Космический парусник: имеет ли он смысл?

[Кремальера]

Но от него к межзвездному - один шаг

Дрекслер наваял много-прочитаю,спасибо.Но межпланетный парус без надобности.Куда нам в системе лететь?Максимум человек доберется до Джупа.Но туда он может прибыть и на обычной химии,года 2.5-3 на миссию.По поводу сборки-вопросов нет,полотнище придется разворачивать,собирать на орбите и причем вручную.Но вот по поводу производства... :-[На орбите разве было когда-либо развернуто производство?Боюсь пока в ближайшие 50 лет,с этим не справится.Почему собственно я размечтался о том чтобы выполнить все по максимуму на Земле.С лазером конечно придется предметно разбиратся-вращение планеты и все такое,наверное нужна будет специальная программа разгона с выдачей импульсов по графику.

[ВадимZero]

Но вот по поводу производства... На орбите разве было когда-либо развернуто производство?Боюсь пока в ближайшие 50 лет,с этим не справится.

боюсь в ближайшие пятьдесят лет о межзвездной миссии и помышлять не кто небудет. И даже в ближайшие сто лет наверное. Сдесь и без звездолетов работы хватит.

[alex_semenov]

Кстати, я изначально думал, что с меня потребуют большего.
Мы рассмотрели основы концепции парусников.
Зацепились за устройство самого паруса (слегка).
Но мы не рассмотрели ВАРИАНТЫ энергетических систем.
Например, вот как выгладил генератор лазерного излучения у Меркурия в романе Форварда "Мир роша":



Сама концепция этого астросооружения содержит ряд оригинальных идей, самих по себе.
Меркурий выбран как гравитационная масс, якорь, которому передается импульс луча. "Лафет пушки". Хотя на самом Меркурии (1) нет ни единого элемента системы. Ну разве что технологический комплекс, опираясь на который строилась система.
Основа генератора - 1000 отдельных генерирующих станций (2) на полярных орбитах вокруг планеты.
Каждая такая станция имеет коллектор (3) диаметром 32 км из пластика-фильтра который пропускает через себя почти всю энергию солнца кроме отдельных "вырезанных" полос спектра, которые концентрирует на активной зоне лазера. Так генератор "платит" второму началу термодинамики. Хотя общий кпд лазеров с солнечной накачкой невысок (порядка 10%) но сам лазер (4) получая вырезанную часть излучения преобразовывает их энергию с очень высокой эффективностью (порядка 90%). И площадь сбрасывающих паразитное тепло радиаторов уже самого лазера оказывается вменяемой (по мнению Форварда).
Через выходную оптику (5) каждый из тысячи лазерных лучей направляет в точку L-2 где собирается в общий луч. Эта система всегда находится в тени Меркурия. Там находится собирающее зеркало (9), перенаправляющее или следящее  зеркало (10) а между ними специальный корректирующий фазу синтезированных лучей "канал" (11).
Тонкий нюанс. Как реакция луча передается Меркурию? Все станции, если луч выключен находятся на орбитах, плоскость которых проходит через центр массы Меркурия. Но когда луч включается эта плоскость слегка смещается к Солнцу. Возвращающая орбиту сил и обеспечивает передачу импульса массе планеты.
Интересно располагается центр управления и обслуживания ( 8 ). Это огромная пилотируемая станция подвешенная под кольцевой солнечный парус (7) который нанизан на световой конус тени от Меркурия.
В результате на борту есть едва заметная микрогравитация и вся эта конструкция всегда остается в тени планеты. То есть она автоматически поворачивается вместе с тенью. Точно так же поворачивается и вся группировка спутников на полярной орбите под давлением солнечного излучения. 
Все у Форвада тут очень красиво придумано. Сверхмощная станция преобразовывающая солнечный свет (отдельные линии) в лазерное излучение напрямую.

Сам парус - диск 1000 км в диаметре. 80 000 тонн массой. В самом центре подвешен модуь корабля "Прометей" для 20 членов экипажа с 4-мя посадочными модулями для высадки на безатмосферные планеты (типа Мира Роша).



