A A A A Автор Тема: Космический парусник: имеет ли он смысл?  (Прочитано 58662 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Gleb1964

  • *****
  • Сообщений: 2 273
  • Благодарностей: 315
    • Сообщения от Gleb1964
Re: А.Семенов Трактат о парусе
« Ответ #820 : 02 Сен 2013 [22:43:56] »
В данном случае метод вообще работать не будет.

Пусть при первом отражении волна в точке зеркала получила приращение частоты +w, тогда обращённая волна при возвращении получит при отражении от той же точки зеркала (будем считать что её относительная скорость не успела измениться) снова приращение +w (а не –w, что требовалось бы для восстановления исходного фронта), т.е. суммарный сдвиг частот окажется +2w. Ситуация стала не лучше, а хуже. :)
совершенно верно. поэтому я и поставил вопрос - а решает ли этот метод вопрос доплеровского сдвига? нет, конечно. только компенсирует искажения зеркала-среды.
с другой стороны, будет ли доплеровский сдвиг при отражении от движущегося зеркала, если вы смотрите на зеркало по нормали а зеркало двигается вдоль своей поверхности? т.е. когда проекция движения на луч зрения равна нулю?
а еще тогда, кроме изменения длины волны света, должен нарушаться закон равенства углов падения/отражения, т.е. свет должен отклониться в сторону движения поверхности зеркала
« Последнее редактирование: 02 Сен 2013 [22:51:25] от Gleb1964 »

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 573
    • Сообщения от AlexAV
Re: А.Семенов Трактат о парусе
« Ответ #821 : 02 Сен 2013 [23:22:25] »
Цитата
с другой стороны, будет ли доплеровский сдвиг при отражении от движущегося зеркала, если вы смотрите на зеркало по нормали а зеркало двигается вдоль своей поверхности? т.е. когда проекция движения на луч зрения равна нулю?

Если мы наблюдаем из инерционной системы отсчёта – не будет. Вот только этот случай особого интереса не представляет. В любой инерциальной системе отсчёта составляющая волнового вектора (если источник на оптической оси) параллельная скорости поверхности вращающегося зеркала будет.

А связать систему отсчёта с фокусом вращающегося зеркала нельзя. Точнее можно, но надо учитывать, что такая система отсчёта неинерционная, а значит метрика пространства в ней не метрике Минковского. Там уже что угодно может быть.

Andrew Gontchev

  • Гость
Re: А.Семенов Трактат о парусе
« Ответ #822 : 02 Сен 2013 [23:34:54] »
с другой стороны, будет ли доплеровский сдвиг при отражении от движущегося зеркала, если вы смотрите на зеркало по нормали а зеркало двигается вдоль своей поверхности? т.е. когда проекция движения на луч зрения равна нулю?

Конечно Доплер будет ("отрицательный", то есть принимаемая частоты будет ниже передаваемой). В приведенном Вами примере Доплер будет = 0 тогда, когда зеркало будет двигаться по касательной окружности с центром в точке излучения. При условии ничтожно малого времени распространения сигнала, относительно угловой скорости движения зеркала.

Andrew Gontchev

  • Гость
Re: А.Семенов Трактат о парусе
« Ответ #823 : 02 Сен 2013 [23:52:59] »
Нет. Уменьшать фокусное расстояние - мертвому припарки

Хочется задать наивный детский вопрос: а каковым должно быть это самое фокусное расстояние? В метрах, или километрах, или парсеках? И какое должно быть то самое "магическое" отношение D\d?, где D - диаметр апертуры фокусера (линза или зерцало - не суть важно), d - собственно фокусное расстояние в тех же самых единицах измерения? Что-то у меня внутрях подсказывает, что кривизна оптической поверхности этой самой апертуры будет очень сильно меньше критерия Реллея (того самого  John Strutt, 3rd Baron Rayleigh), иными словами вообще не отличаться от оптически точной плоскости. Ежели не для аппарата, то для коллиматора излучателя  ;D

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 634
  • Благодарностей: 706
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: А.Семенов Трактат о парусе
« Ответ #824 : 03 Сен 2013 [11:52:31] »
Хочется задать наивный детский вопрос: а каковым должно быть это самое фокусное расстояние? В метрах, или километрах, или парсеках? И какое должно быть то самое "магическое" отношение D\d?, где D - диаметр апертуры фокусера (линза или зерцало - не суть важно), d - собственно фокусное расстояние в тех же самых единицах измерения? Что-то у меня внутрях подсказывает, что кривизна оптической поверхности этой самой апертуры будет очень сильно меньше критерия Реллея (того самого  John Strutt, 3rd Baron Rayleigh), иными словами вообще не отличаться от оптически точной плоскости. Ежели не для аппарата, то для коллиматора излучателя 

