Техническая возможность межзвёздных перелётов

[bob]

1. Просто щит с попавшей частичкой будет постепенно спихиваться в сторону корабля за счет обретения импульса от космических частиц.
И его тоже нужно будет разгонять до скоростей света вместе с кораблем.

2. Идеально, его конечно же, нужно механически отвязать, а по мере принимания ударов, его спихивание в сторону корабля, компенсировать небольшими корректирующими импульсами со стороны корабля.
Если к нему приделать сзади свой двигатель подешевле, или, время от времени посылать к нему небольшие автономные двигатели, которые нежалко.
А вообще, вперед надо посылать штрафбат.

В целом же, надо выяснить затраты, сколько импульса надо создать, дла поддержания щита.

Для отражения газа эта штука не годится. Над газом ещё надо подумать. Она задумана именно для периодических (довольно редких) встреч с твёрдыми частичками.
1. Секцию щита должно разнести сразу. Чтобы она приближалась медленно, её нужно оторвать и бомардировать пылью диаметром порядка миллимикрон.
2. Идея независимого движка для щита мне тоже приходила в голову. Так сказать проходческий щит впереди поезда роет туннель Минус - движок щита будет плохо защищён и погибнет быстро. Поэтому я и предложил кронштейн, который просто устроен и его труднее повредить.
3. Толщина щита должна быть порядка максимального размера частицы, которую Вы намереваетесь отразить. Таким образом, на пути частицы будет эквивалентная ей масса. Напомню, что идея щита не в защите от пробоя, а именно в успешном пробое, который заменит удар точечной частицы потоком сильно замедленной плазмы. Направленный импульс частицы рассеется в почти полном сферическом угле.

[bob]

Первый же взорвавшийся пакет разрушит соседние - аннигиляция все таки! И этот мусор разрушит корабль.

Крупного мусора в щите допускать нельзя. Например - полиэтиленовый пакет, наполненный микронным мелкодисперсным порошком (типа чернил для принтера) с высокой теплоёмкостью, который при столкновении полностью превратится в пар.

[bob]

Вот, если тебя (хоть сквозь сердце, хоть сквозь мозг) проткнуть насквозь иглой толщиной 1 мкм... Ты это даже не заметишь!

Если эта игла будет иметь температуру порядка миллиарда градусов - тогда точно не успею заметить То есть допускать касания иглы и механизмов корабля нельзя. Её надо сначала преобразовать в рассеянное газовое облако.

[bob]

Чтобы не допустить повреждения соседних секций, можно сделать экран сменным - взорвался один, ему на смену из-за носовой брони достают другой

[bob]

1. если почти не закреплен - не выдержит ускорения корабля и отвалится.
2.И импульс будет в любом случае.
3.Приведите цифры, массы, ускорения, макс. масса метеорита и его скорость(импульс) которые этот щит выдержит.

1. В инерциальном полёте или на малой тяге не должен. На случай больших ускорений нужны фиксаторы или при них придётся рисковать, убирая щит.
2. Будет. Вопрос в его распределении. При полном испарении пакета направленный импульс распределится по всему облаку взрыва. Кораблю достанутся сотые доли, в зависимости от расстояния до щита и его конструкции.
3. Цифры не важны, так как мы не знаем скорости. Близко к световому порогу каждый сантиметр в секунду даёт изменение прироста релятивистской массы в десятки раз. Косвенно я ответил выше: "Толщина щита должна быть порядка максимального размера частицы, которую Вы намереваетесь отразить. Таким образом, на пути частицы будет эквивалентная ей масса. Напомню, что идея щита не в защите от пробоя, а именно в успешном пробое, который заменит удар точечной частицы потоком сильно замедленной плазмы. Направленный импульс частицы рассеется в почти полном сферическом угле." То есть это - максимум того, что мы можем сделать. Хотите, по максимуму, остановить частицу диаметром 1 мм и массой 0,1 грамм, плотность щита должна быть 0,1 грамм на квадратный миллиметр или около того. Это - частичная гарантия перехода направленной энергии удара в тепловую ненаправленную.

[bob]

Вообще, эта идея мне навеяна активной танковой бронёй. Лучше подорвать на себе взрывпакет большой мощности, чем возиться с гораздо более слабой, но точечной кумулятивной струёй.
Разница в том, что в случае субстветового полёта, нет материала, способного задержать продукты взрыва при лобовом ударе метеорита. И защититься можно только расстоянием, за счёт разрежения.

