Космический парусник: имеет ли он смысл?

[Kochelev]

Это тайна за семью печатями. Посему придётся либо самому рассчитывать, либо на ходу придумывать. Я взял квадратный парус в вакууме со стороной 1000 км и ПН = 1 т. Слой 50 нм алюминия. Каркас углеволоконный, чёрный, нужен ещё с другой стороны, чтобы переизлучать эффективнее и держать саму плёнку.

Да в том и дело, что не получится пленка алюма 0,05 микры - растечется. и мономорфные волокна из угля больше нескольких сотен метров принципиально невозможно изготовить (КАК СТОИТЕЛЬНЫЕ ДЛИНЫ) - и это при Ф=0,01 мм!

[vsevolodson]

пленка алюма 0,05 микры - растечется

Куда растечётся? Ну или из оксида алюминия.

мономорфные волокна из угля больше нескольких сотен метров принципиально невозможно изготовить

Так и незачем.

[Kochelev]

пленка алюма 0,05 микры - растечется

Куда растечётся? Ну или из оксида алюминия.

мономорфные волокна из угля больше нескольких сотен метров принципиально невозможно изготовить

Так и незачем.

Не напыляется
Из чего рангоут?

[vsevolodson]

Я взял квадратный парус в вакууме со стороной 1000 км и ПН = 1 т.

Бред. Парус будет весить только 135 кт без учёта каркаса.

[Polnoch Ксю]

К тому времени, когда мы доберемся до верха, у нас уже должен быть и ИИ и саморепликаторы на Луне (а значит и по всей Солнечной системе). И значит никакой проблемы с выводом из нашей гравитационной ямы каких то там тонн.

ИИ и нанорепликаторы, вполне возможно, неосуществимы. А может, и осуществимы. Мне кажется, достаточно бизнеса в дальнем космосе (за пределами земной орбиты), рентабельной астеройдной экономики, промышленности в астеройдном поясе, и 3D принтеров: они уже есть, а, значит, точно возможны.
А ИИ мне кажется такой же фантазией, как и сверхсветовые полеты: никто не говорил, что ограничения СТО нельзя обойти, и нельзя приручить ту же темную энергию, тогда ОТО не будет запрещать сверхсветовой звездолет, но и обратного, что это вообще возможно, тоже никто не утверждал, согласны?

[ВадимZero]

4. Перфорация даёт нулевой выигрыш. При увеличении числа/размера дырок падает способность паруса переизлучать тепло при одинаковой "приёмной" площади. Т.е. насколько вы уменьшите массу паруса перфорацией, настолько же придётся и уменьшить мощность луча. Учитывая, что нанодырки требуют ещё изготовления, становится очевидно, что они того совсем не стоят.

Это кстати интересный момент. Если перфорация уменьшает излучение паруса, то в ней всякий смысл пропадает. Или может все нормально, и там какие квантовые эфекты работают. Префорация у нас веть заметно меньше длинны волны. Что Алекс скажет?

[ВадимZero]

ИИ и нанорепликаторы, вполне возможно, неосуществимы.

Алекс говорит о самореплекаторе, тоесть по сути об аргонизованой автоматизированой экономике в космосе, способной обслуживать саму себя. А ИИ, это вещь которую создавать нужно лишь от части, а отчасти скопировать с ЕИ. Это просто вопрос времени.

[Прохожий]

1-парус должен создаваться на месте старта.
А сколько времени он будет создаваться? Ну допустим, вы подвесите балласт, чтобы парус светом не сдуло. Но ведь вы не сделаете балласт размером с парус, чтобы загородить его от солнечного ветра и микрометеоритов, пока он строится..
Цитата: Прохожий от Сегодня в 22:39:39
2-район старта надо обрабатывать излучением задолго до старта, чтобы уменьшить число подобных микрометеоритов.           
Не годится. Они не болтаются на месте, а снуют туда-сюда вообще-то со скоростями до 100 км/с.
Цитата: Прохожий от Сегодня в 22:39:39
3-этот ветер будет попадать под возвратное излучение паруса и до паруса доходить не будет.
Может рассчёт будет волшебных лучей, разгоняющих тучигаз и пыль? Или "мамой клянётесь"?
Цитата: Прохожий от Сегодня в 22:39:39
4-размер паруса определяет ПН.
Неверно. Далеко не только ПН. Вы не можете сделать парус меньше, чем требуется для того, чтобы квадратный метр переизлучал тепловым способом. И проблемы перфорации тут вообще ни каким боком.