Я же уже тут выложил excel-файл где не только показал как все посчитал, но снабдил расчет на полях ключевыми формулами, разъясняющими рисунками и даже сетевые ссылки дал, где можно получить развернутую информацию по использованной для данной строчки расчета идеи.
Но для особо одаренных, излишним чувством собственной значимости, повторю.
Я "не гордый!"

********

Самый простой и даже тупо-наглядный пример (разумеется без соблюдения масштабов) "как это сделать" - схема радиопаруса Starwisp:



В ИДЕАЛЕ, вы можете используя плоскую пала-линзу О'Мера, или  усовершенствованную зонную пластинку Френеря (линзу Френеля) диаметром D собрать лазерный луч (монохромотичный, когерентный) на каком угодно расстоянии F от линзы, В диаметр d, в ДИФРКАЦИОННЫЙ ПРЕДЕЛ.



Есть замечательная статья в журнале "Квант" N 10 за 1976-й год. "В фокусе линзы" где очень наглядно и поучительно рассматривается вопрос о том, до каких размеров можно "сжать" изображение в линзе. Ставится парадоксальный вопрос и разрешается с глубокой моралью для будущих (тогда) докторов наук.
Хотите окунуться? Начните смотреть отсюда:

Поэтому у нас тут  и возникает все время разговор о диске Эйри
Если лень читать сказки для будущих старших научных сотрудников в "Квате", то на ваш вопрос четко и ясно отвечает простая формула дифракционного предела (см. рисунок выше!):



(формула взята из этого учебника  )

Здесь r - радиус диска Эйри (до первого нуля, 83.8% всей энергии). То есть уможте на 2 и получите предельный диаметр пятна в фокусе (обычно умножают коэффициент 1.22 до 2.44). В нашем случае это диаметр паруса. D-диметр фокусирующей апертуры, то есть линзы, лямбда - длина волны. F-фокусное растояние (мы его определяем как путь разгона паруса, то есть S=v^2/2a).
Вот все что вас "волнует"  в общих чертах. Если у вас есть мощный лазер и достаточно большая плоская линза Френеля, вы можете сфокусировать луч этого лазера на необходимое для разгона паруса расстояние. 
Впервые эту идею высказал американский астрофизик доктор Р. Форвард в 1962-м году. Он ее придумал в 1960-м, сразу же, как прочел в газете о появлении лазеров. Независимо от него эту же идею "за железным занавесом" выдвинул  Г. Маркс из братской еще тога нам Чехословакии в 1966-м году.  Ищите. его работу тут
Самые содержательные работы Форвадра по этой концепции я вам уже давал. Повторю еще раз:

http://www.lunarsail.com/LightSail/rit-1.pdf
http://path-2.narod.ru/design/base_e/starwisp.pdf

В первой работе Форвард, кстати, исследовал вопрос о погрешности формы линзы (см. рис. 2) и он пришел к обнадеживающему выводу, что кольца линзы могут иметь очень грубые ошибки по формы. Линзу, кстати, не очень и волнуют и доплеровская аберрация (что мы и выяснили с Alex_AV на форуме "НК"). Если у нее будут некие колебания- они картину не испортят.
То есть. Еще раз! Изюминка идеи Форварда была в том, что за счет плоской (то есть относительно легкой) огромной линзы-астросоружения в сотни и даже тысячи километров в диаметре, мы можем получить для выбранной нам длины лазера  фокусировку почти всего его луча на парус даже на световых годах (у Маркса был другой вывод. Он считал что эту идею можно использовать только для волн  рентгеновской длины волны и короче. Он не верил в астросооружения).
Ну посмотрите ссылки! Они по-английски. Но вы же вроде читаете!!! (любой дурак читает теперь, имей сильное желание). Но вы УПОРНО даже не пытаетесь туда заглянуть (иначе бы не задавали детских "каверзных" вопросиков).

