Особенности межзвёздного быта :)

[vsevolodson]

Да не будет это работать, я уже здесь расписывал недавно.

И речь сейчас не о ICF и хохларумах, а о ЯРД.

[Проходящий Кот]

Скрестим твердофазный ЯРД, газофазный открытого цикла и плазменный вроде VASIMR. Т.е. камера сгорания состоит из 2х последовательных секций:
1) Активная зона из урана, пронизанная каналами с управляющими стержнями из Ta₄HfC₅, которые также являются трубками, проводящими рабочее тело (LH₂) во вторую секцию камеры сгорания. Трубки-поглотители нейтронов по длине равны активной зоне из урана. Если чуть вытянуть трубки, то тонкий слой активной зоны, находящийся на границе со слоедующей секцией, окажется в критическом состоянии и нагреется до температуры кипения. Температура кипения урана более 4000К - соответственно максимальная температура истекающего водорода и паров урана составит ~4000К.
2) Во второй секции горячая газовая смесь рабочего тела и топлива через форсунку в виде струи попадают в камеру, оболочка которой состоит из карбида циркония. Материал оболочки первой секции и материал форсунки составляет карбид тантала-гафния, который выдерживает очень высокую температуру (до 4488К) и предотвращает деление урана около стенок первой секции и форсунки (ибо гафний). Оказываясь в камере с оболочкой из карбида циркония, горячий газ испытывает более интенсивное деление урана и разогревается до ~25000K. Во второй секции газ уже не входит в контакт со стенками оболочки, так как уже сильно ионизирован, а камера сгорания окружена кольцевыми магнитами, формирующими также и магнитное сопло.

По прикидкам получается скорость истечения ~25 км/с что более чем в 2 раза больше, чем предел для твердофазного ЯРД (10-12 км/с). Так как 3-я космическая скорость (средняя взаимная скорость звёзд и планетозималей) составляет несколько десятков км/с, то такой двигатель будет идеален для перемещений внутри СС и между планетозималями в межзвёздной среде.

По сути в двигателе нет ничего принципиально нового. Просто позволяется невозбранно испаряться активной зоне с одного конца в камеру сгорания и разогреваться там ещё дальше. Для этого привлекается магнитная обмотка, изолирующая стенки камеры сгорания от контакта с плазмой.

Ещё одно преимущество получается - можно легко контролировать тягу и удельный импульс, регулируя стержни и подачу водорода через них. Чем больше выдвигаются стержни, тем больше мощность в пограничном слое активной зоны и тем больше испаряется урана. Чем больше подаётся водорода - тем лучше охлаждение и выше тяга.

И для межзвездника это можно предложить. Оружие движения Z1 Ганса...

[vsevolodson]

Можно было бы, если бы этот двигатель был реализуем технологически
К скорости истечения 20-30 км/с добавить гравиманёвры - и можно было бы добиться минимально необходимой крейсерской скорости для того, чтобы "догнать" целевую звезду. Но увы...

Кстати, "пингвинов" в этой теме, живущих на межзвёздных планетозималях межзвёздные перелёты не интересуют.

[vsevolodson]

Немного сугубо по теме, которая изначально посвящена проблеме обнаружения планетозималей в межзвёздной темноте.

Характерная масса средней планетозимали будет составлять примерно триллион-другой тонн. Для таких масс 2-я космическая составляет считанные метры в секунду. Допустим, колония, заняв очередную новую планетозималь выпускает в разные стороны уголковые отражатели с разной скоростью, в среднем равной второй космической. Тогда за многие годы вокруг освоенной планетозимали образуется очень медленно расползающееся "облако" из этих уголковых отражателей. Это облако будет служить для выявления гравитационных аномалий в окрестностях колонии, т.е. для обнаружения соседних планетозималей. Например с помощью сдвига фаз луча.

Характерного размера в 1АЕ облако достигнет лишь спустя сотни лет. Таким образом, по мере истощения ресурсов колонии планетозимали, автоматически охватывается всё больший объём для поиска других планетозималей. Так как среднее время ожидания сближения с другой подходящей планетозималью составляет по моим оценкам около тысячи лет, то времени на развёртывание облака-детектора оказывается более чем достаточно.

[Dem]

ИМХО, надо не ко второй космической привязываться, а к "через какое время мы хотим обнаружить новую".  И чтобы они к этому моменту слишком далеко не разлетелись.

[vsevolodson]

Так и получилось, по моим оценкам. Фокус в том, что пока запас ресурсов планетозимали ещё значителен, облако ещё не сильно расширилось. А сильно отдаляться от второй космической не надо, так как желательно чтобы облако замедлялось по мере расширения.

[armadillo]

"горячий газ испытывает более сильное деление урана" это поэтично.
А в каком виде там уран?

[PathFinder]

Немного сугубо по теме, которая изначально посвящена проблеме обнаружения планетозималей в межзвёздной темноте.

А почему бы не использовать для этих целей активную радиолокацию? Это, пожалуй, проще, чем рассылать облака уголковых отражателей. Гигантские облака, насколько я понимаю.

[vsevolodson]

А почему бы не использовать для этих целей активную радиолокацию?

Радиолокация на расстоянии нескольких АЕ технически проблематична. Так как мощность эха зависит от расстояния в 4й степени.

[Zhak RRR]

Лет так через тысячу будем лететь туда то Да и то вряд ле мы опухоль планеты земля и съедим себя и её быстрей!!!

[Прохожий]

А почему бы не использовать для этих целей активную радиолокацию?

