Космический парусник: имеет ли он смысл?

[Проходящий Кот]

Тема заглохла.
А проблема столкновения пылинки 30 нм и паруса 30 нм так и не решена.
Механизма передачи энергии пылинки пока не показана.
Пролетающие атомы пылинки, пробив парус, улетают. Почему их энергия должна уйти на парус?

[bob]

Тема заглохла.
А проблема столкновения пылинки 30 нм и паруса 30 нм так и не решена.
Механизма передачи энергии пылинки пока не показана.
Пролетающие атомы пылинки, пробив парус, улетают. Почему их энергия должна уйти на парус?

Часть уйдёт, но, грубо говоря, пылинка диаметром с толщину паруса на второй космической скорости приведёт к превращению в плазму и её самой и эквивалентного ей вещества паруса. Так что она выжжет дырку чуть больше себя, немного затормозив парус. (Толщина брони всегда должна быть соизмерима с размерами снаряда, если они сделаны из сходных материалов. 8 мм брони держат винтовочную пулю, 15-20мм - снаряд зенитного автомата и т.п.)

Теория подобной чуши неплохо разработана.
Щит Уиппла:
http://www.bestreferat.ru/referat-215833.html
"...При столкновении на скорости 6 км/с кинетическая энергия частицы (а она вчетверо больше энергии взрыва той же массы тротила) мгновенно переходит в тепло, вызывая направленный взрыв. Защиту от таких ударов придумал в 1946 году американский астроном Фред Уиппл (1906—2004), который предложил модель кометного ядра как «грязного снежка» и обосновал ее серией статей в Astrophysical Journal с 1950 по 1955 год..."
Подобными щитами сегодня оснащаются все космические аппараты. Они выглядят как мятая фольга, в которую "завёрнут" любой спутник. И, по сути, ею и являются.
Ну а солнечный парус - сам себе фольга.

[Проходящий Кот]

Так у нас скорость немного больше. Больше 0.1С. Проблема в этом.....

[bob]

Так у нас скорость немного больше. Больше 0.1С. Проблема в этом.....

Значит, раз в тысячу больше энергии эквивалентной массы тротила. Небольшой термоядерный взрыв. Значит, площадь дырки будет квадратично больше. Радиус - раз в восемь (так как три порядка по энергии), относительно столкновения на второй космической скорости. Частичка диаметром в 30 нм выжжет дыру не менее 210 нм в парусе толщиной в 30 нм.
Но это всё не интересно, поскольку луч, разгоняющий такой парус до 0,1с сам сожжёт его быстрее. Не успеет он повстречаться с ужасными пылинками. В расчётах ув. Семёнова игнорирована термодинамика процесса. Износ материала движителя разгоняющим агентом (каким бы "холодным" мы его ни стремились сделать, допустим - длинными радиоволнами вместо жёсткого или видимого диапазона или удлинняя время разгона и снижая износ по времени) при разгоне до таких скоростей близок к бесконечному. Той же романтической идеализацией грешат и "расчёты фотонных ракет". Парус Семёнова придётся делать из идеального отражателя разработки Аркадия и Бориса Стругацких. По той же причине, по которой из него делаются все параболоиды фотонных ракет.

[Проходящий Кот]

Есть и такое мнение. Но вопрос в том, как его обосновать или опровергнуть(фальсифицировать). До опытов тут дело не скоро дойдет.....

[vsevolodson]

Осспадя, только не начинайте ходить по кругу. Проблема обозначена на ~10й странице, дальше все рассчёты и прикидки, ближе к ~30й странице начало уже что-то даже проясняться, но так ничего и не решено ещё.

[Прохожий]

И всё бы ничего, ла маленькие снижинки грозятся его анулировать

[ВадимZero]

Но это всё не интересно, поскольку луч, разгоняющий такой парус до 0,1с сам сожжёт его быстрее.

Тогда конец парусу.

[Прохожий]

.....
Но это всё не интересно, поскольку луч, разгоняющий такой парус до 0,1с сам сожжёт его быстрее. Не успеет он повстречаться с ужасными пылинками.
.....

