Космический парусник: имеет ли он смысл?

[P.V.Koroliov]

А никому не приходило в голову использовать солнечный парус для полной компенсации солнечного тяготения? Если бы удалось создать парус, скажем с коэффициентом отражения 0.99 и парусник с коэффициентом парусности 656 м²/кг (понимаю, что это много, но нанотехнологии, возможно, позволят создать такой парус), то полностью скомпенсировав тяготение, можно было бы двигаться в Солнечной системе прямолинейно и с постоянной скоростью. Для пролетных миссий, наверное, такое бы пригодилось, ведь время перелета при постоянстве скорости сильно сократилось бы.
У звезд большой светимости тоже самое можно проделать при меньшем коэффициенте парусности.

(Надеюсь, обозначения понятны без расшифровки.)
Возможно, при подлете к звезде с большой светимостью, паруса хватило бы для торможения (если скорость не слишком высока... но большой скорости даже при помощи лазеров мы не достигнем... насколько помню, выше 0,2*с скорость не будет). А самый захватывающий маневр - зависание над звездой неподвижно. Пока мы не можем неподвижно зависнуть даже над произвольно выбранной точкой солнечной поверхности. А ведь парусник с большим коэффициентом парусности позволил бы, например, зависнуть над одним из солнечных полюсов (на значительном удалении, главное правильно прилететь в эту точку) и изучать приполярный регион. Для любых других КА сие недостижимо (сейчас можно зависнуть только над какой-либо точкой солнечного экватора).       

[loky1109]

2. Если доказать, что нас окружает оболочка, то быстро появится масса вполне рабочих гипотез.

Нет никакой связи между доказательством наличия "мембраны" и появлением гипотез о том, что такое звёзды в этом случае.
Я вам дал вводную: всё так, есть стена, мембрана или что-то ещё. Чем, в этих вводных, являются звёзды?

Вперед нельзя.

Вперёд можно. Чтобы было "нельзя" оценки расстояний до других звёзд ошибочны на десятки порядков. Да что там, оценки расстояний до других планет тоже ошибочны.

[БаронV]

как на таких скоростях неоднородных потоков электронов и ионов может образоваться устойчивая "непреодолимая" структура поперечная потокам? Частое заблуждение: либо все притягивается, либо все отталкивается.

Процесс устойчивого равномерного рассеяния пыли  возможен  из-за того, что ионы, в отличии от электронов,  очень медленно двигаются.
Кроме того, поверхность  планет заряжена отрицательно. Это в свою очередь блокирует положительно заряженные частицы пыли, разгоняя в космос отрицательно заряженные.



 Из таблицы 1 мы видим, что планеты солнечной системы под действием Солнечного ветра приобретают отрицательный электрический заряд. Повышенный электрический заряд Юпитера и Земли, имеющих магнитное поле, объясняется тем, что увеличена площадь захвата потока отрицательно заряженных частиц, идущих от Солнца, магнитным полем планет. Атмосфера Солнца, потерявшая отрицательный заряд приобретает равный избыточный положительный заряд в соответствии с законом сохранения электрического заряда. Закон сохранения электрического заряда, один из фундаментальных законов физики был открыт Б. Франклином в 1747 г.

Из закона сохранения электрического заряда следует, что поверхность солнца – атмосфера должна иметь избыточный положительный заряд.
  https://apni.ru/article/1954-osnovnaya-prichina-kosmicheskikh-vzrivov

[БаронV]

1. Нет никакой связи между доказательством наличия "мембраны" и появлением гипотез о том, что такое звёзды в этом случае.
2. Я вам дал вводную: всё так, есть стена, мембрана или что-то ещё. Чем, в этих вводных, являются звёзды?

