Техническая возможность межзвёздных перелётов

[Ph_user]

Тут похоже вредные упрощения взаимодействий радиации с веществом. Типа там надо попадать летящим в весьма разреженые частицы обычного вещества живности (мелкие электроны и пачки протонов-нейтронов в центре покрупнее) чтобы шло затухание. А в показаном пдф уже описаны и варианты взаимодействий через ближнее поле без попаданий даже - типа фотон при пролете атома (условной области по краям электронов этого атома) вправе по законам физики уже начинать генерить из условной пустоты пары частица-античастица. Просто когда джоулей этого фотона достаточно для этого (просто может себе это позволить) и занимает через поле импульс у частей атома. И для оплаты генерения электрон-позитронных пар уже достаточного всего чуть больше 1 мегаэлектронвольта (на каждую пару) - и при приносе 1 гигаэлекронвольта и больше можно нагенерить порядка тысячи таких пар. А это уже посыпка живности кусками реального антивещества.

В бывшей крутой цивилизации чтобы упросить анализ действий достаточно разной квантовой физики радиации на живность делали такое обобщающее упрощение - сколько джоулей выделено всего в живности относительно ее веса - пропорционально этому ей и плохеет. И вторая простая модель для оценки защиты - толщина половинного ослабления. Типа за слоем такой толщины живность наловит джоулевую радиодозу в половину меньше. Хотя прямо через логарифм оценивать толщину слоя для нужного ослабления может быть сложно при большом разбросе джоулей фотонов - если с увеличением количества джоулей взаимодействие с веществом таки плохеет - то толщина слоя половинного ослабления будет больше.

Если 5 см бетона ослабляет каких-то джоулей фотоны в 2 раза - то чтобы скинуть с 1 гига до 1 мега в 1000 раз типа достаточно 10 раз по 2 раза и 50 см бетона всего.  Но если на уровнях джоулей 1..100+ гига фотоны пролетают первые части толщины бетона получше - то и общая толщина бетона на ослабление в 1000 раз будет больше и вес этого куска кораблика тоже больше. Заодно выходит частичная проблема типа чем меньше джоулей стало у фотонов тем они лучше отдают их веществу и они стали опаснее (до падения джоулей ниже какой-то величины) и их стало сильно больше.

Вот и надо прикидывать реальную толщину защиты с учетом прилета фотонов и остального от 1е4 где-то до 1е20 электронвольт (и известной плотности прилета между звездами хотя бы без возможных варантов концентрации гравитацией разных тяжестей типа *темной материи*) как оно будет проползать и тухнуть в защите чтобы на яйцеклетку за защитой за время 10 веков прилетело меньше 1..2е-12 джоулей всего максимум.

расстреляны точными попаданиями редких высокоэнергетичных частиц прямо в спирали?

Так одна частица потом дает при проходе защиты из вещества еще много следующих и несущих все еще достаточно джоулей (и они летят в разные стороны - тут уже оценить по простому поражению апертуры сложно).

мы можем позволить клетке потерять 80 000 нуклеотидов

Реальное количество мутаций в последовательных поколениях приматов где-то около 10 штук поменяных нуклеотидов во всем геноме (из около милиарда вроде) и большая часть идет на условно мусорные мало нужные куски. И даже при этом все еще нужны сложные механизмы отбраковки во всем времени до начала производства следующего поколения чтобы пробовать удерживать количество качественых в достаточной числености. Это уже и в ру-текстах бывает указано - https://sciencejournals.ru/view-article/?j=genrus&y=2019&v=55&n=5&a=GenRus1905014Uspenskaya#:~:text=Средняя%20оценка%20скорости%20всех%20мутаций,по%2020%20локусам%20составляет%200.53.

Средняя оценка скорости всех мутаций составляет 1.8 × 10–8 на каждый нуклеотид на одно поколение,

При общем количестве нуклеотидов в геноме приматов около 3е9 это дает вообще около 54 поломаных нуклеотида за поколение. Если поломает (чуть) больше сотни - это уже уровень качества пророщеных из заморозки где-то уровня 2 сорта с движением к 3 сорту - еще сами дышут и еще могут пойти своими ногами пофотать фоточки десантом - но уже скорее слабоваты для постройки колонии надолго. А 80 000 поломаных это почти в 1500 раз больше нормы и может свалить качество разморозки куда-то между 3 и 4 сортом. Может уже ближе к 4 сорту.