Слова не мальчика - но мужа, зададим автору ахинеи (на и которую Вы отвечали) еще чуток вопросов по-пунктам:
1. К чему он будет "якорить" якорями?
2. А что им (микрометеорам) мешает налететь? Как-то я не представляю себе "гермозону" в космическом пространстве   
3. "ветер будет попадать под возвратное излучение паруса и до паруса доходить не будет" - а вот тут поподробнее  с какой стороны и что на что дует? 
4. И какой в единицах СИ у него поперечник планируется?

Жителю скоморошей горы для начала могу только посоветовать не применять в научно-технической теме терминологию митингов, потому что это --- отрицательный аргумент.  И прежде чем отвечать на мои ответы, неплохо бы прочитать исходный текст Всеволодсона, чтобы не задавать вопросы, которые уже констатировал Всеволодсон....

[Прохожий]

К тому времени, когда мы доберемся до верха, у нас уже должен быть и ИИ и саморепликаторы на Луне (а значит и по всей Солнечной системе). И значит никакой проблемы с выводом из нашей гравитационной ямы каких то там тонн.

ИИ и нанорепликаторы, вполне возможно, неосуществимы. А может, и осуществимы. Мне кажется, достаточно бизнеса в дальнем космосе (за пределами земной орбиты), рентабельной астеройдной экономики, промышленности в астеройдном поясе, и 3D принтеров: они уже есть, а, значит, точно возможны.
А ИИ мне кажется такой же фантазией, как и сверхсветовые полеты: никто не говорил, что ограничения СТО нельзя обойти, и нельзя приручить ту же темную энергию, тогда ОТО не будет запрещать сверхсветовой звездолет, но и обратного, что это вообще возможно, тоже никто не утверждал, согласны?

Для того, чтобы увидеть ИИ, достаточно посмотреться в зеркало, а из самовоспроизводящихся элементов состоит вся живая природа. Так что это есть, достаточно лишь повторить и затем сделать лучше....

[alex_semenov]

Так господа.
Честно говоря, достали вы меня!
Поэтому закатываю (таки!) рукава...

Я понял, что дурака валять, умные рожи строить, тут можем до бесконечности.
Но есть желающие ДЕЙСТВИТЕЛЬНО разобраться в вопросе?
Есть?
И с чего надо начинать?
Давайте определимся с плотностью пыли в межзвездной среде. С ее РЕАЛЬНОЙ концентрацией.
Сколько атомов на см3?
Разумеется, она разная будет в разных местах, поэтому нужно оценивать диапазон возможных концентраций.
Может ли кто привести реальные данные?
А то  я сейчас буду считать по-своему. И это будет страшным зрелищем (как обычно!)

[Кремальера]

И это будет страшным зрелищем (как обычно!)
 

"Хлеба и зрелищ!!"(с)
Ну а если посерьезнее,мне просто интересно,знают ли о расчетах всевозможных звездолетчиков(западных и наших),те же Брэнсон и Маск.Пора проверять идеи эмпирически.Надо написать им письмо от пионеров союза..

[ВадимZero]

Давайте определимся с плотностью пыли в межзвездной среде. С ее РЕАЛЬНОЙ концентрацией.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%CC%E5%E6%E7%E2%B8%E7%E4%ED%E0%FF_%EF%FB%EB%FC

Межзвёздная пыль — твёрдые микроскопические частицы, наряду с межзвёздным газом заполняющие пространство между звёзд. В настоящее время считается что пылинки имеют тугоплавкое ядро, окруженное органическим веществом или ледяной оболочкой. Химический состав ядра определяется тем, в атмосфере каких звёзд они сконденсировались. Например в случае углеродных звёзд, они будут состоять из графита и карбида кремния[1].

