Годится ли ионный двигатель для звездолетов?

[Okub62]

Подталкивали. А идея этого письма, к сожеолению, лично моя.

Я в свое время читал роман, где группа людей (примерно 1 тыс. в анабиозе) после ядерной войны на Земле переселилась на планету у звезды, которая была намного ближе Проксимы.Летели они именно на ионном двигателе с ядерной установкой. Топливом был рубидий. Точных цифр в тексте не было. Время полета ориентировочно несколько месяцев. Возможно лет. Повествование параллельное и рваное во времени.
Вот я и решил спросить на астрофоруме, правдоподобно ли это произведение.

Почему не спросили у автора?

Каюсь, осторожнее надо быть.

[Грехов Михаил]

Что мешает? Буржуазная реакционная формула Циолковского? Ну так замените его на передовую пролетарскую без интеграла!

К сожалению дружище, можно обойти любые законы... можно найти лазейку в них...  Но обойти законы Физики и прочих наук никому и никогда не удасться.

[астронавт111]

Пусть переделывает.
Остальным фантастам будет урок.

[Грехов Михаил]

Пусть переделывает.
Остальным фантастам будет урок.

Эм... вы так всем писателям будете советовать? В таком случае с учётом реальности придётся "пересматривать" все научно-фантастические романы... и вполне возможно с учетом реалий "вырезать" весь жанр фантастики как таковой, включая, наверное классику+фильмы.  Пускай лично фантаст извинится перед обществом, что скажем в той же "Одиссеи 2001 года" никакой одиссеи не было. и др. Просто тупо невозможно будет ничего сделать. И не только в плане Космоса. есть куча других приключенческих романов, где человек проникает в глубины планеты Земли (Адамов) Плавает в океане с жабрами акулы (Беляев) Киру Булычеву ещё напишите...

Автор же не обязан в романе сначала произвести все научные изыскания... с расчётами и сроками.   

[астронавт111]

А что скажите про мои произведения?
http://www.proza.ru/avtor/vacheslav84

[астронавт111]

Греков Михаил, теоретически может существовать звезда ближе Проксимы. Какой-нибудь коричневый карлик...

[Грехов Михаил]

Не Греков, а Грехов. 

Если бы была Звезда ближе, чем Проксима Центавра, то мы бы об этом давно уже знали!

Светит он крайне слабо. Нормальную планетную систему вокруг себя создать неспособен. Ещё более неспособен иметь планеты, пригодные для жизни.

[астронавт111]

Грехов Михаил
1.Есть гипотеза, что коричневые карлики могут иметь планеты на низкой орбите и даже греть их в инфракрасном диапазоне, т.е. гипотетически обитаемые.
2.Может их еще не обнаружили?
Цитата с http://e-science.ru/forum/index.php?showtopic=29151&st=0&p=261197&#entry261197
"Могут, крайне тусклые - бурые карлики. Этот класс звёзд начали обнаруживать только недавно, в связи c улучшившимися возможностями телескопов. При том, что тусклые звёзды красные карлики составляют по оценкам не меньше 80 % звёздного населения, бурых карликов может быть ещё больше. Хотя можно оценить среднюю плотность их расположения в пространстве, и таким образом прийти к выводу, что их в нашей ближайшей окрестности всё-таки нет (скажем, оценка показывает, что около нас находится не более 0,1 штук таких звёзд).

Научный наблюдательный факт об отсутствии звёзд формулируется в таком виде: "нет объектов до ... расстояния, ярче ... абсолютной звёздной величины в ... диапазоне (например, в видимом свете)". Эти параметры постоянно улучшаются."

[астронавт111]

Странник писал(а):
Ставлю конкретную задачу. Доставить 6 тыс. тонн полезного груза на 0,01 световых лет за 5 лет. Двигатель - только ионный. Энергетическая установка - только ядерная.
Пояснение к задаче. Я в свое время читал роман, где группа людей (примерно 1 тыс. в анабиозе) спасаясь от ядерной войны на Земле переселилась на планету у звезды, которая была намного ближе Проксимы.Летели они на ионном двигателе с ядерной энергетической установкой. Точных цифр в тексте не было. Время полета ориентировочно несколько месяцев. Возможно лет. Повествование параллельное и рваное во времени.
Вот я и решил спросить на форуме о реалистичности этого произведения.

Итак, 0,01 св. года - это всего лишь 94 млрд километров. Тогда если мы половину пути ускоряемся, а половину тормозимся, то нам понадобиться ускорение 0,015 м/с - жить можно. Однако при этом пиковая скорость будет 1200 км/с.