Конечно, конечно!…
(не надо выпрыгивать из трусов от нетерпения, мол вы видите вопиющие ошибки в концепции этого американского доктора Форварда!) Все это справедливо в случае некого идеального источника лазерного излучения. Источник должен быть не только когерентным и монохроматичным, но и ТОЧЕЧНЫМ.
О чем в свое время Форварду написал другой энтузиаст идеи (и своего рода наследник) тоже американский доктор Лэндис. Если вы прочти статью в "Кванте" то вы прекрасно понимаете суть поднятой Лэндисом проблемы. Любой источник света, тот же лазер, будет иметь некий видимый диаметр, размер,  апертуру (пускай во много раз меньшую, чем диаметр линзы). А значит в фокусе мы будем иметь не диск Эйри (возникающий из точки или излучателя бесконечно удаленного от линзы), а ИЗОБРАЖЕНИЕ  апертуры лазера, которую посчитать очень легко.
Если между лазером и линзой расстояние в 10 000 раз больше чем между линзой и парусом, то диаметр изображения в фокусе у паруса будет в 10 000 раз больше чем диаметр апертуры лазера. Если диаметр лазерной апертуры 10 м, то изображение будет 100 км (плюс по по краям - дифракционный предел).
Лазер нельзя удалить от линзы на бесконечность и его апертура не может быть очень маленькой. Если ее слелать маленькой (как это рисуют все дурачки-художники в фантастических картинах) то, во-первых, тогда луч будет сильно "расходиться" до линзы (он потеряе всю мощность еще до нее). Но самое главное - вы не можете пропустить через 1 м2 мощность в 40 000 тераватт.
Решение между двумя американскими докторами было быстро найдено- синтезированная апертура.
То есть, лазерный излучатель может быть очень большого диаметра d. Но генерируемый им волновой фронт ПОПЕРЕК этого d должен и МОЖЕТ быть так структурирован по фазе, что картина для линзы  будет выглядеть как свет точечного источника где-то далеко сзади этой апертуры.
Сразу возникла идея вообще отказаться от фокусирующей линзы (она создает массу проблем!). Мол, зачем нам линза в 1000 км в диметре, если мы можем построить СРАЗУ такую синтезированную  апертуру для массива лазеров что он будет работать как линза?
Можем? Теоретически - ВПОЛНЕ! Раз уж синтезируем апертуру, то мы ее можем синтезировать как хотим!
Поэтому часто, показывая схему светового парусника, линзу опускают. Мол, сразу имеем лазер диаметром в 1000 км... Он сразу и собирает свой луч на световые годы.



Так в поминавшейся уже тут работе Фрисби (в сети ее нет. Но я ее отыскал и не раз выкладывал ее всем желающим. Кто хотел, тот взял! Но я буду добрым до приторности аж самому, и дам ссылку еще раз  ) рассматривалась уже именно такая, безлинзовая схема излучателя. Хотя тонкие нюансы, типа обсуждаемой тут проблемы доплеровской аберрации Фрисби в своей работе упустил. Он исследовал многое. Но этого там нет.

Не предвзятому человеку, совершенно ясно, что просто так собрать 84% (первый ноль Эйри) энергии луча на дистанции  в 1 с.г (я насчитал 1.25 с.г.) ПРОСТО ТАК не получится.
До сих пор, я считал, что самая дорогая расплата за это чудо будет огромный диаметр фокусирующей линзы. Но, как оказывается - это только цветочки.
Диаметр линзы был бы расплатой, если бы мы могли испустить 40 000 Твт когерентного монохроматического излучения из некой точки  в пространстве. Из точечного источника (как это рисуется на схемах в линейной оптике). Но это физически невозможно.  А значит, возникает проблема доплеровской аберрации для лазера даже 10-и километрогого диаметра, которая ЗАТМЕВАЕТ проблему построения диаметра линзы (или сразу синтезированного излучателя).
То есть, мы тут тоже внесли свой вклад в развитие (или гибель) этой идеи!
Вот, собственно, и вся коллизия проблемы.

