Межзвездные полеты возможны...

[Александр Хороших]

В проекте Ибатуллина, насколько я помню, фигурировал дейтерий-гелий-2. И вот что меня шибко насторожило из приведённой вами ссылки:

Термоядерный двигатель имеющий КПД 40% и скорость истечения плазмы 20% от С

Применяем формулу E=0,5mv², выражаем отсюда скорость. При реакции детйрий-гелий-3 выделяется 18,3 Мэв энергии и (в основном) гелий-4. Тогда скорость истечения гелия-4 составит 29600 км/с. Если учесть кпд=40%, то ещё меньше, порядка 18500 км/с. Или автор решил использовать новое чудесное топливо, либо он обсчитался.

[ALZ]

Boldly Going Nowhere

By SETH SHOSTAK

Published: April 13, 2009 -- недавняя cтатья в New York Times
про возможную переориентацию усилий NASA с разработки
все более и более мощных ракет для полетов к другим мирам

на разработку множества оводов-микрозондов, запускаемых к другим мирам...

[Stepa]

электроны очень лёгкие и сфокусировать такой пучок очень трудно: они легко разлетаются. А вот предложение о подрыве мишени с помощью пучков тяжёлых ионов вроде до сих пор остаётся в силе.

Это не так просто. :-) Проблемы с ионными пучками тоже есть. Вот например такая, что Z^2 увеличивается сила отталкивания между ними.Нужно понимать энергию. 10 МэВ электронный будет дешевле и фокусированный/. Плюс действие на мишени у них различается. Я бы вообще пока о пучках на космических аппаратах бы тихо молчал.

Мое простое мнение, что нужен нам двигатель на антиматерии. :-) Это единственное достаточно калорийное топливо.

[Александр Хороших]

Мое простое мнение, что нужен нам двигатель на антиматерии. :-) Это единственное достаточно калорийное топливо.

Это пока полное НННШ. Кстати, чем не нравится световой парус?

[КотКот_]

Мое простое мнение, что нужен нам двигатель на антиматерии. :-) Это единственное достаточно калорийное топливо.

Это пока полное НННШ. Кстати, чем не нравится световой парус?

После него до другой звезды долго лететь......

[Александр Хороших]

После него до другой звезды долго лететь......

Извините, не понял

[КотКот_]

После него до другой звезды долго лететь......

Извините, не понял

Скорость маленькая однако.......

[Александр Хороших]

Я же сказал - световой, не солнечный парус.

[VVSFalcon]

Мое простое мнение, что нужен нам двигатель на антиматерии. :-) Это единственное достаточно калорийное топливо.

Я как бы не специалист , и не буду лезть с глупыми вопросами "а как мы будем хранить это топливо, особенно не в виде антипротонов, а в виде нейтральных атомом". Я тупее вопрос задам - вот мы отправляем межзвёздный зонд. Масса известна, КПД двигателя известен, характерные скорости и время полёта, тоже известны. Из этого имеем известную массу топлива. И сдаётся мне, что для создания онного количества сего высококалорийного топлива потребуются энергозатраты, ну, никак не меньше чем число калорий в этом топливе. Что жечь будем для получения этих калорий?
Или уже открыты месторождения антивещества, Ваше Величество?

[Александр Хороших]

Мое простое мнение, что нужен нам двигатель на антиматерии. :-) Это единственное достаточно калорийное топливо.

Я как бы не специалист , и не буду лезть с глупыми вопросами "а как мы будем хранить это топливо, особенно не в виде антипротонов, а в виде нейтральных атомом". Я тупее вопрос задам - вот мы отправляем межзвёздный зонд. Масса известна, КПД двигателя известен, характерные скорости и время полёта, тоже известны. Из этого имеем известную массу топлива. И сдаётся мне, что для создания онного количества сего высококалорийного топлива потребуются энергозатраты, ну, никак не меньше чем число калорий в этом топливе. Что жечь будем для получения этих калорий?
Или уже открыты месторождения антивещества, Ваше Величество?

