонизации нужен огромный по массе аппарат и для него не реально сделать магнитный парус на тысячи километров в поперечнике.
 Придется что то изобретать, видимо это открытый с одной стороны термоядерный реактор на магнитных зеркалах с регулируемым импульсом. Но и у него есть проблема - размеры требуют много массы, так видимо длинна реактора должна быть не меньше 100 метров чтобы плазма успела нагреться до вылета в сопло. Пока ИТЭР весит 23 тысячи тонн на 500 мегаватт тепловой мощности, что еще хуже чем энерговооруженность у космических ядерных реакторов.
Просто ядерные реакторы с элетродвижителем не справляются, что турбина с радиатором, что термоэмиссионный блок позволяют снять мощность достаточную для полета корабля на скорости 250-500 км в сек чего маловато для полета на 10-16 световых лет где наиболее вероятно спряталась целевая планета.

[noxx77]

А магнитный парус нас не спасет, сейчас проблема именно в самой миссии колонизации т.е. с помощью разведчика на ядерном реакторе мы сможем прилететь к альфа центавра за 3000 лет и исследовать 2 звезды похожие на солнце т.е. крупные, другие крупные звезды находятся на расстоянии 10-16 световых лет от нас и к ним на такой технике не полетишь, надо что то побыстрее. Так вот в самой миссии колонизации нужен огромный по массе аппарат и для него не реально сделать магнитный парус на тысячи километров в поперечнике.
 Придется что то изобретать, видимо это открытый с одной стороны термоядерный реактор на магнитных зеркалах с регулируемым импульсом. Но и у него есть проблема - размеры требуют много массы, так видимо длинна реактора должна быть не меньше 100 метров чтобы плазма успела нагреться до вылета в сопло. Пока ИТЭР весит 23 тысячи тонн на 500 мегаватт тепловой мощности, что еще хуже чем энерговооруженность у космических ядерных реакторов.
Просто ядерные реакторы с элетродвижителем не справляются, что турбина с радиатором, что термоэмиссионный блок позволяют снять мощность достаточную для полета корабля на скорости 250-500 км в сек чего маловато для полета на 10-16 световых лет где наиболее вероятно спряталась целевая планета.

Пока наиболее адекватная схема была у "Орионов". Конечно, термоядерный звездолёт - та ещё хреновина, но хотя бы реализуем.

[cryon]

Взрыволет опять же подходит к беспилотникам, а как амортизировать корабль поколений? Экипаж выдержит толчки? Хорошо допустим сделают большой телескоп в 1000 метров, найдут им планету, построят надежный взрыволет и им разведуют атмосферу. А вот как колонизировать то? Неужели взрыволетом с полезной нагрузкой в 1 миллион тонн? Допустим миллион толчков по 1 метру в секунду до тысячи километров в секунду на рессорах? Если плита весит 10% от карабля то ее толкает 10 метров в секунду и далее работает рессора. Скорости до 1000 километров в секунду по видимому не годятся и все мои выкладки до этого подтверждают негодность не импульсных кораблей.

[cryon]

Моя последняя многообещающая идея: взрыволет с парусом с плотностью всей массы корабля около 5 кг на квадратный метр(при плотности межзвездной среды в 1 кг на квадратный метр на 1 световой год. Я ПРАВ С ЭТОЙ ЦИФРОЙ?) и весом самого паруса около 1 кг на квадратный метр. Т.е. такой взрыволет который сможет лететь на ядерных бомбах со старта где то в районе луны, а возможно и собранном на луне, после разгона повернется боком к потоку и через 40% пути повернет назад к потоку чтобы начать торможение о межзвездную среду. В качестве финишного двигателя подлета к звездной системе используется тот же Эльбрус 400/200  и движитель со скоростью истечения от 100 км в сек(которые уже практически созданы).

[sharp]

А магнитный парус нас не спасет, сейчас проблема именно в самой миссии колонизации т.е. с помощью разведчика на ядерном реакторе мы сможем прилететь к альфа центавра за 3000 лет и исследовать 2 звезды похожие на солнце т.е. крупные, другие крупные звезды находятся на расстоянии 10-16 световых лет от нас и к ним на такой технике не полетишь, надо что то побыстрее.

Вы просто не вникли что есть магнитный парус и для чего он используется. Разгон идет на ядерных двигателях, а вот тормозим уже парусом. Таким образом сильно сокращается необходимый запас топлива и многоступенчатость.

[cryon]

А магнитный парус нас не спасет, сейчас проблема именно в самой миссии колонизации т.е. с помощью разведчика на ядерном реакторе мы сможем прилететь к альфа центавра за 3000 лет и исследовать 2 звезды похожие на солнце т.е. крупные, другие крупные звезды находятся на расстоянии 10-16 световых лет от нас и к ним на такой технике не полетишь, надо что то побыстрее.