Типичный размер частиц межзвездной пыли от 0,01 до 0,2 мкм, полная масса пыли составляет порядка 1 % от полной массы газа

http://www.astronet.ru/db/msg/1188406

[Polnoch Ксю]

ИИ и нанорепликаторы, вполне возможно, неосуществимы.

Алекс говорит о самореплекаторе, тоесть по сути об аргонизованой автоматизированой экономике в космосе, способной обслуживать саму себя. А ИИ, это вещь которую создавать нужно лишь от части, а отчасти скопировать с ЕИ. Это просто вопрос времени.

К тому времени, когда мы доберемся до верха, у нас уже должен быть и ИИ и саморепликаторы на Луне (а значит и по всей Солнечной системе). И значит никакой проблемы с выводом из нашей гравитационной ямы каких то там тонн.

ИИ и нанорепликаторы, вполне возможно, неосуществимы. А может, и осуществимы. Мне кажется, достаточно бизнеса в дальнем космосе (за пределами земной орбиты), рентабельной астеройдной экономики, промышленности в астеройдном поясе, и 3D принтеров: они уже есть, а, значит, точно возможны.
А ИИ мне кажется такой же фантазией, как и сверхсветовые полеты: никто не говорил, что ограничения СТО нельзя обойти, и нельзя приручить ту же темную энергию, тогда ОТО не будет запрещать сверхсветовой звездолет, но и обратного, что это вообще возможно, тоже никто не утверждал, согласны?

Для того, чтобы увидеть ИИ, достаточно посмотреться в зеркало, а из самовоспроизводящихся элементов состоит вся живая природа. Так что это есть, достаточно лишь повторить и затем сделать лучше....

Наверное, всем рассказывали родители, бабушки с дедушками (а кто-то это и своими глазами видел) о безудержном оптимизме 60-70х, о том, как на Марсе через 10 лет будут яблони расти?

ИМХО, с ИИ тоже самое: ИТ сектор, и его возможности очень сильно переоценены, каждое следующее поколение ИТ-ков глупее предыдущего, я это наблюдаю на примере стареньких, на своем примере, на примере моих коллег, на примере новеньких, кто пришел в ИТ-индустрию позже меня года на три.

ИТ-корпорации постоянно переписывают код на все более абстрагированных, высокоуровневых языках, по сути не меняя ничего в предоставляемом продукте. Это работает так: сперва код писали те, кого сейчас считают гениями на машинном коде/ASM процессора, потом придумали C и подобные компилируемые языки, и корпорации стали набирать кодеров-сишников, в результате те, кто знают архитектуры ЦПУ исчезли, или стали экзотикой, а потом появились JAVA и .NET, а так же языки для web вроде PHP и Python, в результате все новенькие разучились кодить на C и подобных языках, и продукты стали  требовать виртуальной машины.
Кто скажет, что такого инновационного в последних MS Office, которые написаны на .NET по сравнению с 97-м? Неужели риббон? Это же просто интерфейс!

Кто-нибудь знает, как на предприятие внедряют CRM/ERP системы? Как весь бизнес-процесс конторы ломают через колено, разрушают все связи, и создают уже на скелете ERP/CRM? Да, какая-то отдача в эффективности для этого есть... теоретически... если уметь использовать, а бизнес покупает эти модные штуки на JAVA/.NET прежде всего по тому, что это модно!

А в СССР даже пытались построить систему управления для всей страны, тогда, в 70-х и 80-х, представляете? Сейчас это внедрить в любой крупной компании без стрессов и почти самоубийств не хотящих переучиваться сотрудников не получается!
Безумные мечтатели...

А кто-нибудь представляет количество багов в любом более-менее серьезном проекте? Мне кажется, давно уже нужно сформулировать теорему вроде такой: что в любом программном продукте, в котором больше 10 тысяч строк, количество багов растет по сумме экспонент в зависимости от числа разработчиков и числа строк кода!

Удивляет наивный оптимизм тех, кто верит, что можно написать ПО для межзвездной станции без ошибок да не сможет это сделать индустрия ИТ, не сможет! По тому, что через 100 лет кодеры будут еще более глупые, чем сейчас Его без ошибок не смогли бы написать уже в 90-х!