1. Определитесь, что понимаете под зондом. Какой зонд? Флай-бай (пролётный)? Какой массы? М. б., всего-то 500 кг?
2. Ну и, исходя из известной массы зонда и общих соображений о конструкции ракеты, можно оценить энергию.
Если говорить о применении антиматерии, то, очевидно, речь о далёком будущем, когда человечество будет распоряжаться значительными её количествами. И источник - будь то термоядерный синтез дибо поля солнечных батарей - неважен.

[Stepa]

Кстати, VVSFalcon, касательно вашего вопроса про "нору", "Нора" удерживается от коллапса очень специфическим видом материи, поэтому никаких катастрофических приливных сил в горловинах не будет.Это не ЧД. :-)))

Попутно с получением антивещества мы освоим пучки сильноточные и тут пышным цветом расцветут двигатели с инерционным синтезом. Вот насчет электронных зеокал - не уверен. :-)

Помня о том, каких трудов стоило получить антигелий, видится термоядерный реактор на антиводороде, способный делать синтез антиизотопов, Все антинейтроны на выходе охлаждаются и передаются обратно. "Ни капли антинейтрона мимо!". Потомкам будет виднее ;-)

Про световой парус - мне всегда казалось, что очень трудно ловить "зайчик". И обратно не полетишь. А в один конец героев мы не направим.
Все-таки хочется, чтобы у нас была межзвездная галера, в которой надо грести, чтобы плыть. А не парусник в штиль с обещанием  вентилятора вдалеке. :-)

Пролетный зонд мне кажется большой игрой. Затрат будет море, а результат просвистит мимо интересующей системы, ничего ни исследовав.

P.S. Антиводород можно удерживать в ловушке Пеннинга. :Поищите Penning trap, кому интересно. :-)

[VVSFalcon]

1. Определитесь, что понимаете под зондом. Какой зонд? Флай-бай (пролётный)? Какой массы? М. б., всего-то 500 кг?

Да какая разница-то? Ну пусть 500кг. Скоко АВ потребуется для разгона до релятивистских скоростей? Да и неважно, АВ или ещё чего. Закон сохранения энергии пока не отменяли. чтобы синтезировать такое количество АВ потребуется затратить количество энергии не меньше, чем будет выделено при сжигании сего "высококалорийного" (с) Stepa топлива. Вот и задал наивный вопрос - СКОКО?

Кстати, о пролётной траектории. Мнится мне, что не всё так просто с исследованием при пролетании на релятивистских скоростях. Ну и  бесхозный макрообъект летящий со скоростью, ну пусть 100 000км/с, это как-то, ммммм, не экологично, что-ли. Вот  какие-нибудь такие же исследователи запустили пару тысяч лет назад подобное, а сейчас оно к Земле подлетает. Вероятность конечно, мягко говоря, весьма мала, но, как-то неуютно от подобных мыслей, не правда-ли?

Если говорить о применении антиматерии, то, очевидно, речь о далёком будущем, когда человечество будет распоряжаться значительными её количествами

Подходить с современными мерками к далёкому будущему как-то неправильно. А то с чего-бы наши мегаполисы ещё не похоронены под мегатоннами навоза.

"Нора" удерживается от коллапса очень специфическим видом материи, поэтому никаких катастрофических приливных сил в горловинах не будет.Это не ЧД. :-)))

Т.е. экспериментально проверено, и вы хоть сейчас готовы?

Антиводород можно удерживать в ловушке Пеннинга

Я как бы в курсе Но там все не так просто и шоколадно. Кроме того получение антиводорода процесс с весьма низким выходом готового продукта. А ведь хотелось бы антигелий, да ещё и 3, да? Есть идеи по технологическому процессу?

PS  Есичо, я тоже к звёздам хочу. Серьёзно. Но все современные, даже перспективные, не то, чтобы технологии, а фундаментальные законы, пока дают возможность только осваивать Солнечную систему, и запускать зонды к ближайшим звёздам. А всякие фотонолёты, баззарды и т.п. - в лучшем случае будем иметь"Подарок с Земли". ИМХО, такое только от безысходности можно.

[Александр Хороших]

1. Определитесь, что понимаете под зондом. Какой зонд? Флай-бай (пролётный)? Какой массы? М. б., всего-то 500 кг?