Вы просто не вникли что есть магнитный парус и для чего он используется. Разгон идет на ядерных двигателях, а вот тормозим уже парусом. Таким образом сильно сокращается необходимый запас топлива и многоступенчатость.

Сразу нет. Или сказать моя версия самоочевидна и не нуждается в испытаниях кроме простейших замеров плотности среды а вашу надо еще доказать. Я уже писал что магнитный парус для самого корабля поколений будет размером больше 1000 километров и не известно какого веса. У меня же парус с обозначенным весом т.е. даже для конструкции на 1 миллион тонн парус размером 30 километров что вполне можно реализовать(сварить с прочностью сварки на тысячи лет без нагрузки - 1 тонна на парус при торможении о межзведную среду на миллион тонн веса) рядом с луной в космосе.

[sharp]

Сразу нет. Или сказать моя версия самоочевидна и не нуждается в испытаниях кроме простейших замеров плотности среды а вашу надо еще доказать. Я уже писал что магнитный парус для самого корабля поколений будет размером больше 1000 километров и не известно какого веса. У меня же парус с обозначенным весом т.е. даже для конструкции на 1 миллион тонн парус размером 30 километров что вполне можно реализовать(сварить с прочностью сварки на тысячи лет без нагрузки - 1 тонна на парус при торможении о межзведную среду на миллион тонн веса) рядом с луной в космосе.

Проблема в том, что ракетный разгон+торможение увеличивает стартовую массу квадратично, в сравнении с просто разгоном. Если на разгон требуется, например, массовое отношение 100, то на туда-обратно потребуется уже 10000. Т.е. к кораблю поколений цепляете ступени массой как 10000 таких кораблей!
А сколько будет весить магнитный парус, способный затормозить корабль поколений? Ну пусть будет 2-3 массы этого корабля. Итого, топлива потребуется всего 200-300 масс, а не 10000.

По взрыволетам кстати почитайте немного форум, они здесь рассматривались очень широко.

[Кремальера]

У меня же парус с обозначенным весом т.е. даже для конструкции на 1 миллион тонн парус размером 30 километров что вполне можно реализовать(сварить с прочностью сварки на тысячи лет без нагрузки - 1 тонна на парус при торможении о межзведную среду на миллион тонн веса) рядом с луной в космосе.

Зачем вам сверхпроводимый магнитный парус?Используйте простой электростатический -сетку из тонких(0,1мм?)посеребренных струн.Конечно для него потребуется существенная электрогенерация на борту,но его простота и легкость перевешивают недостатки.

[cryon]

Сразу нет. Или сказать моя версия самоочевидна и не нуждается в испытаниях кроме простейших замеров плотности среды а вашу надо еще доказать. Я уже писал что магнитный парус для самого корабля поколений будет размером больше 1000 километров и не известно какого веса. У меня же парус с обозначенным весом т.е. даже для конструкции на 1 миллион тонн парус размером 30 километров что вполне можно реализовать(сварить с прочностью сварки на тысячи лет без нагрузки - 1 тонна на парус при торможении о межзведную среду на миллион тонн веса) рядом с луной в космосе.

Проблема в том, что ракетный разгон+торможение увеличивает стартовую массу квадратично, в сравнении с просто разгоном. Если на разгон требуется, например, массовое отношение 100, то на туда-обратно потребуется уже 10000. Т.е. к кораблю поколений цепляете ступени массой как 10000 таких кораблей!
А сколько будет весить магнитный парус, способный затормозить корабль поколений? Ну пусть будет 2-3 массы этого корабля. Итого, топлива потребуется всего 200-300 масс, а не 10000.

По взрыволетам кстати почитайте немного форум, они здесь рассматривались очень широко.

Но ваша идея не подтверждена опытом создания такого паруса! по тому пока парус обычный или по предложению ниже от Кремальеры:  Зачем вам сверхпроводимый магнитный парус?Используйте простой электростатический -сетку из тонких(0,1мм?)посеребренных струн.Конечно для него потребуется существенная электрогенерация на борту,но его простота и легкость перевешивают недостатки.

По тому пока что 2 ступени на разгон ядерными взрывами сначала большой мощности потом уменьшаем размер паруса и взрываем дальше заряды послабее, думаю обеспечат разгон до 1000 км в секунду и торможение финишное на 150 км  в сек с 200 км в сек- оно идет по закону равное расстояние за уменьшение скорости в 2 раза, т.е. на совсем уж финишном этапе будем тормозить обычным 100 км в сек движителем реактора для подруливания с 50 км в сек до 30 км в сек на орбиту планеты расcчитаем подлет.

[sharp]

Но ваша идея не подтверждена опытом создания такого паруса!

Пфф, можно подумать взрыволеты да атомолеты так и бороздят просторы мирового океана.