1. Пардон! Если между ближайшими  звездными системами есть некая мембрана, то как минимум мы не можем видеть в оптическом диапазоне  что-либо, находящееся за гелиопаузой ( а именно там сталкиваются одноимённо  заряжённые частицы пыли соседних звезд).
То есть, вопрос о поведении пыли в дальнем космосе  равнозначен вопросу о том, а что  же собой представляют объекты, которые названы звёздами.
2. В данном случае мы наблюдаем сумму колебаний оптического/радио потока неких излучающих областей на  поверхности  эластичной  мембраны сложной формы и  гипотетически предполагаем их находящимися там, куда указывают математические расчеты, сделанные на базе старых гипотез.
п.с.
Никакой особой "революции" не предлагается. 99,9% объема научных работ астрономами сделаны прилежно. В зависимости от превалирующей гипотезы несколько изменяется интерпретация расчетов и не  более.
 

[БаронV]

Вперёд можно. Чтобы было "нельзя" оценки расстояний до других звёзд ошибочны на десятки порядков. Да что там, оценки расстояний до других планет тоже ошибочны.

Две пылинки из соседних звезд одинакового размера и заряда  встретились в гелиопаузе.
 Какие силы на Ваш взгляд позволят пыли со звезды А приникнуть за гелиопаузу звезды Б ?

[garryon]

Процесс устойчивого равномерного рассеяния пыли  возможен  из-за того, что ионы, в отличии от электронов,  очень медленно двигаются.

Но ведь двигаются же.И рано или поздно распределение заряда плазмы ,например,между двумя звездами установится стационарным.Но более того он еще станет равновесным по плотности распределения электронов и ионов,"квазинейтральным" (допустим условия достаточно"спокойные",вдали от галактических ветров   и не рядом с  массивными об"ектами и ударных волн нет и т.д.).Потому что   
"Нарушение квазинейтральности в объёме, занимаемом плазмой, ведёт к немедленному появлению сильных электрических полей пространственных зарядов, тут же восстанавливающих квазинейтральность."https://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/089/511.htm  . И пылинки станут электрически нейтральны("квазинейтральны") в этой плазме.В "реальных неспокойных"  условиях электрических и магнитных полях возможно появление об"емных зарядов,плазмоидов.Вероятно на небольшое время.Разрушающие пылепостроения.

Кроме того, поверхность  планет заряжена отрицательно. Это в свою очередь блокирует положительно заряженные частицы пыли, разгоняя в космос отрицательно заряженные.

Планеты в  масштабах дальнодействия звезд  сами как пылинки.Вряд ли много "заблокируют".В собственной тени.

[БаронV]

Но ведь двигаются же.И рано или поздно распределение заряда плазмы ,например,между двумя звездами установится стационарным.Но более того он еще станет равновесным по плотности распределения электронов и ионов,"квазинейтральным" (допустим условия достаточно"спокойные",вдали от галактических ветров   и не рядом с  массивными об"ектами и ударных волн нет и т.д.).

Исследователи наблюдают несколько иной процесс.

...Солнце накапливает избыточный положительный заряд в своей атмосфере в результате мощного эмиссионного излучения электронов и отрицательных ионов в околосолнечное пространство (солнечный ветер). В соответствие с законом сохранения электрического заряда, общий отрицательных заряд электронов и отрицательных ионов, покинувших Солнце, равен положительному избыточному заряду, оставшемуся в атмосфере Солнца. Солнечная вспышка ( _{финальная стадия "чёрного пятна"}) уменьшает избыточный положительный заряд атмосферы Солнца, выбрасывая в околосолнечное пространство положительно заряженную плазму. Таким образом, образуется цикл накопления и сброса атмосферой Солнца избыточного положительного заряда...
...Одиннадцать лет – это время, в течение которого атмосфера Солнца накапливает и сбрасывает избыточный положительный заряд...."
 https://apni.ru/article/1777-solnechnie-pyatna-proiskhozhdenie-razvitie


Приближение  разумеется очень грубое, но оно дает понять, что перед нами некий глобальный пульсирующий процесс, который будет препятствовать равновесному и стационарному распределению заряда плазмы до уровня "квазинейтральности" .
 Кроме того существующий на космической пылинке электрический заряд (сила Лоренца) привязывает эту пылинку к межзвездному магнитному полю. Таким образом две пылинки из двух соседних  звездных систем могут встретиться точно на пути  общей магнитной силовой линии.