Да какая разница-то? Ну пусть 500кг. Скоко АВ потребуется для разгона до релятивистских скоростей? Да и неважно, АВ или ещё чего. Закон сохранения энергии пока не отменяли. чтобы синтезировать такое количество АВ потребуется затратить количество энергии не меньше, чем будет выделено при сжигании сего "высококалорийного" (с) Stepa топлива. Вот и задал наивный вопрос - СКОКО?

Кстати, о пролётной траектории. Мнится мне, что не всё так просто с исследованием при пролетании на релятивистских скоростях. Ну и  бесхозный макрообъект летящий со скоростью, ну пусть 100 000км/с, это как-то, ммммм, не экологично, что-ли. Вот  какие-нибудь такие же исследователи запустили пару тысяч лет назад подобное, а сейчас оно к Земле подлетает. Вероятность конечно, мягко говоря, весьма мала, но, как-то неуютно от подобных мыслей, не правда-ли?

Важно. Это определяет необходимость торможения у цели: для зонда необязательно. Продолжительность миссии: может быть более человеческой жизни (с другой стороны, рассматриваются корабли поколений).
Важно понять, как вы собираетесь использовать антивещество. Ведь не обязательно строить фотонную ракету. Можно пытаться фокусировать образующиеся пионы. А можно использовать его в виде микробомб.
Ладно, больше не буду уклоняться от ответа. Грубо можно оценить так: , где
M - масса начальная,
m - масса конечная
v - достигаемая скорость,
w - скорость истечения
Оценив к. п. д., можно прийти к оценке необходимого антивещества для разгона 1 кг массы зонда

[Алексей Шевченко]

PS  Есичо, я тоже к звёздам хочу. Серьёзно. Но все современные, даже перспективные, не то, чтобы технологии, а фундаментальные законы, пока дают возможность только осваивать Солнечную систему, и запускать зонды к ближайшим звёздам. А всякие фотонолёты, баззарды и т.п. - в лучшем случае будем иметь"Подарок с Земли". ИМХО, такое только от безысходности можно.

Вот именно. Ещё великий советский астроном И.С. Шкловский очень верно заметил, что "...реактивная техника является идеальной при освоении и грядущей колонизации Солнечной системы, но для полётов на межзвёздные расстояния она явно непригодна. Впрочем, всякой эпохе свойствено переоценивать свои технические возможности. Так, ещё совсем недавно, в 19 веке, всерьёз обсуждали возможность полёта на Луну...с помощью парового двигателя!"
          ИМХО, большая часть этой темы-обсуждение возможность полёта к другим Солнечным системам..."с помощью парового двигателя"!
Товарищи, ну неужели же непонятно, что современные технологии отстоят по сложности от того высочайшего научно-технического уровня, что необходим для межзвёздных перелётов, ещё дальше, чем в те времена, когда "всерьёз обсуждались проекты полёта на Луну...с помощью парового двигателя!" А на самом деле для полёта на Луну всего-то нужна была сверхтяжелая РН наподобие "Сатурн-5", а ещё лучше-"Ares-5". Но откуда людям 19-го века было знать про такую технику?! Так и мы-сейчас в аналогичном положении-"хоть видит око, да зуб неймёт". А пройдёт лет 200-300-потомки скажут наподобие:"как же долго не могли додуматься до...(по состоянию на сегодняшний день никто не знает, что это, и как оно будет работать).

[VVSFalcon]

Ладно, больше не буду уклоняться от ответа.

Эх, сказав А скажите уж и Б

Да при чём тут масса? Понятно, что посчитать её несложно. Вопрос то в том, что для создания подобного количества антивещества надо затратить ещё большее количество энергии, чем даст это АВ при взаимодействии с веществом. У человечества есть источник такого количества энергии?

Ведь не обязательно строить фотонную ракету. Можно пытаться фокусировать образующиеся пионы. А можно использовать его в виде микробомб.

