Космический парусник: имеет ли он смысл?

[Kochelev]

И абляционные экраны из водорода Сорри, это не про Вас.

Знамо про кого Ну я не из водорода имел ввиду. А из каркаса с водородным наполнителем.

Ищите субстанцию с максимальной теплотой испарения и низкой теплопроводностью
Водород не подходит - экран быстро погреется насквозь и спалит экипаж (полезную нагрузку)

[Kochelev]

Точнее, двигателей нужно будет больше чем два: четыре или три, которые в разные стороны будут смотреть, и будут приложены к центру масс системы. в звездной системе назначения  движки можно будет перемонтировать в другое место.

Полночь - это ничего не изменит. Все равно будет огромное плечо ЦМ-край. Все равно парус сложится. Чтобы им рулить - необходимо синхронно и равномерно (без разнотяга) прикладывать рулевой момент сил по всей его поверхности, что технически невозможно.
Кстати, если все векторы тяги приложены к ЦМ - Вы принципиально не сможете парировать крутку (только рысканье/тангаж)

[AlexOrex]

Пытаюсь нарисовать парус, который будет расправляться и удерживаться лазерным лучом, как парашют воздухом. Как бы еще заставить его из луча не выскакивать, а пользоваться для стабилизации самим давлением света. Пробую кольцевой луч и воронкообразный парус, стабилизированный вращением. Аналог - парус для подвеса станции управления разгонной системы у Форварда, нанизанный на конус тени Меркурия (в посте №14 в этой теме)

[Polnoch Ксю]

Точнее, двигателей нужно будет больше чем два: четыре или три, которые в разные стороны будут смотреть, и будут приложены к центру масс системы. в звездной системе назначения  движки можно будет перемонтировать в другое место.

Полночь - это ничего не изменит. Все равно будет огромное плечо ЦМ-край. Все равно парус сложится. Чтобы им рулить - необходимо синхронно и равномерно (без разнотяга) прикладывать рулевой момент сил по всей его поверхности, что технически невозможно.
Кстати, если все векторы тяги приложены к ЦМ - Вы принципиально не сможете парировать крутку (только рысканье/тангаж)

Двигателей несколько:

1) двигатели для распрямления паруса, маломощные, их много в разных точках паруса
2) 3 или 4 двигателя, приложенные к центру масс системы, смотрящие в разные стороны, для дачи бокового импульса, что бы вернуться в разгонный луч

Пытаюсь нарисовать парус, который будет расправляться и удерживаться лазерным лучом, как парашют воздухом. Как бы еще заставить его из луча не выскакивать, а пользоваться для стабилизации самим давлением света. Пробую кольцевой луч и воронкообразный парус, стабилизированный вращением. Аналог - парус для подвеса станции управления разгонной системы у Форварда, нанизанный на конус тени Меркурия (в посте №14 в этой теме)

Хорошая идея

[vsevolodson]

Сколько же нанокостылей в простой идее паруса оказывается...

[Kochelev]

Пытаюсь нарисовать парус, который будет расправляться и удерживаться лазерным лучом, как парашют воздухом. Как бы еще заставить его из луча не выскакивать, а пользоваться для стабилизации самим давлением света. Пробую кольцевой луч и воронкообразный парус, стабилизированный вращением. Аналог - парус для подвеса станции управления разгонной системы у Форварда, нанизанный на конус тени Меркурия (в посте №14 в этой теме)

Для этого придется "трансформировать" критерий Жуковского (для аэродинамики) на световое давления. То есть сделать парус, у которого градиент восприимчивости светового давления образует потенциальную яму от центра к краю.

[Kochelev]

Двигателей несколько:

1) двигатели для распрямления паруса, маломощные, их много в разных точках паруса
2) 3 или 4 двигателя, приложенные к центру масс системы, смотрящие в разные стороны, для дачи бокового импульса, что бы вернуться в разгонный луч

1. Достаточно по контуру.
2. Ксения, представьте самолет, все рули отнесены от центра масс/приложения аэродинамической подъемной силы - иначе он не управляется: ни по тангажу, ни по рысканью, ни по крену/скольжению.

[Джер]

очень незначительной части мощности разгонного лазера, проходящй через эту оптику хватит что бы подмести от пыли пространство перед парусом.

Верно, но я не уверен, что импульса лазера хватит не только испарить, но и отбросить атомы пыли.
Скорее всего они все равно влетят в пленку

При этом я выдвинул следующую идею. Водород может быть опасен только на определенной "барьерной" скорости.

А если соответствующие расчеты?
Есть мнение, что на 0.1с набегающий поток частиц все-таки испарит пленку

Парус действительно единственная вещь способная вытолкнуть цивилизацию к звездам

После многолетних размышлений (в том числе спасибо и Алексу Семенову за его идеи) я пришел к печальному выводу - единственная вещь, способная вытолкнуть цивилизацию к звездам это мертвая нейтронная звезда (возраст несколько млрд лет). В конце концов не так уж их и мало (в окрестностях солнца до ближайшей 6 пк). Особую фору будут иметь цивилизации, у которых нейтронный шарик находится в широкой паре (300 а.е.)

