Космический парусник: имеет ли он смысл?

[Джер]

И знать не желаю

Алекс Семенов ответил на этот вопрос качественно

Эффект выталкивания микронной пыли из лазерного луча наблюдался экспериментально на земле. Пылинка начинает испаряться и так како она неравной формы то и двигаться не только от луча но и куда-то вбок. В результате временно возникает коридор временно очищенный  от пыли

Но численных расчетов никто не делал
Я не сомневаюсь, что при определенной мощности излучения пыль будет испаряться. Но какова эта мощность? Никто не считал

В статье пишется, что набегающий газ будет лишь греть экран (или парус) выше Т плавления алюминия

И очень сильно греть! Потому некоторые предлагают делать парус из бериллия

Кстати, набегающий газ будет не просто греть, но и разрушать атомную решетку. Сдирать электроны. А это еще хуже.

Пленка микротолщины быстро разрушится

Да не бывать парусу, блажь это всё...

В виде микропленок площадью в тысячи километров - конечно.

[Прохожий]

А какое отношение неизбежное исчезновение паруса на расстоянии в парсеки имеет к невозможности использования его для разгона звездолета в пределах планетной системы?  Факт стирания паруса в инерционном полете никогда и не оспаривался..

[vsevolodson]

Кстати, набегающий газ будет не просто греть, но и разрушать атомную решетку. Сдирать электроны. А это еще хуже.

Выбивать целые атомы тоже никто протонам не мешает. В статье также пишется, что атомарнго и молекулярного водорода в межзвёздной среде примерно пополам. А вот глубина проникновения у них будет разное. А ещё атомов гелия тоже не то, чтобы мало. Т.е. даже если спроектировать парус таким магическим образом, что протоны будут проскакивать сквозь с минимумом разрушений, то с молекулами водорода и атомами гелия такое уже не прокатит.

[vsevolodson]

А какое отношение неизбежное исчезновение паруса на расстоянии в парсеки имеет к невозможности использования его для разгона звездолета в пределах планетной системы?

Вы невнимательно прочитали. Согласно источнику, на расстоянии 1 с/г при скорости 0,1С стирается почти метр слоя. Парус исчезнет в миллионы-миллиарды раз раньше (потому что во столько же раз тоньше).

Так, парус толщиной в 1мкм (это очень жирный и тяжёлый парус) на скорости 0,1С перестанет существовать пройдя расстояние 0,065 АЕ.

[vsevolodson]

И это лишь междузвёздная пыль. Газ будет греть до сотен градусов, а если ещё учесть, что с другой стороны на парус светят тераватты лазера и часть этой энергии неизбежно будет поглощаться (несколько процентов), то усё, парусы ваши приплыли.

[Джер]

стирается почти метр слоя

Стирается от пыли, а ее предлагается выметать/испарять теми самыми тераваттами лазерного излучения

Газ будет греть до сотен градусов

а вот против этого не попрешь
но если ионизировать и отклонять сильным магнитным полем?

[vsevolodson]

В общем каждый предлагатель парусов теперь в первую очередь должен показать на числах, что его парус сходится по тепловому балансу с учётом поглощения части энергии луча и нагрева набегающим газом, а также показать на числах, что будет с пылью. Иначе парусы записываются в фотонные ракеты и фэнтази.

[Проходящий Кот]

В общем каждый предлагатель парусов теперь в первую очередь должен показать на числах, что его парус сходится по тепловому балансу с учётом поглощения части энергии луча и нагрева набегающим газом, а также показать на числах, что будет с пылью. Иначе парусы записываются в фотонные ракеты и фэнтази.

У Семенова на сайте среди статей есть и такие расчеты. А то вроде как открытие сделали.....

[vsevolodson]

У Семенова на сайте среди статей есть и такие расчеты. А то вроде как открытие сделали.....

Я от одной из статей на этой странице и начал плясать. Внимательней читайте.

[Джер]

есть и такие расчеты

Есть, но там бериллий предлагается. Температура плавления 1551 K. Теплоемкость 16,44 Дж/(K·моль)
И самое главное - в 1,5 раза легче алюминия!

[vsevolodson]

Да, бериллий - лучший выбор, нежели алюминий. Лёгкий, тугоплавкий, отражает в за красным краем неплохо. Только вот пыли до этого всё равно...

[ВадимZero]

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.