Ну и если предполагать возможность поломки всей клетки кроме молекул генома - так тогда вообще нету надобности хранить этот поломаный хлам до конца полета - можно тогда сохраненый в защищеной морозилке геном посадить в заготовленые (или собраные роботами) по месту прилета клетки (если будет откуда заготавливать или из чего и чем собирать). И даже эти клетки посадить в заготовленые по месту прилета женские особи под проращивание в готовых десантников (если будет кого заготавливать).

[Алексей Николаевич.]

Так одна частица потом дает при проходе защиты из вещества еще много следующих и несущих все еще достаточно джоулей

Так потому и пишу что толща защиты преувеличенно большая должна быть.
Часть отбросит поле. Без него всё же не полетим.
Часть поглотит толстенная вода и корпуса оборудования.
Часть поглотит несколько слоёв плотных материалов типа вольфрама и обеднённого урана.
И прочих интересностей, что ядерщики знают и давно применяют.
А останется совсем немного.
И того что даёт при соударении,"осколков", тоже будет мало и они так же будут поглощены.
Останется опасности гибели меньше.
Меньше чем на Земле.
Притом гораздо меньше.
Так что, учитывая количество запасённых эмбрионов или яйцеклеток, (а их же и пару миллионов можно и нужно везти), всё будет нормально.
А про то что можно саму ДНК отдельно везти, хоть бы замороженную, хоть вообще в растворе, если так спокойнее, и когда надо, просто собрать клетку и запустить рост, я тоже писал уже раньше.
Если решат что так лучше, сделают и так...

[alex_semenov]

Да подождите вы спорить!
Я тут попробовал поработать с этим графиком плотней, точнее, наложив логарифмическую сетку на него...



Так вот, все выше мои (и NukeOsom) прикидки - в мусорный ящик. Они очень грубы и неточны при тех результатах что мы получаем (фифти-фифти).
Но главное. Кажется этот график какой-то кривой. Или я чего-то не понимаю (что скорей всего).
Мои попытки посчитать вот те риски на графике не совпадают с подписями на рисках. Такое впечатление, что риски сдвинуты на два порядка-порядок! Или я что-то не так считаю?



Я уже нашёл в сети разъяснения для такого же графика, как его считать:

https://physics.stackexchange.com/questions/740471/understanding-the-graph-of-cosmic-rays-flux

Тут для дебила (типа меня) всё разжёвано:

You can read the graph as follows : on Earth, the incoming flux of cosmic rays with an energy E=1019 eV is approximately 10−24 m−2 sr−1 s−1 GeV−1. It means that on a 1 kilometer surface, it would require (statistically) :

1 / (10⁶[m→km surface]×10¹⁹[particle energy,"x axis"]×10⁻²⁴[flux,"y axis"]×10⁻⁹[eV→GeV]×2π[full hemisphere coverage])=10⁸/2π seconds

И график: https://i.sstatic.net/a74Fh.png

Но здесь та же самая сдвижка (я уже наложил логарифмическую сетку на него тоже)! На графике риска (пример расчёта) Y =~ 1,5E-23. Как и на исходном. Да и значение X не совсем совпадает с 10¹⁹ эВ,  более точно это 5X10¹⁸. Но всё равно при правильном подсчёте получаем порядок разницы расчёта  с риской! То есть парень в разъяснении и примере расчёта явно берёт не то значение по X и Y чем отмечает риска (и всё равно получается для полушария 0.5 года, а полной сферы 0.25 года, но тут хоть порядок совпадает).
Все рисочки - на порядок выше!  Как это объяснить?
 

[alex_semenov]

Т

<... Ясно что вероятность - именно столкнуться у такой частицы с каким-нибудь ядром какого-нибудь атома - ничтожна. Если такая частица не замечая проходит 10 метров воды, то 0,1-0,2 мм толщину эмбриона (раз в него угодила) не заметит...
Это - дурное считать ..>.

Странно, 10 метров воды это ведь 1000 г/см2 вещества, а 15 ГэВ это ведь 1.5 × 10¹⁰ эВ, да?

При вертикальном пролёте частицы, её траектория пересекает ~1000 г/см2 вещества от границы атмосферы до уровня моря. Частица с энергией 10¹⁵ эВ достигнет глубины примерно в ~500 г/см2. Глубина максимума ливня увеличивается на 60-70 г/см2 с увеличением энергии частицы на порядок.