*********

Теперь можете  выпрыгивать из своих трусов и взвиться в своей иронии дальше.
Вот интересно, не уже ли вам не видно насколько ЖАЛКО выглядят ваши потуги доказать тут всем свою сверхобразованность и сверхзначимость "каверзными вопросиками"? Ну ведь взрослый человек! Не ребенок же! А замашки - прышавого пацана. Один аватар только выбранный вами чего стоит! :)
Или это вы так молодитесь? Ну тогда конечно! Бог вам в помощь!
Но все равно, вы выглядите тут как старуха Шапокляк. В итоге мне приходится играть рол доброго крокодила Гены.  При этом получается, что я вашу вредоносную энергию, по сути, конвертирую в добром светлом и вечном направлении научпопа. Нет?
 :D


« Последнее редактирование: 03 Сен 2013 [12:04:28] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Andrew Gontchev

  • Гость
Re: А.Семенов Трактат о парусе
« Ответ #825 : 03 Сен 2013 [13:24:02] »
Но для особо одаренных, излишним чувством собственной значимости, повторю.

Алекс, я ведь просто спросил какое отношение d\D предполагается использовать в вашей конструкции, без Эйри и прочих изысков. Мне даже длина рабочей волны не важна. Априори ясно, что такая конструкция может быть реализована только на оптике скользящего отражения. Просто назовите цифру и сразу станет ясно: возможно это принципиально? Или нет?

А то Ваша реакция мне напоминает один анекдот про Илью Муромца (неприличный, но очень смешной).
« Последнее редактирование: 03 Сен 2013 [13:40:05] от Andrew Gontchev »

Оффлайн Проходящий Кот

  • *****
  • Сообщений: 19 351
  • Благодарностей: 426
    • Сообщения от Проходящий Кот
Re: А.Семенов Трактат о парусе
« Ответ #826 : 03 Сен 2013 [13:36:26] »
Г.Маркс из Венгрии однако....

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 634
  • Благодарностей: 706
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: А.Семенов Трактат о парусе
« Ответ #827 : 03 Сен 2013 [15:30:46] »
А то Ваша реакция мне напоминает один анекдот про Илью Муромца (неприличный, но очень смешной).

Ваша попытка спрашивать элементарные вещи там, где люди уже ушли в дебри, воспринимается именно как некая  снисходительность, мол куда они дурачки полезли, если даже не решили (для себя) такой простой вещи как… (дальше следует вопрос).
Что бы эту интонацию уловить - не надо быть тонким психологом. У всех нас, обезьян, есть мощный социальный сопроцессор, который выдает сигнал распознавания рефлекторно.
Может мой социальный сопроцессор и ошибся?
По накопленной регулярной ошибке на вас?
Может.
Хорошо, умоюсь. Пускай дураком буду я.
Не в первой в дураки!
Да и  редкой полезности для души место! Хотя и неприятное...
>:(
Но вы, надеюсь, все-таки ТЕПЕРЬ удовлетворены ответом?
Вопроса по диаметрам больше нет?
:)
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 634
  • Благодарностей: 706
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: А.Семенов Трактат о парусе
« Ответ #828 : 03 Сен 2013 [15:32:31] »
Г.Маркс из Венгрии однако....

Да, спасибо за поправку! Венгрия, точно… Не Чехословакия (с Судетами), а просто Венгрия. Тоже бывшая Австро… тоже, почти боши. И на фото Маркс  - явный ганс. Или еврей с немецкими корнями?. Не важно. В любом случае стиль мышления -"сумочный германский гений"… Это просто так не купишь!
:)
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 634
  • Благодарностей: 706
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: А.Семенов Трактат о парусе
« Ответ #829 : 03 Сен 2013 [15:35:02] »
Глеб и Алекс!
Спасибо за то что втянулись в обсуждение проблемы.
Но как мне кажется, задача не решается неким удивительно-удачным приемом (эффектом).
Хотя…
Но как мне кажется, она просто не должна  как-то легко решаться!
Я так предполагаю из простых "термодинамических" соображений.
Получить такой направленный поток энергии на таком расстоянии - задача сверхорганизации материи (волны - тоже материя?). Задача жуткой негэнтропийности.
А значит, "малой кровью", "сама собой" она нам не даться.
Энергия будет бороться с нами, пытаться превратиться в хаос везде где только можно. И укрощать ее придеться методом измора. Разделяй и властвуй. Кто терпеливей.