А как быть с КПД при фокусировки пионов? Основной энерговыход при аннигиляции это гамма кванты. Если их отбрасываем? Если их отбрасываем за ненужностью, зачем вообще огород с антивеществом городить.
Микробомбы-то чем отличаются от фотонной ракеты, чем импульс передавать будем?
Не, я конечно понимаю откуда возникла тема пионов. Мезовещества пока ещё не создали

[Александр Хороших]

Ладно, больше не буду уклоняться от ответа.

Эх, сказав А скажите уж и Б

Да при чём тут масса? Понятно, что посчитать её несложно. Вопрос то в том, что для создания подобного количества антивещества надо затратить ещё большее количество энергии, чем даст это АВ при взаимодействии с веществом. У человечества есть источник такого количества энергии?

Какого "подобного"? Вы уже оценили расход энергии?
если предположить достигаемую скорость в 0,1 с, w=c, m=100 т, то потребуется около 5 тонн антивещества. Это эквивалентно 4,5*10²⁰ Дж по данным сайта http://www.sci.aha.ru/ATL/ra32d.htm " Мировое потребление энергии человечеством по разным источникам оценивается величиной от 2.7 до 3.3*10²⁰ Джоулей в год."

Не, я конечно понимаю откуда возникла тема пионов. Мезовещества пока ещё не создали

Тема пионов возникла отсюда: http://www.imperus.clan.su/publ/3-1-0-5 А вы на что подумали?

[Stepa]

Т.е. экспериментально проверено, и вы хоть сейчас готовы?

Безусловно. Главное - представлять себе задачи "полета".

Основной энерговыход при аннигиляции это гамма кванты.

Гамма-кванты от распада энергичных пи-нулей. Над этим думают многие головы. Как отдать все это в реактивную струю. У меня временаями есть желание именно позитроны аннигилировать, дабы диапазон энергетический был наизший из возможных. Но тогда возникает другая проблема с компактным хранением позитронов. Может быть, что выигрыш в КПД от замены на позитроны будет равнозначен проигрышу в компактности.

С позитронами было бы хорошо: даже слабый предразгон сфокусировал бы гамма-кванты от аппарата. Надо только прикинуть, насколько страдает КПД от наличия этого счастья.

[VVSFalcon]

если предположить достигаемую скорость в 0,1 с, w=c, m=100 т, то потребуется около 5 тонн антивещества. Это эквивалентно 4,5*1020 Дж по данным сайта http://www.sci.aha.ru/ATL/ra32d.htm " Мировое потребление энергии человечеством по разным источникам оценивается величиной от 2.7 до 3.3*1020 Джоулей в год."

Вот, т.е. для посылки 500кг зонда, который будет лететь до ближашей звезды около 50 лет (а долетит-ли, и в рабочем-ли состоянии?) необходимо около 10-ти лет отдавать около 15% всей энергетики человечества. И мы ещё не учитываем КПД преобразования в АМ. Увы, не бывает. Кроме того, мы не учитываем затраты на разработку технологии массового производства АВ, и её реализацию "в железе". 5тонн АВ где хранить собираетесь, и 500кг зонда хватит на ту самую систему хранения?  А если нет, то и её разгонять придётся, что повышает расход АВ. Кроме чисто технологических сложностей это просто опасно. При аннигиляции макроколичеств АВ (порядка микрограмм) будет миленькая такая фиолетовая вспышка. Только Вы её не увидите. Умрёте раньше. Точнее увидите, но осознать не успеете. А вот всяких там ударных волн - почти не будет.

Безусловно. Главное - представлять себе задачи "полета".

Безусловно что? Проверено или готовы?
И главное не задачи, а результаты. Ну и их цена. В широком смысле слова.

Гамма-кванты от распада энергичных пи-нулей.

Ну да, ну да. Пионами оттолкнулись. Но когда они распались, гамма кванты таки имеем. И что будем делать с близкорасположенным мощнейшим источником гамма излучения. "Нас не догонят" в данном случае не проходит.

Надо только прикинуть, насколько страдает КПД от наличия этого счастья.

Для начала было бы неплохо представить КПД идеального фотонолёта. Пусть даже и с 99.99% отражателем.