Теперь следим за руками, попробуем найти оптимум массы от удельного импульса, считая, что энергоустановка весит 10 кг за киловатт, а весь остальной корапь с ПН - 10000 тонн.

Посчитаем сначала при УИ 1200 км/с и полном весе пустого корабля 10000 тонн.

Тогда стартовый вес ~85000 тонн, расход РТ 10,6 кг/с, а мощность 7,65 тераватт. Сложно представить себе ядерный реактор на такую мощность Smile

Но на самом деле мы здесь смухлевали. С падением массы ускорение будет расти, значит время перелета заметно сократиться. Реальная мощность будет в 3-4 раза меньше, что бы понять точнее - надо строить модель. Но даже террават мощности с ЯЭУ - совершенно нереальная величина.

Надо либо уменьшать массу, либо преходить на другую ЭУ, либо снижать импульс - с ним линейно будет падать необходимая мощность, но экспоненциально расти стартовая масса.

Тогда стартовый вес ~85000 тонн, расход РТ 10,6 кг/с, а мощность 7,65 тераватт. Сложно представить себе ядерный реактор на такую мощность Smile

Реактор еще можно представить, но вот радиаторы

[астронавт111]

цитата с http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=7529&start=3735

[АстроСаня]

Врят ли годится. Он конечно же лучше традиционных двигателей на химическом топливе, но всё же полёт на таком звездолёте на далёкие расстояния займёт очень много времени. Гораздо эффективнее двигатель на антиматерии

[Прохожий]

Врят ли годится. Он конечно же лучше традиционных двигателей на химическом топливе, но всё же полёт на таком звездолёте на далёкие расстояния займёт очень много времени. Гораздо эффективнее двигатель на антиматерии

Как новый гений приходит, так про антиматерию вспоминает.... Скучно....

[Грехов Михаил]

Регистрация "АстроСаня" произошла сегодня. Сразу же после регистрации на форуме было оставлено сообщение именно в этой теме, где назойливый и забаненный на форуме "Новости Космонавтики" Астронавт 111" перепечатывает от туда сообщения и ужа на этом форуме шлёт мне сообщения в личку дабы "подогреть интерес" к этой теме, хотя я уже здесь всё разжевал дальше некуда....

Так же Астронавтом111 была открыта переплетающаяся тема в клубе общения о реальности научной фантастики в которой скорее всего повторится такая же судьба как и этой темы. и ещё "АстроСаней" тема про якобы НЛО вокруг Солнца (в виде мусора-артефактов и битых пиксел на фото со СТЕРЕО).

Вновь Астронавтом 111 была открыта тема "Существовала ли Атлантида".

Вполне возможно это один и тот же пользователь форума или бот.  А ещё есть подозрение, что это бывший товарищ под ником "реалист".

Огорчает полное бездействие модераторов по поводу "зарастания" форума подобными темами и их лояльность к этому. Тему надо закрывать.

[АстроСаня]

я первый раз на этом фоуме. Никакой не бот и перечисленных пользователей (каких-то там Астронавтов111 и реалистов) я не знаю.

[астронавт111]

Я тоже астросаню не знаю.

[Okub62]

Вот и познакомились. Для долгого и плодотворного сотрудничества. 

[wandarer]

Ионный двигатель может быть и сгодится  для межзвездных перелетов, но это должен быть двигатель совсем другого класса по характеристикам, по сравнению с современными. Он должен работать как ускоритель элементарных частиц с тем, чтобы скорость их истечения была близка к световой. За счет релятивистских эффектов даже один килограмм истекающего вещества при этом может быть эквивалентен сотням тонн. Такие мини-ускорители уже есть, в качестве их могут выступать миниатюрные лазеры, но до создания работающих моделей, конечно, очень далеко.

[астронавт111]

Цитата: xtc от 25.03.2011 [07:32:00]

я читал об Ионном двигателе поясните чё нить о нём по подробней!



Если вы читали, то что же вам еще пояснить?
 
