Космический парусник: имеет ли он смысл?

[Проходящий Кот]

Парусник на 0.5 с до альфы центавра долетит за восемь с лет, такого хватит?

А расчетная программа у вас сохранилась?
Посмотреть бы её.
А то слишком всё хорошо выходит.....

[elind]

  А расчетная программа у вас сохранилась?
Посмотреть бы её.
А то слишком всё хорошо выходит.....

Разгон в луче материи на запасе энергии "Стартового Стола", за месяц для пилотируемого, полёт по инерции на половине скорости света - 8 лет, торможение магнитным парусом диаметром 1000 км занимает 2-3 года, и дотормаживание взраволётом 0.0056с - ещё месяц. Итого, двенадцать лет полёта, если делать полноценную экспедицию, или 8 лет девять месяцев для флайбая.
Всё "слишком хорошо" содержится способе быстрого разгона до половины света - вспомните, как пытались хоть до одной десятой разогнать. Сработает "Стартовый Стол" - полетят тяжёлые корабли к звёздам на субсвете, нет, ну, облом ещё одной идеи

[noxx77]

Размер отверстия будет определяться энергией выделившейся при контакте пылинки с парусом необходимой для плавления паруса. Ее уже считали, диаметр дырки будет на порядки превосходить диаметр пылинки. Парус банально не выдержит разгона.

не факт. Всё будет зависеть от того, что это за энергия и как она будет передаваться парусу. Большее её количество тупо расеется в космосе, т.к. торцом площадь пленки паруса, воспринимающая энергию очень мала и чем тоньше - тем меньше. Если предположить, что энергия в виде излучения и плазмы уходит радиально во все стороны от места импакта. Она достается не парусу целиком, а тому участку паруса, с которым сталкивается. А вот как будет реагировать разные паруса с продуктами столкновения на разных скоростях - вообще слабо представляю.

[ВадимZero]

не факт. Всё будет зависеть от того, что это за энергия и как она будет передаваться парусу.

Собственно это горячие релятивисткие электроны.

Большее её количество тупо расеется в космосе,

Банально не успеет. Плазма на таких энергиях  довольно плохо излучает, а теплопроводность будет на уровне скорости света.

Если предположить, что энергия в виде излучения и плазмы уходит радиально во все стороны от места импакта.

Строго в плоскости паруса основная энергия пойдет за счет теплопроводности.

[noxx77]

Меня смущает следующее: в момент столкновения образуется система из куска паруса и пылинки (плазма), в которой сосредоточена тепловая энергия столкновения и которая импульсом сдвигается назад от паруса. Именно от этой системы парусу передается энергия. Вы хотите сказать, что теплопроводность будет быстрее, чем снос системы назад?

Теплопроводность чего имеется ввиду?

Строго в плоскости паруса основная энергия пойдет за счет теплопроводности.

[ВадимZero]

Именно от этой системы парусу передается энергия. Вы хотите сказать, что теплопроводность будет быстрее, чем снос системы назад?

Разумеется, при столкновении паруса с пылинкой ядра пылинки передадут какую то часть энергии электронам паруса. Если учесть разницу в массе(равного заряда)ядерного вещества и электронного более чем в 2000 раз(при сопоставимой энергии) то будет так как я говорю.

[Проходящий Кот]

И чего от паруса останется после таких пылинок?

[noxx77]

Разумеется, при столкновении паруса с пылинкой ядра пылинки передадут какую то часть энергии электронам паруса. Если учесть разницу в массе(равного заряда)ядерного вещества и электронного более чем в 2000 раз(при сопоставимой энергии) то будет так как я говорю.

Я не пойму одного: разлетаться эти самые релятивистские электроны будут по всей сфере , унося энергию. То есть хрен на фотонное излучение, если электроны сделают то же самое. Речь идёт о "какой-то части", которая всё-таки передаст свою электронам паруса, которые, в свою очередь, также разлетятся. Этого будет достаточно, чтобы повредить парус?
К тому же электроны обладают далеко не нулевой массой, а столкновение по идее упругое.

[ВадимZero]

Я не пойму одного: разлетаться эти самые релятивистские электроны будут по всей сфере , унося энергию.