В IT уже давно нет настоящих инноваций, а эволюцию, то же улучшение техпроцесса у Intel/AMD, выдают за революцию
Закон Мура давно не выполняется... На чем Вы собираетесь строить ИИ? Кроме кремниевых чипов, производительность которых уже практически уперлась в фундаментальные ограничения, ничего нет. Будут ли оптические процессоры массовыми, и будут ли они существенно лучше, никто не знает.

А пока... успехов в том, что бы набить астеройд креминиевыми чипами, и, самое главное, соединить их так, что бы вся эта конструкция работала без ошибок (вам даже ЕСС память не поможет, по тому, что сотни ошибок будут возникать уже на коммутации кластера!) , а потом разогнать этот астеройд до 0,1с, и самое главное, довести его  электронику в целости и сохранности, так, что бы поцарапанная галактическими лучами, она включилась на месте

Законы природы не запрещают и сверхсветовые скорости, только вот в этой теме их считают беспочвенными фантазиями, по тому, что никто не знает, сумеют ли люди "приручить" темную энергию, а зато по поводу ИИ проявляют ни в чем не оправданный оптимизм

Вполне может быть, у создателей ИИ что-то и получится, но я бы на это не расчитывала, это слишком... большой выйгрыш в спортлото! Анабиоз человека выглядит технически более реальным.

А по поводу "скопировать с человеческого разума", тоже пожелаю всяческих успехов: не знаю слышали ли Вы, но куча ученых психиатрию считает лженаукой: она до сих пор не то, что бы создала теорию разума, она даже не знает, что такое шизофрения и другие эндогенные болячки, от которых берется лечить...

Хотя в макро репликаторы на основе 3D принтеров я верю И порошек для печати машин можно тоже добывать на месте, и его будут добывать тоже напечатанные машины.

[Проходящий Кот]

Так засилье С++ - языков для того и сделано, чтобы этот круг был вечен...
На паскаль-языки переходить не хотят --- там описки сразу выявляются и работы явно меньше, да и она в основном по улучшению работы программы (а там думать надо)....
А если использовать негодный инструмент, то и результат будет соответствующий.....

[alex_semenov]

Вот, смотрите.
Что пишет Корзников у себя?
http://go2starss.narod.ru/pub/E009_RMP.html

Но защита от атомов и молекул - не главная проблема межзвездного полета. Астрономы, наблюдая поглощение света от звезд, установили, что в межзвездном пространстве имеется значительное количество пыли. Такие частицы, сильно рассеивающие и поглощающие свет, имеют размеры 0.1-1 микрон и массу порядка 10-13 г, а их концентрация много меньше концентрации атомов и равна примерно r=10-12 1/см3 Судя по их плотности (1 г/см3) и показателю преломления (n=1.3) они 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.

То есть. Он считает что частички 0.1-1 микрон находятся в межзвездной среде с концентрацией (ВНИМАНИЕ!) 1E-12  штук на см3.
Все его расчеты идут от этого.
А насколько оправдана эта оценка?

Привожу еще один источник. Из ранее переведенных мною. Работа Джонса.

http://go2starss.narod.ru/pub/E008_DSH.html

Он как раз рассчитывает повреждение микроволновой сетки именно паруса. То есть цитата интересна тем, что тут есть методика (очень простая).

8. ПОВРЕЖДЕНИЕ СЕТКИ

Т. Д. Каункл (T. D. Kunkle), чьи критические замечания очень улучшили эту работу, обеспокоился вопросом о повреждении сетки зеркала в результате столкновения с межзвездными микрометеоритами. Это, конечно, беспокоило бы нас только в течение года на трассе разгона корабля. Мы ограничимся оценкой угрозы, принимая, что все тяжелые элементы в нашей межзвездной среде сосредоточены в виде микронного размера частичек. Если мы возьмем в качестве верхнего предела 10 атомов водорода на кубический сантиметр, как среднюю плотность, и долю тяжелых элементов в ней как 0.04, то плотность микрометеоритов (N) будет приблизительно 2 x 10-13 см-3. Если мы рассмотрим каждый фрагмент провода (длиной 0.3 см и толщиной 3 x 10-4 см) независимо, вероятность его разрыва в процессе всей стадии разгона будет Nwd где w - площадь проекции провода (9 x 10-5 см2), а d - дистанция разгона (4.5 x 1014 см), мы получим вероятность разрыва меньше 1%, а возможно и много меньше. Потеря 1% от общего числа ячеек сетки-зеркала кажется вполне приемлемой, хотя потребуется более тщательный анализ, если начнется и более детальная инженерная проработка проекта (см. примечание 4).
 