Мощность луча держится такой, чтобы прогорания не получилось. Так что это не аргумент..Ускорение правда слабое получается, но что делать....

[alex_semenov]

В расчётах ув. Семёнова игнорирована термодинамика процесса.

Если речь идет о тех расчетах, что приведены в начале - да. Но это потому что именно ТЕРМОДИНАМИКА давно посчитана много-много раз и я уже могу смело выбирать параметры паруса и режима разгона "на глаз", зная что с термодинамикой будет все в порядке.
Зачем загромождать уточнением термодинамики главную линию рассуждений (о преимуществах и недостатках паруса перед ракетой)?
Термодинамика паруса в первом приближении простая. Тут и считать особо нечего.  Делалось  уже 100 раз по следам отцов основателей Дайсона, Форварда, Лэндиса. Хотя в работе последнего отца Фрисби как раз указан тонкий усложнающий  термодинамику нюанс, который остальные отцы опустили.
В простейшем случае, в первом приближении берется процент поглощенной мощности луча и через Стефана-Больцмана считается равновесная температура паруса. Она должна составлять не более 2/3 от температуры плавления материала паруса.
Вот в этой работе Лэндиса как раз этому много уделено внимания:

http://go2starss.narod.ru/pub/E002_LSIP.html

По поводу того что сетка будет хуже охлаждатья (тут мне все время пытаются это донетси). Я знаю эту тонкость. И выяснил ее еще в 2005-м на НК во время первого общения с AlexAV. Но суть в том что сетка имеет и меньшую поверхностную плотность по сравнению со сплошным парусом, значит может иметь меньшую удельную мощность луча (то есть ватт на кв м) при одном и том же ускорении с непрерывным парусом. Улавливаете?

[vsevolodson]

Но суть в том что сетка имеет и меньшую поверхностную плотность по сравнению со сплошным парусом, значит может иметь меньшую удельную мощность луча (то есть ватт на кв м) при одном и том же ускорении с непрерывным парусом. Улавливаете?

Тут есть ещё другой нюанс. Если сетка хуже переизлучает, то, соответственно, во столько же раз должна меньше поглощать и отражать.

[летбур]

У меня есть предложение, как можно сделать очень большой парус, и не иметь проблем с жесткостью конструкции, да еще уменьшить массу. Надо просто вместо одного большого парусника отправить большую эскадру, рой мелких парусников.

[bob]

Если сетка хуже переизлучает, то, соответственно, во столько же раз должна меньше поглощать и отражать.

Согласен. Она плохой поглотитель, но и отличный радиатор, как и любая сетка.

[dimetrigontchev]

Согласен. Она плохой поглотитель, но и отличный радиатор, как и любая сетка.

Сетка - отвратительный радиатор, что впрямую следует из того что плохой поглотитель (последнее - верно)

[bob]

Сетка - отвратительный радиатор,

С чего это? Излучающая поверхность велика.

[vsevolodson]

С чего это? Излучающая поверхность велика.

Теплопроводность хуже, чем у сплошной плёнки.

[AlexOrex]

С чего это? Излучающая поверхность велика.

Теплопроводность хуже, чем у сплошной плёнки.

А нам тепло от поглощения разгонного луча, насколько понимаю, дальше толщины паруса отводить и не нужно.

[dimetrigontchev]

С чего это? Излучающая поверхность велика.

У сетки?  Вы ничего не напутали? Переведите объем субстанции сетки в плоские блины излучающей поверхности - в разы!

[Прохожий]

У меня есть предложение, как можно сделать очень большой парус, и не иметь проблем с жесткостью конструкции, да еще уменьшить массу. Надо просто вместо одного большого парусника отправить большую эскадру, рой мелких парусников.

А экипаж вы тоже по частям отправлять будете?

[Проходящий Кот]

У меня есть предложение, как можно сделать очень большой парус, и не иметь проблем с жесткостью конструкции, да еще уменьшить массу. Надо просто вместо одного большого парусника отправить большую эскадру, рой мелких парусников.

А экипаж вы тоже по частям отправлять будете?

Конечно. А на месте из того, что долетит, будут собирать, что получится....