Не могут они по сфере разлетаться. Мешают кулоновские силы медленно летящих ядер. Инерция медленных ионов по сути заключает быстрые электроны в ловушку, которые вынуждены распостроняться по поверхности паруса(то есть там где есть ионы)

[elind]

Не могут они по сфере разлетаться. Мешают кулоновские силы медленно летящих ядер. Инерция медленных ионов по сути заключает быстрые электроны в ловушку, которые вынуждены распостроняться по поверхности паруса(то есть там где есть ионы)

А достаточно ли сильны эти кулоновские силы?
Давайте прикинем: электронам, чтобы уйти на бесконечность от сгустка ионов, нужно преодолеть некоторую разность потенциалов

Каков же будет заряд плазменного сгустка? Предположим, что все электроны одновременно вылетели из плазмы (чего не будет, но мы рассматриваем крайний случай), тогда заряд составит где n - плотность свободных электронов, для плазмы алюминия  n=8*10²⁹ м^-3. Тогда электронам придётся преодолеть разность потенциалов
эВ.
Вот от этого уже можно плясать. Отсюда мы видим, что все электроны сразу после удара пылинки, действительно, не вылетят - энергии не хватит, но они и не должны вылетать все - большая часть при торможении частиц получит небольшую долю энергии, а большая доля энергии придётся на малое число частиц - которым хватит энергии улететь и в предельном случае. Но, если улетает малая доля частиц, то и заряд плазменного сгустка составит пропорционально меньшее значение, и разность потенциалов тоже. Таким образом, большая часть энергии будет унесена из зоны контакта сразу. Если же рассматривать дальнейшее развитие процесса - то возникший заряд вызовет поток электронов со всех сторон паруса, что уменьшит заряд плазменного пятна, и позволит электронам испаряться и далее, унося с собой большую часть энергии.
 AlexAV, наверно, мог бы посчитать баланс энергетических потерь точно, я же предполагаю, что большая часть энергии, выделившейся в парусе, будет произведена оммическими потерями, а не теплопроводностью, и значительная доля энергии торможения будет рассеяна испаряющимися электронами.

[elind]

К вопросу о микроволновом парусе.
Тут я посчитал, как для случая взаимодействия волн и порождаемых ими токов (без учёта плазменных частот и пр., т. е. - для волн в сантиметры и длиннее), и получил, для сплошного тонкого (тоньше скин-слоя) паруса, соотношение

тут - коэффициент поглощения, - удельное сопротивление материала паруса, c - скорость света, h - толщина паруса.
Для алюминиевого паруса толщиной 40 нм при температуре 600 Кельвин имеем

Меньше пол-процента поглощается, притом, что микроволновой парус можно зачернить с обеих сторон (как минимум до 0.15 - для оксидированного алюминия, а то и вплоть до 0.95, если покрыть сажей), и он может сбрасывать больше тепла, чем зеркальный.

[shuricos]

Вот здесь http://www.vesti.ru/doc.html?id=2646188# межзвёздный парусник - самое то!

[Проходящий Кот]

И что, летать там не перелетать.....

[ivanij]

Вот здесь http://www.vesti.ru/doc.html?id=2646188# межзвёздный парусник - самое то!

 Почему Вы так думаете?

[Rattus]

Почему Вы так думаете?

Вы ожидаете ответа через год после поста?

[ivanij]

Почему Вы так думаете?

Вы ожидаете ответа через год после поста?

 Ага, понятно. Это Кот, как всегда откопал старую тему, а я сразу не обратил внимание на дату.

  Тогда давайте сделаем так. Если хочется реанимировать заброшенную тему, предложите перспективное продолжение, или найдите ссылку с новым материалом по теме. Но не пишите бессодержательных постов.

[crazy_terraformer]

Интересная тема, спасибо, что откопал.

[Джер]

е пишите бессодержательных постов.

Содержательно могу сказать одно.
По моему мнению, любые проекты с тысячекилометровыми объектами (линзами, парусами и т.п.) - утопия.
Наша цивилизация никогда не замахнется на что-то большее 10 километров в диаметре.

Поэтому единственный проект, который теоретически может быть реализован - это 10-километровый парус из углеродных нанотрубок, стартующий вблизи Солнца.

[bob]

Курите анналы, например : http://go2starss.narod.ru/pub/E009_RMP.html

да. Неплохие аналы. Насчёт парусников: в старой фантастике часто встречается такой мотив, что на солнечном парусе разгоняются до околосветовой скорости. Естественно, что выше средней скорости солнечного ветра (0,001с) разогнаться на нём физически невозможно. Он же не реактивный, и достигнув её, он просто перестанет подвергаться давлению плазмы. Отсюда "усовершенствования" в виде "разгонных лазеров" и т. п. Ну, а если применить такой лазер (и забыть о стремительной расходимости пучка, а также о его разрушительном действии при попытке придать хоть сколько-нибудь заметную скорость и чрезвычайно низком к.п.д. при этом), то вступают в действие вышеперечисленные аналы.   

P.S. В общем ответ на вопрос автора темы ясен: парусники не имеют смысла.

[crazy_terraformer]

Наша цивилизация никогда не замахнется на что-то большее 10 километров в диаметре.

Наша? Сегодняшняя?! Ч/з 100 лет? Ч/з 1000 лет?
Как вами определена граница сооружения?
Какие ваши доказательства?