Мое примечание.

Примечание 4. К сожалению, рассчитывая в пункте 8 вероятность повреждение сетки микрометеоритами, Джонс допустил ошибку. Расстояние, просеваемое парусом за время разгона не 4.5 x 1014 сантиметров, а метров, то есть 4.5 x 1016 см (пересчитайте для 3000 AU).
А это значит, что его "меньше процента" вырастает до 81%. Так как каждый разорванный провод выводит из строя сразу две смежных ячейки сетки, это означает, что, еще не достигнув и половины дистанции, парус прекратит свое существование (для этого достаточно порвать половину проводков).

Пока не смотрим на расчет.
Просто обратите вникамние. Джонк, из 10 атомов водорода на см3 (очень высокая плотность, надо сказать, просто запредельно высокая!) и из того что масса пыли составляет 4% от массы водорода (тоже показатель явно завышенный) как-то (как - вопрос неясный здесь пока) получает плотность микрометеоритов 2E-13 штук на см3
На ПОРЯДОК меньше чем у Корзникова.
И это при том что взято явно "с гаком".   То есть Корзников, возможно вообще ошибся в своих оценках в выгодную ему сторону раз в 100. Может быть?
Очень даже может!

Идем далее (благо есть уже где поковыряться!) У Малова и Мэтлоффа  в их древней как какашки мамонта и столь же фундаментальной работе 1980-го года

http://go2starss.narod.ru/pub/E029_MMKG.html

тоже рассматривается вопрос метеоритного повреждения их солнечного паруса.

Из осторожности, мы будем использовать консервативную оценку Лэя (Ley) для околоземного пространства которая предсказывает 2950 столкновений в час на 93 м2, с метеоритами размером около 5x10-7 м в поперечнике [18]. Много меньшие по размеру метеориты будут скорей всего уноситься солнечным ветром и вспышками далеко от Солнца. Бо'льшие по размеру встречаются значительно реже. Любой микрометеорит, оторвавшийся от кометы проходящий близко от Солнца, будет почти наверняка быстро испарен плотным электромагнитным потоком энергии от Солнца.

Из этой фразы тяжело понять какова же взята плотность. Они просто брали очень консервативно  число столкновений в час метеоритов 0.5 микрон с некоторой поверхностью (93 м2) у Земли. Если пересчитать это на см2, то получим 0,003172 столкновения на см2 в час.
Что из этого можно вычислить?
Ну например за сколько часов парус потеряет 1% своей поверхности. Если мы будем считать что при попадании будет выгорать область в 10 раз большего диаметра, чем диаметр метеорита  то есть в 100 раз большая  площадь, то для того чтобы въелось 0.01 см2 нужно 40 000 попаданий микрометеоритов. А это 1,26E+07 часов. Или более 1400 лет.
Как говорится, комментарии излишни.
Кто тут печалился судьбой СТОЯЧЕГО (на якоре, у Земли) паруса?
Но это - мелкая проблема. Боковая.
Я это подозревал и раньше, а теперь просто ЗНАЮ что это так.
Главный вопрос:
Какова судьба паруса, который разгоняется?
И теперь ясно, что тут многое зависит от РЕАЛЬНОЙ концентрации микрометеоритов в межзвездной среде.
Уже из приведенной цитаты видно, что оценка порядка E+12 на см3 у Корзникова -  это ЯВНО ЗАВЫШЕННАЯ ОЦЕНКА. И доверять ей нельзя (а страшные цифры про погибший щит  совсем уже высосаны из пальца).
Даже в десять раз меньшая оценка порядка E+13 на см3 у Джонса может оказаться неверно-высокой. Но если будет именно такая плотность, то "Хьюстон, у нас проблемы". С пылью что-то надо делать иначе она сотрет парус при разгоне к чертям собачим! Не успеем даже оторваться от системы!
Но если плотность окажется в 10-100 раз ниже - пыль при разгоне гарантированно непочем! И даже перелет на 10 св. лет в раскрытом виде может сойти с рук (10% дырок - это не смертельно!).