Версия этого же корабля (рисовалось это все в году этак 2007-м, наверное…):



По сути получен из "Прометея" заменой двух безатмосферных модуле  на аэродинамические челноки для планет с атмосферой.

Все картинки появились как эксперименты с возможностями графических функций текстового редактора "World". Я подкладывал подниз оригинальные схемы из книги форварда (крайне примитивные) и "разукрашивал" тем что нашлось в арсенале редактора.
Вот это тоже в  "World" нарисовано. Тогда же.



Если меня таки выгонят отсюда, я наверное за месяц все-таки доведу материалы по роману Форварда и сопутствующие переводы до ума и выложу все это на "горизонте"

[Diivanych]

Вряд ли выгонят. Для того и щука в пруду, чтобы карась не дремал.
А иначе что потом?.. темы одна другой «краше». И вот что характерно, как только загинается какая ни будь интересная тема, так сразу из небытия, из глубин всплывают затасканные, но вечно сладкие рассуждения об НЛО, сверхсвете и прочие радости серости. Народ с удовольствием выкусывает под хвостом, и на первую полосу выходят те «Кто что видел? (Вопрос и ОПРОС)».
А выкладывать продолжайте в любом случае.

[alex_semenov]

Ой, не начинайте, куме!
 
Скажите спасибо что та тема хоть дожила до 18-й страницы!
Вы, батенька, "Печать кассандры" Айтматова, прочли/прослушали? Есть на ex.ua
Если не наговорились, в качестве заключения - рекомендую.
Главная мораль там не наша. Айтматов  ведь певец патриорхальных ценностей. "Почвенник" Он и в бога (кажется) верит…
Но все боковые морали - не в бровь, а в глаз! Особенно по поводу ума и гнева народного.
Все закрыли эту тему.

[Кремальера]

все-таки доведу материалы по роману Форварда и сопутствующие переводы до ума и выложу все это на "горизонте"

Ждем..Парус действительно единственная вещь способная вытолкнуть цивилизацию к звездам.Единственно у Форварда аляповато смотрятся 4 первых ступени от Saturn-V в качестве посадочных модулей. .80 тыс.тонн и 20 гавриков-вполне по зубам,а вот 1000км парус это...как бы помягше выразиться...

Если не наговорились, в качестве заключения - рекомендую

Да,кстати, Никонов оказался натуральным сыном Ромула,Не хочется конечно верить, что нас может ожидать тайм-аут в 1300 лет,как после Рима,но все равно интересно,спасибо.

[ВадимZero]

Лазерный парус Семенова пока, вне конкуренции по скоросным характеристикам. Даже магнитный парус(магнитная петля), имеет серьезные ограничения  следствии его тормозного эфекта.

[gary256]

А если покрыть парус абляционным материалом для увеличения импульса на начальной стадии разгона? Тогда можно разгонять с тем же ускорением при значительно меньшей мощности лазера. Материал выгорит, скорость вырастет, лазер разкочегарится на 100% для разгона чистого паруса...
Проблема с фокусировкой испаряемого материала? Может его можно делать слоями, формами, из разного материала... так и скорость истечения может даже получится регулировать почти как на хим ракетах?
Или это не делает особой погоды так как высокой скорости истечения материала не добится?

[ВадимZero]

Материал выгорит, скорость вырастет, лазер разкочегарится на 100% для разгона чистого паруса...

Ну если лазеру понадобиться раскочегаривание, то ваша мысль может оказаться полезной. Хотя сама идея абляционного звездолета может быть полезной на скоростях ниже 0.1с. Правда я подозреваю, для абляции понадобиться импульсный лазер.

[gary256]

Ну если лазеру понадобиться раскочегаривание

Просто можно экономить энергию на начальной стадии разгона получая тот же импульс.