имхо. дурное - это верить на слово всем кому ни попадя
 

Ага. Спасибо за ссылку. Действительно. дурное дело верить на слово всяким идиотам, тем более если этот идиот- ты сам!
Действительно. Я недооцениваю качесво "пассивной" защиты атмосферы.  Приведённая тут оценка очень кстати. То есть имея пассивную защиту типа атмосферы (а это 1000 - 10 000 тонн воды или чего-то похожего) мы можем уберечь эмбрионы без магнитного поля куда лучше чем в магнитном поле.
А вот расчёт Штерна... его поле в 10 тесла - слабовато вроде получается для тысяч лет в пути...  Оно может и годится для защиты живых людей, а вот эмбрионам...  не очень... Во всяком случае вопрос подвисает в воздухе.
Хотя и с живыми, взрослыми людьми - надо разбираться... Вот:

https://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=02dfbd3a-5b8d-4e6b-8820-b61077f4c8e0

Трек условно разделяется на две части. Сердцевина трека – так называемый «кор», соответствующий направлению движения частицы, – это зона с очень высокой плотностью ионизации. Специалистами ее радиус принимается равным величине около 25 ангстрем. (Радиус атома – около 1-2 ангстремов. – Прим. ред.). Однако заряженная частица, взаимодействуя, главным образом, с электронами атомов, выбивает их из электронных оболочек и формирует так называемую «пенамбру» – «ершик», или дельта-электронную шубу.

Если всё так плохо как там пишут, то получается что эмбрионы можно сохранить только в мощной, пассивной защите на корабле массой в сотню тысяч тонн, типа вот такого (любимая идея Алексей Николаевича вырывается вперёд! Но защищаемый отсек, конечно же, куда меньше по объему, чем тут показано. Он куда меньше толщины самой защиты):



Идея Штерна защитить полем в многотысячелетнем полёте маленький и очень легкий отсек с эмбрионами - под большим вопросом. Даже вопрос о здоровье людей - открыт. Ну может 100 лет мы можем позволить людям находиться под такой защитой? Тогда конечно им - можно. Но не эмбрионам в заморозке.
Мой корабль отроков (как концепция, требующая большого, тяжёлого межзвездного корабля) тоже на фоне этих сомнений как бы вырывается вперёд, как чуть ли не  единственная возможность (не считая корабль поколений).

[Алексей Николаевич.]

Поля следует тоже использовать по возможности.
Дабы уменьшить и нагрев и насыщение пассивной защиты всякой пакостью.
Заодно и пыль откинем.
Просто не стоит их прям только как единственную защиту использовать.
Кстати.
Если у нас вода, что мешает её прогонять неспешно через "фильтры", типа магнитные ловушки,мембраны и прочее, что отделяет эту самую "пакость", осколки деления и ионизированную фигню от чистой воды.
Наверное можно таким образом нивелировать часть неприятностей.
Да, и я тоже считаю что полностью защищённые помещения должны быть очень небольшими, относительно самой толщи защиты. Там и толща воды и толща металлов и оборудования.
И сама эта святая святых.
Либо в случае с живыми космонавтами, их движуха по кораблю минимальна а большую часть времени тоже в помещениях с высшей защитой.
Плюс контроль постоянный.
Тут же интерес не только для перевозки эмбрионов.
В целом интерес, что из методов защиты от всех видов излучений и частиц, будет полезно для любого корабля, хоть с живыми долгоживущими, хоть в анабиозе,(которого нет ещё), хоть с частично оживляемыми отроками.
А то пугають, мол, холодец долетит...

[alex_semenov]

Вот ссылка на Sci-Hub.

Ага, спасибо!

Так ли отличаются механизмы повреждения?

Так в том то и дело, что РАДИКАЛЬНО!
Ошибка Штерна, когда он считает рентгены- бэры- зиверты - он считает куммулятивную поглащённую тканями ЭНЕРГИЮ. Так сказать "плашмя". И получается фигня.  Можно не особо обращать внимание до 3000 лет.