Я думаю, что нам нужно строить сложную инженерную систему стабилизации. Не искать простых решений. Их просто нет. Надо искать массу оптимальных (порой гениально-простых но узких) решений,  иметь сумму технологий.
Вот посмотрите.
Взаимное положение излучателей в апертуре не столь уж и жесткое (это как отклонение колец в линзе в работе Форварда). Все смещения в линзе на h будут в фокусе линзы давать отклонения интерференционной картины не более чем на ~h. То же и с неточностью фазы (а еще надо и поляризацию поставить, но тут то же самое). Ну допустим мы прогадили фазу по краям на 1/100. Эта ошибка так и пойдет к цели не увеличиваясь.
Уже здесь дышать можно.
Верно?
Окажись и здесь засада - все, пиши пропало!
Что реально дает разрушение картины - это малейшие колебания. Доплер-эффект.
И наша задача это гасить.
При этом нам нужна будет сложная, иерархическая система стабилизации с вычислительной моделью с системой чудестных датчиков и эффекторов.
Сначала мы гасим все быстрые колебания. И даже если они пройдут, то ничего страшного же не случится. Ну прошла помеха. Луч в фокусе развалится и снова соберется. Мы можем позволить себе потерять 1-3% времени разгона! Мы можем позволить себе больше!
Главное - иметь  большую резестивность (так это называется?) системы стабилизации. Что бы она получив импульс тут же его сожрала. Поглатила. Как в воду. Не резонировала и не раскачивалась потом часами.
Верно?
Построив многоуровневую умную систему стабилизации излучателя, мы избавился от всяких помех в том числе и от возможных колебаний машин и механизмов самого излучателя (не говоря уже о колебаниях из недр Гравицапы), но останутся МАЛЫЕ смещения. Вот их выловить - сложнее всего, думаю.

Скажем, связанные с температурными флуктуациями. Но они по идее не должны вообще возникать. Излучатель находится в поясе Койпера (вот еще зачем его туда надо помещать) то есть температурный фон вокруг - очень стабильный. Сама оптика пропускает строго фиксированную мощность, то есть нагрета до определенной температуры. Через нее АБСОЛЮТНО ВСЕГДА идет ПОСТОЯННАЯ мощность. Чудовищно-постоянная. А значит все возможные искривления уже произошли. Все подстроено.

Что еще хорошо в нашей тяжелой ситуации? Нам не надо сразу получать предельно-чудовищную точность. Пока парусник близко, фокус короткий. И требования к устойчивости платформы - невысокие. Они возрастают до предела (который мы тут считаем) линейно и постепенно в течении АЖ 5-и лет работы системы. То есть система может усиливать свою стабильность, точность аж в течении этих 5-и лет до предел - момента отсечки луча. Луч выключен, все, корабль в инерциальном полете. Стабильность можно потерять, разгрузить накопленные компенсации (поставить систему на упор)…

Что нужно для получения такой сверхточности в первую очередь?
Как мне кажется, вопрос номер 1.
Нужна ЭТАЛОННАЯ база, с погрешностью еще порядка на три выше чем отслеживаемые от  нее машины и механизмы.
У тела, подвешенного в свободном пространстве 6 степеней свободы. Три линейных, три угловых. Нас волнуют не все. Линейные нам, по сути - пофиг. И даже угол вращения по оси луча нас не волнует. Нас волнует два угла. При этом нас волнует не столько само значение угла, сколько его приращение. Скажем, один оборот в миллиард лет - это для нас уже критично. Реальный угол поворота физической базы даже не важен. Важно можем ли мы такие скорости поворота В ПРИНЦИПЕ с нужной нам точность фиксировать? Если да, мы имеем виртуально-неподвижную базу. К ней и привязывается вся система управления.
Нам нужен сверх-GPS. И не важно что сами спутники движутся… Созданная ими виртуальная база- будет чудовищно неподвижна.
Что для этого надо?
Я очень слабо в этой области разбираюсь. Я знаю, что существуют лазерные гироскопы, удивительно высокой точности.



От чего эта точность зависит? От длины пробега прямого и обратного луча?  Тогда мы можем строить гигантский космический гироскоп с пробегом луча с орбиту Луны и за считанные секунды в центре круга получать чудовищно точную угловую скорость.
Другая идея, которая нужна уже в самой плавающей оптике - измерение движения чего-либо за счет доплеровского смещения луча при многократном отражении туда-сюда от измеряющего скорость зеркала. Скажем, если у вас есть два зеркала, где одно - неподвижное (база) а второе измеряет скорость движения чего-либо от этой базы, то отразите в этом резонаторе луч 1000 раз, и вы получите в 1000 раз большее доплеровское смещение измеряющего луча! То есть.
Я пока не могу до кучи собрать даже задачу на построение такой Чудовищно Стабилной Платформы. Не могу перечислить все проблемы в порядке важности и оценить возможность их решения не то что увязки.
Но я думаю, что цивилизация, I-го типа по Кардашеву, которая ПОСТРОИТ Гравицапру,  сможет построить и чудесную (не мыслимую нам сейчас по кажущееся затратности) систему стабилизации для синтезированной апертуруы из 40 000 000 лазеров (подумайте только о сложности технических проблем, которые будут в этом случае преодолены даже без проблемы доплеровской аберрации!).