Как видите, цена вопроса именно в плотности межзвездных микрометеоритов.

[alex_semenov]

Давайте определимся с плотностью пыли в межзвездной среде. С ее РЕАЛЬНОЙ концентрацией.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%CC%E5%E6%E7%E2%B8%E7%E4%ED%E0%FF_%EF%FB%EB%FC

Межзвёздная пыль — твёрдые микроскопические частицы, наряду с межзвёздным газом заполняющие пространство между звёзд. В настоящее время считается что пылинки имеют тугоплавкое ядро, окруженное органическим веществом или ледяной оболочкой. Химический состав ядра определяется тем, в атмосфере каких звёзд они сконденсировались. Например в случае углеродных звёзд, они будут состоять из графита и карбида кремния[1].
Типичный размер частиц межзвездной пыли от 0,01 до 0,2 мкм, полная масса пыли составляет порядка 1 % от полной массы газа

http://www.astronet.ru/db/msg/1188406

Ага. Спасибо. Я эту информацию тоже уже нашел (на вики не забанен! ). Удивительно одинаковая информация. Или все источники драли из одного места, или действительно так хорошо установлены эти вещи?

Есть ДРУГИЕ оценки?
Ибо я собираюсь считать истинную концентрацию именно исходя из этих данных. Вообще, уже любой школьник,  может посчитать и сам! Не то что защитившие диссертации! Час истины близок!
 

[PathFinder]

Из осторожности, мы будем использовать консервативную оценку Лэя (Ley) для околоземного пространства которая предсказывает 2950 столкновений в час на 93 м2, с метеоритами размером около 5x10-7 м в поперечнике [18]. Много меньшие по размеру метеориты будут скорей всего уноситься солнечным ветром и вспышками далеко от Солнца. Бо'льшие по размеру встречаются значительно реже. Любой микрометеорит, оторвавшийся от кометы проходящий близко от Солнца, будет почти наверняка быстро испарен плотным электромагнитным потоком энергии от Солнца.

Из этой фразы тяжело понять какова же взята плотность.

А какова у нас скорость микрометеоритов относительно Земли?

[alex_semenov]

А какова у нас скорость микрометеоритов относительно Земли?

А какая разница в данном случае? Он все равно проходит сквозь парус не заметив его сопротивление и делает свое грязное дело. Чпок! И дырка!
 
Скорость в этой задаче - как цвет вагонов в детской задачке о поезде.

[PathFinder]

А какова у нас скорость микрометеоритов относительно Земли?

А какая разница в данном случае? Он все равно проходит сквозь парус не заметив его сопротивление и делает свое грязное дело. Чпок! И дырка!
 
Скорость в этой задаче - как цвет вагонов в детской задачке о поезде.

Вы, вроде бы, хотели оценить пространственную плотность микрометеоритов? Имеем некую площадь, знаем количество попаданий микрометеоритов в эту площадь в единицу времени, остаётся узнать скорость этих микрометеоритов, и мы можем узнать их пространственную плотность. Разве нет?

[alex_semenov]

Вы, вроде бы, хотели оценить пространственную плотность микрометеоритов? Имеем некую площадь, знаем количество попаданий микрометеоритов в эту площадь, остаётся узнать скорость этих микрометеоритов, и мы можем узнать их пространственную плотность. Разве нет?

Нет. Скорость тут никаким боком. Мы условно считаем их просто стоячими неподвижно. Для концентрации это никакой роли не играет. Вспомните броуновское движение. Есть N частиц в объеме V. Покоятся они на своих местах или летают по объему как-то, это для искомого параметра (число на см3) - никаким боком.
Следующее сообщение от меня вам все прояснит.