[Kochelev]

А если соответствующие расчеты?
Есть мнение, что на 0.1с набегающий поток частиц все-таки испарит пленку

Да вообще-то и 0,0001С сверх-прочный абляционный экран на этапе максимального ветрового напора с темпом ,2-,5мм/сек напрочь сдувает 

[vsevolodson]

Да вообще-то и 0,0001С сверх-прочный абляционный экран на этапе максимального ветрового напора с темпом ,2-,5мм/сек напрочь сдувает 

Не, там идея была в том, что на скорости выше некоторого порогового значенья, протоны приобретут достаточную проникающую способность, чтобы проскакивать сквозь парус. Создавать электронно-фотонные ливни в толще паруса, думаю, они всё равно будут. Просто не будут при этом сами застревать.

[Kochelev]

Не, там идея была в том, что на скорости выше некоторого порогового значенья, протоны приобретут достаточную проникающую способность, чтобы проскакивать сквозь парус. Создавать электронно-фотонные ливни в толще паруса, думаю, они всё равно будут. Просто не будут при этом сами застревать.

Парус будет идти не через протоны, а газ/пыль

[Джер]

Парус будет идти не через протоны, а газ/пыль

Пыль мы решили испарить, но в итоге она превратится в газ
А газ - это действительно не протоны, а нейтральный водород, немного гелия. Я сомневаюсь, что на децисветовой скорости пленка будет прозрачна для такого газа.
Этот газ будет обладать такой большой энергией, что 1% хватит испарить парус. Даже толстый.

И еще. На расстоянии в парсек у нас встретится несколько сотен метеоритов, которых излучение испарить не сможет. А они ударят так, что порвут конструкцию.

[Прохожий]

Парус --- только для разгона, с предварительной очисткой трассы....

[vsevolodson]

У А. Семёнова парус работает только на сравнительно коротком участке разгона. Если это 1же, то 35 сут до 0,1С. Дистанция разгона - 300 АЕ. Если считать, что дело происходит за гелиопаузой, то берём 0,1 атом водорода на куб. см. Это 10⁵ атомов на кубометр. Получаем столбик сечением 1 кв. м, длиной 300 АЕ, что содержит 4,5*10¹⁸ атомов водорода или 7,5 микрограмм. Суммарно это будет равно выделению энергии в 840 кДж на кв. м. Конечно же, парус этого не выдержит. Микрограммы водорода на кв. метр разрушат парус, как только его скорость станет достаточно высокой (но задолго до достижения 0,1С).

PS
Думаю неприятные эффекты при взаимодействии с межзвёздным газом начнутся на скорости считанных мегаметров в секунду. Корабль поколений это легко выдержит, парус - никак нет.

[Kochelev]

Парус --- только для разгона, с предварительной очисткой трассы....

Что значит "предварительной очисткой"? На сколько лет этой чистки хватит? 

[Джер]

У А. Семёнова парус работает только на сравнительно коротком участке разгона

Имейте ввиду, что пока парус будет лететь в пределах Солнечной системы, хоть его скорость будет пока не такой большой, зато мусора ему на пути гораздо больше встретится.
И конец парусу

На сколько лет этой чистки хватит? 

На пару секунд ) И газ все равно не расчистить, только попытаться испарить микрометеориты.

[Kochelev]

только попытаться испарить микрометеориты.

А почему Вы решили, что микрометеориты испаряться? С чего бы?

[Джер]

А почему Вы решили, что микрометеориты испаряться? С чего бы?

Я пока ничего не решал. Я не знаю плотности излучения лазера. Если вы знаете, давайте подсчитаем.

[Kochelev]

Если вы знаете, давайте подсчитаем.

И знать не желаю

[vsevolodson]

Вот статья, которую по недоразумению запихнули в тему "Возражения против межзвёздных перелётов", относится на самом деле сюда.
В статье пишется, что набегающий газ будет лишь греть экран (или парус), причём до нескольких сотен градусов - выше Т плавления алюминия.
Про пыль там тоже сказано.

представляют собой в основном снежные комочки, состоящие из смерзшихся космических газов (водорода, воды, метана, аммиака) с примесью твердых углеродных и металлических частичек. Видимо, именно из них образуются ядра комет, имеющие такой же состав. И хотя это должны быть довольно рыхлые образования, при околосветовых скоростях они могут нанести большой вред.
...
При v=0.1c получим Е=0.045 Дж и d=0,00126·0.356=0.000448 м=0.45 мм. Легко найти, что пройдя путь в 1 световой год, экран звездолета встретит n=rs=10-12·9.46·1017 =106 пылинок на каждый см2 ,и каждые 500 пылинок сроют слой 0.448 мм экрана. Значит, после 1 светового года пути экран будет стерт на толщину 90 см.

Да не бывать парусу, блажь это всё...