[Александр Хороших]

Вот, т.е. для посылки 500кг зонда, который будет лететь до ближашей звезды около 50 лет (а долетит-ли, и в рабочем-ли состоянии?)

Как раз создание столь надёжных электронных компонетов сомнения не вызывает, достаточно вспомнить, сколько лет функционируют АМС. Т. е. уже сейчас можно создать АМЗ (автоматический межзвёздный зонд) с продолжительностью жизни порядка 50-100 лет.
Весь вопрос - а) в энергообеспечении полёта (хватит ли РИТЭГ-ов?) б) наблюдении объектов на скоростях порядка 30.000 км/с
Относительно б) у меня есть идея. Зонд можно сделать состоящим из двух аппаратов, несущих телескопы, способные работать в режиме интерферометра. Тогда всё упирается лишь в их миниатюризацию.

необходимо около 10-ти лет отдавать около 15% всей энергетики человечества.

Ну, мы вроде как бы мечтаем о будущем...

Кроме того, мы не учитываем затраты на разработку технологии массового производства АВ, и её реализацию "в железе".

Вспомнинаетсякнига "Атомная энергия для военных целей": если одна установка в день вырабатывает 1 мг урана-235, то миллион установок произведут килограмм урана-235.

5тонн АВ где хранить собираетесь,

Вы у меня спрашиваете? А я вообще-то думал, что здесь я главный пессимист применения антиматерии.

и 500кг зонда хватит на ту самую систему хранения?

 
Внимательно читайте мои посты. 500 кг - зонд, 95,5 тонн - баки и двигатель. Но это тупо оценка с потолка, ничего более.

Кроме чисто технологических сложностей это просто опасно. При аннигиляции макроколичеств АВ (порядка микрограмм) будет миленькая такая фиолетовая вспышка. Только Вы её не увидите. Умрёте раньше. Точнее увидите, но осознать не успеете. А вот всяких там ударных волн - почти не будет.

А мне вот взрыволёт на антиматерии (с преобладанием обычного вещества для снижения температуры продуктов реакции) представляется как разнаиболее реальной затеей.
Или вещество для "разбавления" взрыва можно забирать с помощью магнитносборника. Это уже ближе к ракете Бурдакова-Данилова.

[VVSFalcon]

Ну, мы вроде как бы мечтаем о будущем...

Аааа . . . Правда хотелось бы более реалистичных мечтаний

Вспомнинаетсякнига "Атомная энергия для военных целей": если одна установка в день вырабатывает 1 мг урана-235, то миллион установок произведут килограмм урана-235

Т.е. миллион потенциальных армагедецев? 1мГ урана  в случае аварии - фигня по большому счёту. А вот 1мГ АВ это пи-пи-пи-пи-пи
Хотя, может я в какую-то ассоциацию не въехал?

Вы у меня спрашиваете? А я вообще-то думал, что здесь я главный пессимист применения антиматерии.

Вообще-то про "высококалорийное горючее" начал Stepa. Чего-же вы за него отдуваетесь? Тем более, будучи пессимистом.

Внимательно читайте мои посты. 500 кг - зонд, 95,5 тонн - баки и двигатель. Но это тупо оценка с потолка, ничего более.

А, ну да, виноват. Хотя 100 тонн на баки и двигатель всё же супероптимистично.

А мне вот взрыволёт на антиматерии (с преобладанием обычного вещества для снижения температуры продуктов реакции) представляется как разнаиболее реальной затеей.
Или вещество для "разбавления" взрыва можно забирать с помощью магнитносборника. Это уже ближе к ракете Бурдакова-Данилова.

Температура-то при чём? Скорее уж для поглощения части гамма излучения. Правда сомнительно, что это эффект даст. А уж магнитосборник . . .  Во первых как разгоняться будете до скоростей когда оный станет мало-мальски эффективным. А во вторых - какая мощность потребуется для такого сборника. Откель брать будем. Я так понимаю, что промышленное производство компактных термоядерных реакторов уже освоено? Или дополнительное АВ тратить будем? В этом случае снова возникает вопрос защиты и количества АВ.

Словом всё это "Из пушки на Луну". В принципе возможно, практически - некоторые мелочи мешают