Были бы физические предпосылки для этого!
А они - просматриваются.
И по мелочам, и в общем.
В общем  предпосылка в том, что тут кругом линейные зависимости.
А вот и по мелочи.
Еще в выложенном мною позавчера расчете я уже вот что прикинул.
Эту проблему можно и НУЖНО  использовать нам на пользу а не во вред. Доплеровскую аберрацию надо использовать для подстройки монохромотичности 40 000 000 лазеров.
Вот задумайтесь (представьте! Вообразите!) как инженеры такой излучатель.
Во сколько раз он будет сложней этого?

http://www.membrana.ru/particle/3317



Я не думаю, что такое количество мощных машин дадут строго монохроматичный луч. Дай бог задать им всем из одного центра луч-затравку на синхронизацию фаз (и полярности). А длина  волны  у каждого отдельного лазера (по гигавату!) в любом случае будет плясать именно потому, что система не жесткая и будет вибрировать (и не важно 10 км она занимает или 1000).
А значит на выходе каждого лазера все равно придется каждый луч подстраивать по цвету. Как?
Каждому лазеру на выходе в телескоп нужен канал, в котором два зеркала, одно удаляется от другого с нанометровой точностью и скоростью (больше не надо!). Возникает то самое смещение. Но теперь оно не случайно, а заданное нами.

Смещения происходят случайно. Туда, сюда (система дышет, колеблется вокруг идеала). И зеркало должно двигаться туда-сюда. Как далеко сместиться в итоге это колебание?
Красивый вопрос?
И красивый ответ!
Это же задача о случайных блужданиях!


:)

Если зеркало колеблется случайно с шагом h за секунду (скажем, нанометр), всего  N раз, то максимальное случайное отклонение - корень из N. Из этого можно прикинуть и накопленный компенсатором максимальный ход за 5 лет разгона. Он будет не большой (если помехи действительно носят случайный характер). То есть такое частное решение - вполне работоспособное!
Это по сути решение монохроматической проблемы, которая меня мучила за долго до того как я узнал про проблему доплеровской аберации!
Но это возможное решение только одной проблемы.
А они будут расти как снежный ком.
И вот представьте, как сложно должен быть устроен реальный излучатель в итоге!
Не уже ли мы должны думать, что сможм улететь в космос на устройстве в духе чертежа, нарисованного Циалковским или на тех примитивных аппаратах, что описывали Жуль Верн или Герберт Уэллс?



Мы должны и ожидать, что реальный звездолетный комплекс, будет так же отличаться от выдуманной Форвардом "простецкой" схемы разгона паруса, как  будет отличаться  реальный комплекс "Энергия" от эскиза Циолковского.
Даже если бы не было проблемы аберрации, вот таких вот технически сложных проблем там возникло бы все равно масса.
Я не думаю что эту конструкцию вообще будут собирать люди. Но если бы эту конструкцию собрали бы люди, они бы гордились своим достижением в миллионы раз больше, чем они сейчас гордятся суммой технологий заложенных в тот же "Буран".
По другому и быть не может.
Мы говорим о машине ПРЕДЕЛЬНЫХ возможностей. Звездолет, не просто летящий между звездами (лететь можно и на 0.001с и на 0.01 с, если надо то никуда не денетесь! МОЖНО!), но здесь мы говорим о звездолете-мечте, об околосветовом фотонном звездолет, который реально НАМЕРЕНЫ воплотить в сумму инженерных решений!
Понимаете, за ЧТО мы тут взялись?