[markal]

Темы, посвящённые возможности межзвёздных полётов во всех разделах форума давно умерли. Поэтому рискну завести новую. Итак, список основных трудностей, в том числе фундаментальных.

Я добавил бы к трудностям межзвездных полетов проблему "разумного" возвращения.
Ведь возникла бы огромная разница во времени вылета-возвращения, и обмен информацией был бы бессмысленным.

Это что-то вроде того, что сейчас прилетел бы на Землю некий неандерталец, и начал бы нам нечто сообщать. Например, про то, что, оказывается (как он понял по наблюдениям в полете), если на тело не действуют никакие силы, то оно сохраняет свое первоначальное движение.

А если серьезно, то я думаю, что Земля является не только колыбелью человечества, но и его могилой.

Марк

[bob]

Есть ещё вариант с панацеей и против газа - небольшой носовой движок, включающийся после достижения максимальной скорости так, чтобы не встретиться с собственным выхлопом. В ИСО налетающей пыли и газа его действие будет сокрушительным по той же причине, которая описана выше. Если добавить к нему источник радиоволн, например локатор, можно побороться и с заряженными частицами космического излучения, разметая их от носа. Минус - постоянная работа двигателей и носового и кормового.

[andrey.fedorov]

Вспомнилось - "АЛЕКСЕЙ БАРОН - ЭПСИЛОН ЭРИДАНА"

"Аркад" трудолюбиво огибал область скопления пыли, газа, глыб льда и углистых хондритов, этого невостребованного материала мироздания. Строительный мусор подобного рода окружает каждую планетную систему.

К счастью, законы того же мироздания располагают его по периферии систем, преимущественно в плоскости эклиптики. Избежать опасности довольно просто - необходимо направить корабль под безопасным углом сближения. И в девятистах девяноста девяти случаях из тысячи этого достаточно. Но космос есть космос, случаются и неожиданности. В виде дрейфующих облаков, например.

   Одно из них преградило путь "Аркаду". И хотя звездолет все сильнее забирал в сторону, стараясь обойти его край, облако попалось большущее. Жень Ши поднял мощность бортовых эжекторов электронов до максимума. Вылетая из них, ионизирующие лучи тянулись на десятки тысяч километров, разбивая встречные атомы. Образующиеся ионы натыкались на электромагнитное поле корабля. Получалась упругая среда, тормозящая межзвездный грузовик. Уже несколько часов "Аркад" убивал свою скорость таким способом. Но инерция околосветового полета огромна, быстро погасить ее невозможно. Поэтому грозное облако приближалось.

   Все больше частиц высокой энергии пробивало и защитное поле, и все слои обшивки. В кабине, отмечая их пролет, щелкал радиометр. За время вахты к его звукам привыкают, перестают замечать. Но только в том случае, если частота щелчков не меняется.

   - Напряженность внешнего магнитного поля возросла на полтора процента, - объявил софус.

   Жень Ши, чутко дремавший в своем кресле, открыл глаза.

   - Что, начинается?

   - Не знаю, - сказал Арамаис. - Полтора процента всего. Возможно случайное колебание.

   Старпом покачал головой.

   - Нет. Мы пересекли магнитную границу облака. Пора тормозиться еще жестче, капитан. Скоро начнется пыль.

   Арамаис вздохнул и перевел регулятор на два деления, до максимума.

Вся свободная энергия реактора полилась в тормозное поле.

   Борясь с возросшей тяжестью, в рубку друг за другом пробрались Чан, Арлетт, Ма-Ма и бортинженер Норрис Грегг. Без лишних вопросов они заняли штатные места.

   - Я проанализировал сообщения "Фламинго", - сообщил Чан. - Небольшие изменения магнитного поля отмечались и при его пролете.

   - Мне следовало обратить внимание, - удрученно сказал Жень. – Это случилось во время моей вахты.   

   Арамаис взглянул на диаграмму.

   - Ноль и три десятых процента. Ерунда. Вряд ли из-за этого стоило менять курс. Не расстраивайся.

   Жень покачал головой.

   - Спасибо за поддержку, но...

   - Не выслать ли дестроер? - спросил Арамаис, направляя разговор в другое русло.

   - Это делается на неизученных трассах, - удивилась Ма-Ма.

   Действительно, спутник-уничтожитель, или дестроер, обычно "вел" корабли в случае первого полета к звезде. На борту "Аркада" он вообще оказался случайно, в качестве груза, предназначенного для оснащения "Звездного Вихря", корабля новой исследовательской экспедиции к далекой звезде Ахернар, или Альфе Эридана. Груз был чужой, но Арамаис принял решение его использовать, даже если им придется пожертвовать. Жизни людей дороже любой техники.