 
Главный "недостаток" ионного двигателя – в том, что без генератора электрической энергии он не работает. Любой ионный двигатель это полу-двигатель. Это только движитель.
Именно генератор тока для ионника - самое узкое место. Головная боль.
Не важно какой источник ядерной (термоядерной, анигиляционной, хокинговской) энергии вы используете. Вся эта энергия выделяется в виде теплового ХАОСА.
Поэтому, чтобы получить ток, вам нужна тепловая машина.
Как ни крути.
Допустим у вас чудо-нагреватель и у вас есть неплохой генератор. Но вам нужен холодильник. И вот тут чудо-холодильника никто кроме гения-извращенца Сорокина (см его роман "Голубое сало") не придумал даже в виде сказки.
Если человек дорос до понимания проблем термодинамики – он выкинет все горы фантастики на макулатуру.
Именно в силу того что нельзя иметь чудо-холодильник ионные двигатели считаются сверхтихоходными.
Но вообще говоря, эта проблема распространяется не только на питаемые током приводы. Двигатели, которые напрямую превращают тепловой хаос в реактивную струю так же сильно ограничиваются проблемой избавления от паразитного тепла. И поэтому не могут иметь одновременно и большую тягу и хороший удельный импульс (скорость истечения).
Читайте ссылки выше.

Возвращаясь к ионникм.
Есть одно решение, которое рвет порочный термодинамический круг проблем. Вы можете оставить громоздкий генератор тока с тепловым контуром и радиаторами ДОМА. На каком-нибудь планетоиде, лишенном атмосферы и питать ионный двигатель электроэнергией "по проводам". Энергетическим лучом (что тоже очень большая морока, но овчинка может стоить выделки)
Вы можете передавать уже  высококачественную энергию на борт разгоняемой ракеты по радиолучу. Огромная антенна (ректенна, антенна с полупроводниковыми диодами в узлах сетки)  может с эффективностью до 80-90% этот радиолуч превращать в ток, который уже в ионнике с такой же высокой эффективностью (тоже до 80% в идеале) превращается в энергию реактивной струи.
Я лично (вслед за Лэндисом) крутил эту схему и готов признать возможность ее  эффективность (даже незаменимости) на скоростях ниже 0.1с

http://go2starss.narod.ru/pub/E013_IZRL.html

Тема не хоженая.
Неофиты ее не принимают на ура. Хотя она достойна этого.
Подозреваю, что причина нелюбви к этой идеи в том, что ботаны, любители фантастики,  мечтают не о каких угодно средствах передвижения, а о независимых средствах передвижения по космосу. Им нужна либо прямотока либо ракета. Чтобы рулить независимо от баз снабжения.
А всякого рода "троллейбусы" – это не круто. Это привязывает тебя к инфраструктуре цивилизации и не дает нужной тебе "свободы маневра".
Глупость несусветная.
Но куда же это из нас, идиотов, деть?
Лично я сам тоже этим кретинизмом страдаю.
Слегка...
Но я его победил радикально.
Отказавшись от человека в космосе вообще.
Машинный сверхразум-полиморф может выстраивать в космосе какие угодно структуры как часть себя и рулить ими как хочет... То есть для него свобода манерва – это свобода игры в "Го". Занять как можно больше удачных мест в пространстве своими частями которые он может плодить и терять как захочет.
И для него база на астероиде никакое не ограничесние "свободы порулить". Напротив. Чем больше точек он занял, тем свободней он чувствует себя.
Я знаю, что большей части людей такое радикальное решение не покатит.
Они слишком узколобы для этого.
Но чем же я им могу помочь еще?
Александр Семенов

Он начал с того, что управляемые ядерные процессы могут быть использованы в двух типах двигателей. Термическая ядерная ракета и электроракетный привод с питанием от ядерного реактора. Первый тип ограничивается допустимой температурой, а в итоге и скоростью истечения рабочей массы, другой - максимальной тягой. Например, электроракетный двигатель, который бы использовал ядерный реактор в качестве источника электроэнергии, имеет очень большую массу оборудования для преобразования ядерной энергии в электричество. Как следствие, такой двигатель всегда будет обеспечивать кораблю очень небольшое ускорение. Это, в конце концов, приведет к тому, что потребуются столетия, чтобы полезный груз достиг нужной скорости, и он явно не годятся для использования в данном случае.
Это двигатель первого типа, где энергия, выделяемое ядерной реакцией, в виде тепла прямо передается рабочей массе. Но очень низкая скорость истечения этой массы (приблизительно 10 км/c) фатально означает, что количество топлива для разгона до нужной скорости - невообразимо огромно. Такой двигатель для межзвездной миссии тем более непригоден.

[астронавт111]

Ответил. Признал, что нереалистично.

[АстроСаня]

Слушайте, а что если использовать вместо ионного двигателя, ВАРП-двигатель Алькубьерре? Он ещё не осуществлённ и в ближайшии лет 10-50 не будет создан, но всё же, думаю он быстрее перенесёт нас к нужному пункту, чем ионный. Возможно даже быстрее скорости света.