Мы не можем сейчас найти все те решения, что будут там применены. Мы просто должны нащупать предпосылки, возможности, пути и подходы для суммы этих решений.
Мы уже не годимся в пророки типа Циолковского или Жуль Верна. Все! Поздно выдвигать чудестные идеи перелета между звездами "из носа". Поле возможных решений уже сложилось. Или, или, или…
Пророки звездоплавания  уже в прошлом. Кто не успел - тот опоздал.  Дураки всегда опоздали! И только дурачки СЕЙЧАС ищут чудесный способ на небо, в обход сложившимся. Мы уже знаем все возможные способы перелета между звездами. В принципе - все! Все что мы теперь видим - для всех них есть бесчисленные горы мелких проблем, которые кажутся просто непреодолимыми. К которым даже не знаем как подойти!
Даже если какие-то идеи однажды будут воплощены в металл, разумеется, даже самые молодые из нас тут собравшихся никак не доживут до этого. В Королевы, Янгели, Челомеи и Глушко никому не попасть. Еще не время звезд. И долго будет не время. 
Но мы вполне можем попасть в разряд чикнутых энтузиастов ГИРДА.
В Группу Инженеров Работающих Даром.
И если не мы, то кто обеспечит связь времен? Кто свяжет прошлое с будущим?
Опять дядя за бугром?
А в себя плюнуть тогда не хотите ли, как в с_уку?
:)
(последнее уже не для Глеба и Алекса, а для всех остальных, кто будет иметь неосторожность это прочесть)
« Последнее редактирование: 03 Сен 2013 [15:40:24] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Andrew Gontchev

  • Гость
Re: А.Семенов Трактат о парусе
« Ответ #830 : 03 Сен 2013 [17:00:39] »
Но вы, надеюсь, все-таки ТЕПЕРЬ удовлетворены ответом?

Не удовлетворен, Вы затеяли какой-то базарный трибьюн, вместо того, чтобы просто назвать одну цифру. Графомания конечно не порок - это хобби, но тем не менее!

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 634
  • Благодарностей: 706
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: А.Семенов Трактат о парусе
« Ответ #831 : 03 Сен 2013 [17:25:36] »
Не удовлетворен, Вы затеяли какой-то базарный трибьюн, вместо того, чтобы просто назвать одну цифру. Графомания конечно не порок - это хобби, но тем не менее!
Для паруса 1000 км в диаметре нужна синтезированая апертура диаметром, округленно вверх -  600 км (или линза, тогда излучатель может быть меньше) при длине волны 20 мкм и при разгоне 5 лет. Фокусное расстояние (оно же  дистанция разгона) получается в  1,25 св.лет.

А так? Удовлетворены? :)
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн Проходящий Кот

  • *****
  • Сообщений: 19 351
  • Благодарностей: 426
    • Сообщения от Проходящий Кот
Re: А.Семенов Трактат о парусе
« Ответ #832 : 03 Сен 2013 [17:33:26] »
Но вы, надеюсь, все-таки ТЕПЕРЬ удовлетворены ответом?

Не удовлетворен, Вы затеяли какой-то базарный трибьюн, вместо того, чтобы просто назвать одну цифру. Графомания конечно не порок - это хобби, но тем не менее!
А постоянные попытки зафлудить любую тему как называется?

Оффлайн Кремальера

  • *****
  • Сообщений: 10 986
  • Благодарностей: 494
    • Сообщения от Кремальера
Re: А.Семенов Трактат о парусе
« Ответ #833 : 03 Сен 2013 [17:44:49] »
Цитата
И если не мы, то кто обеспечит связь времен? Кто свяжет прошлое с будущим?
Опять дядя за бугром?
Да пускай бы и так.Лишь бы что-то делалось.Заметьте, все инженеры местного разлива пока успешно только хают западные прожекты.Рады развенчивать работы (пусть большей частью мифологические),почти ничего не предлагая взамен.Вас,Александр,это не касается.А вместе с тем ,многие,как выяснилось,знакомы с Форвардом.И я кстати тоже,по комиксам про Химена. :DИ в таком богоугодном занятии как создание предельной машины,эдакой механической Галатеи.,не стоит гнушаться сами гнусными методами.Нет идеи-попросить ее,не дают-взять без спроса.Да,кстати про этого венгерского тезку бородатого Маркса,на Горизонтах ничего не нашел.Если он не верил в астросооружения,то мне с ним по пути.Нет ли какой ссылки?
Fix me up with your sweet dose,
Now I'm feelin' like a ghost..(с)

Andrew Gontchev

  • Гость
Re: А.Семенов Трактат о парусе
« Ответ #834 : 03 Сен 2013 [17:54:17] »
Не удовлетворен, Вы затеяли какой-то базарный трибьюн, вместо того, чтобы просто назвать одну цифру. Графомания конечно не порок - это хобби, но тем не менее!
Для паруса 1000 км в диаметре нужна синтезированая апертура диаметром, округленно вверх -  600 км (или линза, тогда излучатель может быть меньше) при длине волны 20 мкм и при разгоне 5 лет. Фокусное расстояние (оно же  дистанция разгона) получается в  1,25 св.лет.