[Проходящий Кот]

А никому не приходило в голову использовать солнечный парус для полной компенсации солнечного тяготения? Если бы удалось создать парус, скажем с коэффициентом отражения 0.99 и парусник с коэффициентом парусности 656 м²/кг (понимаю, что это много, но нанотехнологии, возможно, позволят создать такой парус), то полностью скомпенсировав тяготение, можно было бы двигаться в Солнечной системе прямолинейно и с постоянной скоростью. Для пролетных миссий, наверное, такое бы пригодилось, ведь время перелета при постоянстве скорости сильно сократилось бы.
У звезд большой светимости тоже самое можно проделать при меньшем коэффициенте парусности.

(Надеюсь, обозначения понятны без расшифровки.)
Возможно, при подлете к звезде с большой светимостью, паруса хватило бы для торможения (если скорость не слишком высока... но большой скорости даже при помощи лазеров мы не достигнем... насколько помню, выше 0,2*с скорость не будет). А самый захватывающий маневр - зависание над звездой неподвижно. Пока мы не можем неподвижно зависнуть даже над произвольно выбранной точкой солнечной поверхности. А ведь парусник с большим коэффициентом парусности позволил бы, например, зависнуть над одним из солнечных полюсов (на значительном удалении, главное правильно прилететь в эту точку) и изучать приполярный регион. Для любых других КА сие недостижимо (сейчас можно зависнуть только над какой-либо точкой солнечного экватора).       

Теория элементов Сферы Нанодайсона.

[loky1109]

Две пылинки из соседних звезд одинакового размера и заряда  встретились в гелиопаузе.

Две - пожалуйста. Но двух маловато.

Какие силы на Ваш взгляд позволят пыли со звезды А приникнуть за гелиопаузу звезды Б ?

А зачем ей туда проникать? Для начала, ей надо сначала до этой гелиопаузы добраться. Что при масштабах расстояний между звёзд событие настолько маловероятное, что тут и говорить не о чем. 99,99999999999% пылинок ни до каких гелиопауз не добираются.

Никакой особой "революции" не предлагается. 99,9% объема научных работ астрономами сделаны прилежно.

Так прилежно, что не заметили, буквально, стену вокруг СС. Приняв её за звёзды и галактики располагающиеся на расстояниях на миллионы порядков больших. Ну да, ну да.

[P.V.Koroliov]

Теория элементов Сферы Нанодайсона.

Cфера Дайсона велика, а космический парусник построить легче. Особенно если светимость звезды большая. Для зависания, например, над Сириусом хватило бы коэффициента парусности 52 м² /кг

[БаронV]

1. Для начала, ей надо сначала до этой гелиопаузы добраться. Что при масштабах расстояний между звёзд событие настолько маловероятное, что тут и говорить не о чем. 99,99999999999% пылинок ни до каких гелиопауз не добираются.
2. Так прилежно, что не заметили, буквально, стену вокруг СС...

1.Если не затруднит, поясните что помешает  отрицательно заряженной пылинке  добраться  до гелиопаузы?
2. Непогрешимо  верна лишь та единственная гипотеза, в рамках которой шла  интерпретация работ астрономов?

[loky1109]

1.Если не затруднит, поясните что помешает отрицательно заряженной пылинке  добраться  до гелиопаузы?

Масштабы вселенной. А конкретно, два самых надёжных препятствия: расстояние и направление.

2. Непогрешимо  верна лишь та единственная гипотеза, в рамках которой шла  интерпретация работ астрономов?