   - У нас по курсу облако, малыш, - сказал он.

   - А если оно не такое уж серьезное? Жалко терять дорогую машину.

Затормозиться она не сможет. Больше двухсот тысяч километров в секунду, как-никак.

   - Да, если дестроер не погибнет в облаке, его придется взрывать.

http://www.litportal.ru/index.html?a=2106&t=10594

[Stepa]

Лучше подорвать на себе взрывпакет большой мощности, чем возиться с гораздо более слабой, но точечной кумулятивной струёй.

Вообще, вопрос интересный. Струя продуктов оказывается сфокусированной чисто за счет сохранения импульса. Погружение такой струи в рой частиц может вызвать забавный эффект - то, что летело "с краев" этого конуса уйдет именно за счет взаимодействия с роем частиц, а центральный цилиндр останется.

[bob]

Вспомнилось...

Да, там астронавты имели в запасе целую защитную АМС, не обременяя обитаемый корабль дополнительными щитами.

[Зуек]

Представляется конструкция в виде трубы, в переднем торце (движущемся вперед) силовая воронка - захватываемое вещество используется как топливо - такой аналог прямоточного реактивного двигателя

[farvam]

  Я так понял, что bob "нарабатывает" на нас мысли будущей фантастической повести. Ну - ну почитаем!
  Если вернуться к "прозе" то обозримые возможности наши не дотянут и до краев системы солнечной.
  Если путешествие сделать быстрым - потребуется невообразимое колличество  энергии.  Если медленным то задолго до его конца на корабле выйдет со строя все, даже изоляция.
 Остается одно - разрабатывать трансплантатор нашего зрительного восприятия. И потом станем пугать жителей других  обитаемых миров.
 

[bob]

Да, летающий глаз без тела - это что-то из области кошмарных глюков На начало романа потянет.

[Дмитрий Уваров]

Сколько времени потребуется, чтобы, разгоняясь с постоянным ускорением, позволяющим комфортно существовать (1g), дойти до скорости 0,1 c и на ней тащиться куда-нибудь?

[Mase]

Сколько времени потребуется, чтобы, разгоняясь с постоянным ускорением, позволяющим комфортно существовать (1g), дойти до скорости 0,1 c и на ней тащиться куда-нибудь?

0.1с - не слишком большая, чтобы релятивистские эффекты стали преобладающими (v/c)^2 << 1.
Поэтому, можно оценить классически, не напрягаясь. Как "для себя", так и глядя со стороны, космонавт ускорится примерно за 0.1c/g ~ 3e6 секунд, что примерно 35.5 дней.

[Дмитрий Уваров]

А, ну нормально. А летим мы с какой? Я что-то задумался, можно ли успеть дожить до разгона до релятивистских скоростей и возникновения всех связанных с этим благ. Выходит что нет проблем.

[Mase]

Столбцы:

1. Требуемое отношение конечной скорости к скорости света v/c   
2. Коэфф-т релятивистского сжатия времени для набранной скорости, gamma   
3. Время на ускорение со стороны неподвижного (ускоряющегося) наблюдателя, дни   
4. Время на ускорение со стороны неподвижного (ускоряющегося) наблюдателя, годы

0.1   1.01   35.61 (35.55)   0.10 (0.10)
0.2   1.02   72.32 (71.83)   0.20 (0.20)
0.5   1.15   204.56 (194.62)   0.56 (0.53)
0.7   1.40   347.29 (307.29)   0.95 (0.84)
0.9   2.29   731.56 (521.62)   2.00 (1.43)
0.99   7.09   2486.51 (937.73)   6.81 (2.57)
0.995   10.01   3529.78 (1060.97)   9.67 (2.91)
0.9995   31.63   11200.01 (1469.28)   30.68 (4.03)
0.99995   100.00   35429.51 (1877.23)   97.07 (5.14)
         
Видно, что серьезная экономия времени начинается при наборе относительной скорости в 0.9с. (Но лететь нужно 1.5 года)
Для конкретно серьезного ужатия времени в 100 раз - нужно ускоряться ~5 лет.

[Дмитрий Уваров]

Огромное спасибо! Пригодится.

[bob]

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,10135.new.html#new
Здесь народ поднял проблемы 1 и 2. Реализация двигателей.