[vsevolodson]

А если покрыть парус абляционным материалом для увеличения импульса на начальной стадии разгона? Тогда можно разгонять с тем же ускорением при значительно меньшей мощности лазера. Материал выгорит, скорость вырастет

А вы считатье умеете? Абляция самых тугих материалов происходит при ~5000К. Даже если рабочее тело - лёгкий углерод, то скорость истечения будет всего 5 км/с. Сравнимо с нынешними ЖРД, которые, очевидно, для МП непригодны по причине такого низкого УИ.

[vsevolodson]

Пленки собираются в панели, панели - в  секции.  И сверхлегкий сверхэффективный парус (для начала в 5 км в диаметре) растет.

Фрактал же. Что характерно для таких структур - это стремящееся к 0 отношение объёма к поверхности (или к линейным размерам). Очень интересно получается. Известно, что фрактальные структуры достигаются при использовании рекурсивных методов.

Почему в природе мы часто видим фракталы? Потому что это способ максимизации полезной/эффективной площади при ограниченной массе материала.


Посмотрите на картинку. Представьте что это деревце и есть схема паруса (разрез по продольной оси). Внизу, у "корня", висит ПН. "Крона" тянет за собой её. "Ветви" и "стволы" - опорная конструкция. "Листья" - отражающие наноплёнки.


Для постройки паруса нужны репликаторы. Которые умели бы воспроизводить себя и часть конструкции паруса. Тогда технически проблема паруса даже размером 1000 км вполне срастается.

[Polnoch Ксю]

Заметила тему только сейчас

Алекс, действительно, Вам пора публиковаться!

[ВадимZero]

Абляция самых тугих материалов происходит при ~5000К. Даже если рабочее тело - лёгкий углерод, то скорость истечения будет всего 5 км/с.

Кажеться вы говорите о "сублимации"

[Kochelev]

получается, если использовать 1000 км полотнище.

Позвольте Вам немного попортить "красоту", как инженер - инженеру: а как Вы собираетесь пространственно стабилизировать эту конструкцию, с тем чтобы  ее плоскость всегда была обращена нормалью к вектору тяги? С учетом ее чудовищного момента инерции (при размахе 1000 км). А?

[vsevolodson]

Позвольте Вам немного попортить "красоту", как инженер - инженеру: а как Вы собираетесь пространственно стабилизировать эту конструкцию, с тем чтобы  ее плоскость всегда была обращена нормалью к вектору тяги? С учетом ее чудовищного момента инерции (при размахе 1000 км). А?

Возможно удастся электростатически.

Неужто идея фрактального паруса-паутины ещё не получила здесь развития? 

[Проходящий Кот]

получается, если использовать 1000 км полотнище.

Позвольте Вам немного попортить "красоту", как инженер - инженеру: а как Вы собираетесь пространственно стабилизировать эту конструкцию, с тем чтобы  ее плоскость всегда была обращена нормалью к вектору тяги? С учетом ее чудовищного момента инерции (при размахе 1000 км). А?

Так тяга--- излучение идут в одном направлении, вот относительно этого направления эта конструкция и будет стабилизироваться.

[Kochelev]

Так тяга--- излучение идут в одном направлении, вот относительно этого направления эта конструкция и будет стабилизироваться.

Лишь для случая, когда радиационное давление вектора тяги будет осе-симметрично (то есть по лучевой симметрии) нарастать от геометрического центра паруса к его периферии. Т.н. "критерий Жуковского". Единственная мысль, которая мне приходит в голову, как это реализовать - перфорация с нарастающей оптической плотностью. В центре - "много дырок", на периферии паруса - "мало".  Или менять отражательную способность иным способом. Ничтожно малый кпд - станет еще меньше.

[tractor15]

Где то читал что если на земле луч лазера в пол сантиметра или меньше то на луне будет пятно в несколько километров. Если парусник далеко отплывет от земли то сила давления лазера и соответственно мощь тоже упадет так что ничего не выйдет. Даже если лазер взять с собой и использовать для зарядки солнечные батареи то все равно при удалении от солнца будем иметь ту же проблему.

[Инопланетянин]

Это если полсантиметра, а если полкилометра? Лазер, конечно, придётся делать большим по сечению, но он и так будет большим и тяжёлым.