Но тяжёлые высокоэнергетичные ионы - это таки пули-снаряды, которые вас, скорей всего даже не затронут, в смысле не столкнуться ни с одним ядром в вашем тела, но за ними тянется так называемый "трек". И вот этот трек размером чуть ли не с клетку. С ядрышко клетки - точно (где и хранится ДНК) и если он в него (ядрышко) попал - то с высокой вероятностью информация уничтожена и восстановлению не подлежит. Я думал что трек куда меньше ядрышка, а он сравним (и даже больше). И вот если считать вероятность попадания в это ядрышко (для чего я и мудохался сегодня с утра с наложением логарифмической сетки на график и точным подсчётом) то всё очень хреново получается.
Хотя, опять же, выяснилось, что я недооценивал силу пассивной защиты.
Штерну это (пассивная защита) не поможет с его малыми массами. Мне - очень даже запасной, гарантированный вариант. У меня массы много. Я тут озеро-бассейн изобретал для детишек в моём мире. Задолбался выдумывать хитрости чтобы в озере можно было купаться и оно выглядило большим, хрен переплывёшь, а весило менее 3 000 тонн воды. Да, оказывается 50 000 тонн - это очень мало, если ты хочешь впихнуть в эту массу мир-сказку для деток... Ни на что не хватает...


Интересный обзор по истории развития магнитной защиты

https://www.mdpi.com/2673-592X/3/1/5#:~:text=The%20plasma%20shield%20concept%20is,a%20large%20induced%20electric%20field.

[Ph_user]

Гамма нас как раз не очень то и беспокоит. Нас беспокоят тяжёлые ионы высоких энергий.

У ионов хотя бы есть верхний предел джоулей чтобы могли пролететь через космос. У фотонов верхнего предела джоулей нет.

[alex_semenov]

Не знаю что именно вспомнил считальщик, но похоже на то, что вместо двух пи делил просто на пи (108/3.14 как раз год и получится)
имхо. растереть и забыть

Нет. С этим надо разобраться. Не хорошо как-то оставлять вопрос подвешенным.
Вопрос не в телесном угле. Вообще берутся чуть иные данные и по Х и по Y. И учитывая что обе шакалы логарифмические, погрешность слишком большая и влияет на результат заметно. Очень даже.

[Алексей Николаевич.]

Немного отвлечься.
Вспомнил то что читал лет 40 назад...

https://libking.ru/books/sf-/sf/46895-igor-rosohovatskiy-nereshennoe-uravnenie.html#book

[cryon]

А как же  наше всё, - малая вероятность?
С чего бы это из миллиона эмбрионов в запаснике, снова  попадёт, снова точно в ту спираль ДНК, снова высокоэнергичная частица, снова пробившая все виды защиты и активной и пассивной?
Что то густо их там получается.

Активная защита видимо обязательна так как частиц около одного Гев на квадратный метр летит тысячу в секунду.
Насчет пассивной защиты от частиц с энергией преимущественно в десятки Гев которых большинство и которые остаются после активной защиты я не в состоянии считать сейчас сечение по Фейнману но будет поток вторичных частиц который вроде бы должен в основном полностью замедлиться об значительный-более метра, слой пассивной защиты. еще есть фотоны высоких энергий которых мало и они значительно ослабляются пассивной защитой и должны быть не в счет.
В идеале после слоя пассивной защиты надо ставить опять активную чтобы погасить вновь родившиеся частицы.
Какой материал лучше плотный вольфрам помогающий сэкономить массу защиты или вода с легким водородом лучше тормозящим протоны?

[Алексей Николаевич.]

Какой материал лучше

Так воду всё равно везти надо.
Вот и будет много воды и впридачу наши любимые металлы типа обеднённых уранов, вольфрамов, свинца, парафин и полиэтилен потом, потом ещё что нибудь весёленькое.
От осколков и прочего вторичного вроде ядерщики научились защищать.
Думаю, сочетание активной и пассивной защиты выручит и не позволит пессимизму душить полёт фантазии...

[Rattus]

Комментарий модератора раздела

Обсуждения смысла и целеполагания межзвёздных полётов отделены в соответствующую тему. Инициатор отффтопа - Maki за систематический флуд о целях и мотивации в темах о технических возможностях получает +50% предупреждений за нарушение п.3.1.д Правил Астрофорума. Алексей Николаевич также получает +25% предупреждений по данному пункту Правил за многократный флуд и оффтоп в теме. Обсуждение космологического эффекта наблюдателя перенесено в соответствующую тему, как обсуждение клеточных механизмов старения и обсуждение пределов гибернации и криоконсервирования клеток. Расчистка темы от оффтопа будет продолжена.