при скорости 0.2 с пробег протона в меди 1,5 мм Микронный парус, газ и ионы практически не замечает. Пыль другое дело, но вроде как договорились испарять ее.

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

Не встретяться, метеориты могут появлятся внутри звездных систем из протопланетного диска.

[ВадимZero]

И вообще, вы можете Семенова где угодно носом ткнуть в нереалистичность, но только не в парус.

[vsevolodson]

при скорости 0.2 с пробег протона в меди 1,5 мм Микронный парус, газ и ионы практически не замечает.

Пробег молекул водорода - ?
Пробег гелия - ?
То, что атомы и молекулы будут пролетать парус насквозь, вовсе не означает, что они не будут передавать энергию структуре паруса, не будут вышибать электроны и прочее.
Рассчётов испарения пыли до сих пор не видел...

Не встретяться, метеориты могут появлятся внутри звездных систем из протопланетного диска.

Встретятся, в межзвёздном пространстве есть даже планетозимали и целые планеты. А уж метеориты точно будут. Одного будет достаточно.

[vsevolodson]

И вообще, вы можете Семенова где угодно носом ткнуть в нереалистичность, но только не в парус.

Форвард - вообще нет рассчётов среды.
Лэндис - учёт только поглощения луча, не учтен нагрев газом. Про пыль и не вспомнили.
Спиз, Зубрин - тоже самое.

4 nm Al Shit - сплошная алюминиевая пленка 4 нм толщиной.

Мэтлофф - тоже нет оценок.

Не, ребята, так дела не делаются. Пыль, газ, реалистичный тепловой баланс - теперь первый приоритет. А пока что парус по реалистичности получается эквивалентен гравицапе. Не думал что так всё запущено.

[Проходящий Кот]

У Семенова на сайте среди статей есть и такие расчеты. А то вроде как открытие сделали.....

Я от одной из статей на этой странице и начал плясать. Внимательней читайте.

А конкретнее. Статей много.И только в одной из них есть эти расчеты....
P.S.
А идея того, что парус разложится в межзвездном полете, никто и не отбрасывал. В "Межзвездных войнах" даже спор был, достаточно ли энергии этого набегания для видимости Молота Люцифера или недостаточно....

[vsevolodson]

А конкретнее. Статей много.И только в одной из них есть эти расчеты....

Я же попросил - посмотрите тред внимательнее. В сообщениях 145 и 151 я оттолкнулся от существующих рассчётов среды. Цитаты, ссылки - там же. И там всё очень печально для паруса.

[Проходящий Кот]

А конкретнее. Статей много.И только в одной из них есть эти расчеты....

Я же попросил - посмотрите тред внимательнее. В сообщениях 145 и 151 я оттолкнулся от существующих рассчётов среды. Цитаты, ссылки - там же. И там всё очень печально для паруса.

Так существует вся совокупность статей о Парусах, а не только эти два сообщения. И то что лазерный луч очистит путь разгона --- пока никто не опроверг......

[ВадимZero]

Пробег молекул водорода - ?Пробег гелия - ?

Молекула водорода при попадании в парус сразу ионизируеться, так как у электрона пробег маленький. У альфа-частиц пробег будет немного больше чем у протонов. http://profbeckman.narod.ru/RR0.files/L9_2_4.pdf

То, что атомы и молекулы будут пролетать парус насквозь, вовсе не означает, что они не будут передавать энергию структуре паруса, не будут вышибать электроны и прочее.

Передавать энергию парусу будут конечно, но это будет мизер от их энергии. Вы слыхали про протоную терапию рака? Высокоэнергетичные протоны легко проходят сквозь кожу, не создавая ожогов и повреждений и выделяют свою основную  энергию на определенной глубине(зависит от энергии)

Рассчётов испарения пыли до сих пор не видел...

Думаю пылинки из воды, метана, амиака испаряються уже при мощности двух киловат на квадратный метр. Это какие то доли процента от энергии лазера.

Встретятся, в межзвёздном пространстве есть даже планетозимали и целые планеты. А уж метеориты точно будут. Одного будет достаточно.

"Точно будут", это както можно обосновать? Думаю не стоит выдумывать на пустом месте. Да даже если будут, будет дырка в парусе, обрыв некоторых строп. Хотя если эти метеориты что вроде ледышек из облака Оорта, то их лазер должен испарить.

[vsevolodson]

И то что лазерный луч очистит путь разгона --- пока никто не опроверг......

Пффф. Это надо сначала доказать.