А так? Удовлетворены? :)

Нет, 99 и много 9 после запятой плотности потока мощности коллиматора улетит мимо приемной апертуры.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 634
  • Благодарностей: 706
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: А.Семенов Трактат о парусе
« Ответ #835 : 03 Сен 2013 [18:31:02] »
Нет
То есть да... :)

Цитата
, 99 и много 9 после запятой плотности потока мощности коллиматора улетит мимо приемной апертуры.
А обосновать?
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Andrew Gontchev

  • Гость
Re: А.Семенов Трактат о парусе
« Ответ #836 : 03 Сен 2013 [18:32:51] »
А обосновать?

А опровергнуть?

Andrew Gontchev

  • Гость
Re: А.Семенов Трактат о парусе
« Ответ #837 : 03 Сен 2013 [18:51:41] »
Я знаю, что существуют лазерные гироскопы, удивительно высокой точности.


Алекс, вероятно Вы путаете два разных прибора:
1. на картинке схема лазерного интерферометра, который позволяет с очень высокой точностью (до Е-12 от базы) измерять расстояние,
2. вы похоже говорите об оптическом компасе (резолвере) Саньяка - который позволяет с очень высокой точностью измерять угловые скорости (до секунд в час) - но у него совершенно другая схема.

Оффлайн Gleb1964

  • *****
  • Сообщений: 2 273
  • Благодарностей: 315
    • Сообщения от Gleb1964
Re: А.Семенов Трактат о парусе
« Ответ #838 : 03 Сен 2013 [22:11:26] »
Алекс, вероятно Вы путаете два разных прибора:
1. на картинке схема лазерного интерферометра, который позволяет с очень высокой точностью (до Е-12 от базы) измерять расстояние
на картинке схема обычного лазерного гироскопа, который, естественно, является интерферометром. Но меряет он в данном случае проекцию угловой скорости на ось, перпендикулярную плоскости рисунка.
свет в контуре запущен в двух противоположных направлениях и при вращении набирает противоположный доплеровский сдвиг на зеркалах, что вызывает изменение частоты биения интерференции. если там еще фазовые четвертьволновые пластинки внедрить, так он должен и направление вращения определить. у нас такие интерферометры-блоки вырезали из цельного куска ситалла, потому как для стабильности нужен материал с малым коэффициентом температурного расширения.
но и такие гироскопы не панацея, их точности недостаточно и они медленно но верно набирают погрешность и теряют ориентацию. лучше, чем ориентация по звездам ничего не будет

Andrew Gontchev

  • Гость
Re: А.Семенов Трактат о парусе
« Ответ #839 : 03 Сен 2013 [22:25:47] »
на картинке схема обычного лазерного гироскопа, который, естественно, является интерферометром. Но меряет он в данном случае проекцию угловой скорости на ось, перпендикулярную плоскости рисунка.
свет в контуре запущен в двух противоположных направлениях и при вращении набирает противоположный доплеровский сдвиг на зеркалах, что вызывает изменение частоты биения интерференции. если там еще фазовые четвертьволновые пластинки внедрить, так он должен и направление вращения определить. у нас такие интерферометры-блоки вырезали из цельного куска ситалла, потому как для стабильности нужен материал с малым коэффициентом температурного расширения.
но и такие гироскопы не панацея, их точности недостаточно и они медленно но верно набирают погрешность и теряют ориентацию. лучше, чем ориентация по звездам ничего не будет

Словесно Вы описали оптический гироскоп Селье, но у него иная схема (не зеркала, а кольцевые волоконные световоды), но не суть.
Вы задали другой хороший вопрос - можно использовать фон далеких звезд (для тракинга паруса), а что еще подойдет? Надо подумать...
Тут ведь еще придется стабилизировать сам парус по всем (кроме закрутки) степеням свободы.
« Последнее редактирование: 03 Сен 2013 [22:38:12] от Andrew Gontchev »