Радиолокация на расстоянии нескольких АЕ технически проблематична. Так как мощность эха зависит от расстояния в 4й степени.

Так у нас вроде как импульсный локатор...

[vsevolodson]

Re: Кометы с гиперболическими орбитами
По новым прикидкам, расстояние между кометами в межзвёздном пространстве может достигать 100 АЕ. С учётом отсутствия известных нам возможных источников энергии на таких кометах, эта ниша теперь выглядит сомнительной.

[Проходящий Кот]

Каюк гансовским Z1?

[vsevolodson]

Каюк гансовским Z1?

Как видите. Покуда неизвестно, как обнаруживать соседние планетозимали и добывать энергию - делать там нечего абсолютно. Но у Ганса принципиально другая идея была. У него не в межвзёздной среде, а в ОО.

[vika vorobyeva]

Еще раз напоминаю всем участникам, что для личных разборок есть личная почта.

[Проходящий Кот]

Еще раз напоминаю всем участникам, что для личных разборок есть личная почта.

А где тут ЛИЧНЫЕ РАБОРКИ? Речь вообще-то об идеях....

[Андрей Курилов]

30ppb тория + 8ppb урана в хондритах дают 100-1000 МДж тепловой энергии с каждой тонны вещества типичной недеградировавшей кометы. Этого очень мало, учитывая что энергия нужна не только для теплиц, строительства и работы механизмов, но и для собственно извлечения необходимых веществ из материала кометы. Если удаcтся с помощью ядерного запала поджигать также и дейтерий, то это может спасти ситуацию. Для этого потребуется взрывной реактор вроде снежинского КВС - других вариантов добычи энергии из межзвёздных комет, похоже, нет совсем.

[Андрей Курилов]

30ppb тория + 8ppb урана в хондритах дают 100-1000 МДж тепловой энергии с каждой тонны вещества типичной недеградировавшей кометы.

С учётом средней металличности по Галактике кол-во урана и получаемой из него энергии можно ещё смело поделить на 3.

Ещё проблема - средняя комета (4 км в поперечнике) при температуре 20К будет излучать 500 кВт тепла без посторонней помощи. Выше 50К температуру поверхности поднимать нельзя, так как айсберг начнёт беситься и разрушаться. Это означает, что в паразитное тепло в результате деятельности колонии должно уходить не более

~17МВт...

Т.е. колонии будет особо не развернуться при добыче энергии.

PS
http://www.ifa.hawaii.edu/~meech/papers/mboss.pdf
Тут на последней странице есть бледная картинка. Видно, что есть плохо выраженный пик для непериодических и долгопериодических комет на значении поперечника 15 км.
Если этот пик распределения действителен в целом по Галактике, то ограничение паразитного тепла для среднестатистической кометы будет уже 240 МВт, а не 17.

[Андрей Курилов]

Итак, суммарное содержание урана и тория в хондритах составляет 38ppb. С учётом средней металличности по Галактике (~0,3) и массовой доли хондритов в составе кометы (~0,1) получаем пессимистичное значение 1ppb для массового содержания пригодных актиноидов в веществе кометы. Так как средняя комета имеет поперечник не 4-5 км, а 10-15 км (см. обоснование на один пост выше), то это сильно спасает ситуацию. Это означает, что кометы должны быть в среднем в 20 раз массивнее, чем я считал ранее. Это увеличивает суммарные запасы актиноидов и даёт возможность размещать внутри айсберга снежинский КВС. Более того, при массе кометы в триллион тонн запасы урана и тория становятся равными 1000 тонн, что вовсе может сделать использование КВС непотребным. 1000 тонн урана и тория вполне достаточно на тысячи лет при энергозатратах в 1 ГВт.

В общем, на пределе, выжить (не слишком элитно и сытно) в межзвёздном пространстве можно. Причём без всякого термояда и прочих фантастических технологий. Только в рамках известного нам сегодня.

[Андрей Курилов]

В случае использования КВС можно добиться получения 98% энергии из дейтерия (или дейтерида лития - не важно, лития всё равно в хондритах в 40 раз больше по массе, чем урана и тория вместе взятых).

The design used was tested in Hole 125 at the Sary-Uzen' portion of the STS on November 4, 1970 ^40,41 several months before the Taiga event. Although specific details of the explosives used for Taiga have not been provided, MinAtom has reported that special nuclear explosives for excavation were developed in the 1970s in which the fission contribution was reduced to about 0.3 kt with the remainder of the energy coming from thermonuclear reactions.⁴²

Т.е. снежинцами и саровцами достигнут ядерный триггер с энерговыделением всего 300 тонн т/э. Если считать коэффициент выгорания 20%, то это означает, что плутония было использовано всего 80 грамм. Пессимистично - ну пусть будет 100 грамм (чтобы сработало и в случае урана-233 тоже). Собственно взрыв был 15 килотонн т/э.

Суточная потребность в энергии для колонии на 1000 лбов будет 20 килотонн в т/э. Это означает, что в сутки необходимо взрывать всего по 100 грамм урана-233/плутония-239. Если выгорание ядерного топлива составляет 20%, то оставшиеся 80% можно будет ещё и извлечь из котла. Таким образом, в сутки необходимо всего 20 грамм урана-233/плутония-239. При запасах урана-238/тория-232 в 1000 тонн это позволяет прожить колонии на айсберге многие миллионытысячи лет.

Чтобы получить необходимые 20 грамм актиноидов в сутки, придётся ежедневно перерабатывать десятки тысяч тонн вещества кометы - куб со стороной 300 метров.