Во-первых, вы неверно используете слово "гипотеза".
Во-вторых, если вы под "гипотезой" понимаете представление о том, что вокруг СС нет стены, то это конечно не единственно возможная трактовка доступных нам наблюдательных данных, но альтернативы подразумевают наличие гораздо более сложных эпициклов вроде виртуальности нашей реальности или что весь окружающий вид это голографическая проекция.
Но точно не более менее статичное простое естественное образование вроде стены или пузыря.

[elind]

1.Если не затруднит, поясните что помешает  отрицательно заряженной пылинке  добраться  до гелиопаузы?

Отрицательно заряженной - фотоэффект помешает. Знаете такое явление, когда под действием света (которого вокруг Солнца дофига) из вещества выбиваются электроны, уносящие отрицательный заряд. Когда же весь заряд стечёт, за счёт дальнейшего выбивания электронов пылинка диаметром 1 мкм приобретёт положительный заряд всего до 5*10^-16 Кл (чуть более трёх тысяч штук элементарных зарядов).

А вообще, масса "стены", достаточно надёжно экранирующей свет извне будет в десятки-сотни раз выше массы Солнца.

[Проходящий Кот]

Не надоело гнать пургу?
Столько тяжелого вещества во  Вселенной нет

[Проходящий Кот]

   В России (!  ) изобрели космический парусник для полётов на Марс https://hi-tech.mail.ru/review/62812-kakie-kosmicheskie-issledovaniya-provodyatsya-v-rossii/
   Я понимаю, в Советском Союзе - множество чего действительно изобрели. Но в России! В 2023 годе! Мистика какая-то. 

Сообщение в копилку.....

[Maki]

Сообщение в копилку.....

Не стоит.
Читаем внимательно саму статью:

Ученые Самарского национального исследовательского университета имени С.П. Королёва разработали программный комплекс для управления космическим парусником

[ivanij]

 На мой непросвещённый взгляд, таких ссылок (с "подвалом" внизу: листайте дальше), лучше избегать, т.к. они носят рекламный характер. 

[Проходящий Кот]

В данном случае, скорее информационный....

[Александр Овчар]

Сообщение в копилку.....

Не стоит.
Читаем внимательно саму статью:

Ученые Самарского национального исследовательского университета имени С.П. Королёва разработали программный комплекс для управления космическим парусником

  Я знаю эту тему и авторов.  Старинова Ольга Леонардовна является экспертом в области космических полетов в Солнечной Системе.
https://ssau.ru/staff/61239001-starinova-olga-leonardovna.

А эКсперты Астрофорума, могли бы учесть весьма скромный факт, что если НТР увеличит длительность человеческой жизни как то ЕЩЕ на сотню процентов, то бестопливные миссии на солнечных парусах станут частью бытия человечества в целом.

[MenFrame]

В статье Dust Grain Damage to Interstellar Laser-Pushed Lightsail пришли к выводу, что размер пробоины не будет сильно отличается от диаметра пылинки. А плотность пыли оценили как 7,5×10^(–15) частиц на кубический сантиметр. То есть на дистанци в световой год на каждый квадратный метр придётся около семидесяти миллионов пылинок, со средним диаметром около микрона. Потеря паруса составит около 5,57×10^(–5). Ну, думаю можно округлить вверх до 10^(–4). Около сотой процента.

Вот это интересно. Куда же сливается энергия столкновения если не на разрушение паруса? Оказывается она уходит в электрический взрыв сгустка плазмы. Разогретые электроны пытаются покинуть очаг и создают электрический потенциал, и начинают тянуть ионы в свою сторону. Которые в свою очередь разгоняются чисто кулоновским потенциалом. При этом авторы утверждают что время релаксации плазмоида короткое, и электроны не успевают передать заметную тепловую энергию самому парусу. Что разумно веть длинна пробега релятивистских электронов в металле довольно существенная.

Осталось услышать комментарий AlexAV о данной работе.