Техническая возможность межзвёздных перелётов

[Iv Al]

sergey_g,

 перечитав еще раз эту тему, понимаю насколько Вы правы...

[bob]

Основы фотонного ракетного двигателя

Слишком сложно. "Фотонный двигатель", описанный в статье, лишён главного своего свойства - источника энергии аннигиляции. На аккумуляторах долго не посветишь. Автор столько всего понакрутил, что ему показалось, что это может взлететь. Если же отбросить все гауссовы пушки, кольца и эдээсы, на которые только расходуется лишняя энергия, получится что описан... светодиодный фонарик на аккумуляторных батарейках.

"Установка на основе лазерной ЭДС создает локальное магнитное поле по порядку Вкр = 1013 Гс. Следовательно, в таком поле энергия кратковременно появившихся из вакуума частиц m·c2 перейдет в кинетическую энергию вращения по ларморовской окружности. В режиме "замагничивания" движение виртуальных частиц навстречу друг другу с целью дальнейшей аннигиляции станет невозможным. Поскольку время действия магнитного поля на много порядков превышает время кратковременного появления виртуальных вакуумных пар, то режим "замагничивания" позволяет перевести частицы в реальный спектр времени, т.е. стать наблюдаемыми частицами. В свою очередь, наблюдаемые частицы вызовут эффекты поляризации вакуума, характеризуемые множественным процессом рождения из вакуума виртуальных электрон-позитронных пар, которые также подвергнутся "замагничиванию". Такой множественный и последовательный процесс рождения и "замагничивания" будет развиваться далее неудержимо и лавинообразно, что приведет к образованию плазменного сгустка.
Как предсказывает кинетическая теория, при определенной плотности рожденных из вакуума частиц их внутреннее электрон-позитронное поле превысит Екр. Следовательно, из вакуума возникнет мощная плазменная осцилляция. На находящуюся в магнитном поле плазму действует выталкивающая (пандеромоторная) сила. Расчет выталкивающей силы, действующую на каждую частицу рожденной электрон-позитронной плазмы в магнитном поле, по порядку равном Швингеровскому, составляет примерно 3·104 кг. На основе третьего закона Ньютона одинаковая по модулю, но противоположно направленная сила будет создавать реактивную тягу. Роль прохода для выброса плазмы из магнитного поля осуществляют разрезы в соленоидах. При выходе плазмы из разреза в соленоидах произойдет аннигиляция частиц с образованием гамма-квантов."
Нетрудно видеть, что описан энергетически затратный "процесс" с отрицательным выходом.  Кроме того, что поле в столько квинтиллионов гауссов создать технологически невозможно, оно создаётся только для создания пар частица-античастица с целью... их же последующей аннигиляции!

[Александр Хороших]

Боб, то, что это так - я не сомневался. Можно проще сказать: источником энергии в данном двигателе явяется термоядерная реакция, а не аннигиляции. Соотв. калорийность топлива - как у термояда, не более.

[bob]

Боб, то, что это так - я не сомневался. Можно проще сказать: источником энергии в данном двигателе явяется термоядерная реакция, а не аннигиляции. Соотв. калорийность топлива - как у термояда, не более.

Хуже. Он же генерит пары частица-античастица чтобы потом их аннигилировать. Изумительно "энергетически выгодный процесс", с учётом энергии их удержания и прочими потерями.

[sergey_g]

Может ещё кто не прочёл.
http://www.astrolib.ru/library/53.html

[flying spagetti monster]

Боб, то, что это так - я не сомневался. Можно проще сказать: источником энергии в данном двигателе явяется термоядерная реакция, а не аннигиляции. Соотв. калорийность топлива - как у термояда, не более.

А какова "калорийность" различных видов термояда? Разве этого недостаточно?
Думаю самый простой выход - построить очень большую космическую базу на орбите и разогнать ее до 100 мегаметров в секунду. До проксимы центавра доберется всего лет за 15 . Ну это не страшно, тк людей можно отправить в сон на этот период времени.
Тут есть следующие проблемы:
* столкновение с пылинкой на такой скорости будет равносильно Хиросиме
* невозможность маневрирования на такой скорости (представьте перегрузки)
* трение межзвездного газа на такой скорости тоже может дать о себе знать
* тормозить и разгонять звездовоз придется много месяцев

[Александр Хороших]

Боб, то, что это так - я не сомневался. Можно проще сказать: источником энергии в данном двигателе явяется термоядерная реакция, а не аннигиляции. Соотв. калорийность топлива - как у термояда, не более.

А какова "калорийность" различных видов термояда? Разве этого недостаточно?
Думаю самый простой выход - построить очень большую космическую базу на орбите и разогнать ее до 100 мегаметров в секунду. До проксимы центавра доберется всего лет за 15 . Ну это не страшно, тк людей можно отправить в сон на этот период времени.
Тут есть следующие проблемы:

* невозможность маневрирования на такой скорости (представьте перегрузки)
* трение межзвездного газа на такой скорости тоже может дать о себе знать
* тормозить и разгонять звездовоз придется много месяцев

"Всего-то" до 10⁸ м/с. Никакой термоядерной энергетики на это не хватит )) Это, кстати, и есть проблема.

* столкновение с пылинкой на такой скорости будет равносильно Хиросиме

Пылинки какой массы? Исходя из заданной вами скорости и оценив массу пылинки - можно найти энергию взрыва хоть в джоулях, хоть в килотоннах ТНТ (или граммах - как получится ).

[flying spagetti monster]

"Всего-то" до 10⁸ м/с. Никакой термоядерной энергетики на это не хватит )) Это, кстати, и есть проблема.

допустим масса звездовоза m = 10000т = 10⁷кг
"комфортное" ускорение a = g = 10 м / с²
тогда нужна тяга F = ma = 10⁸Н
для того чтобы разогнаться с ускорением a до скорости 10⁸м/с нужно t = 10⁷ секунд (около 4 месяцев)
получается, что энергия, необходимая для разгона равна E = Ft = 10¹⁵Дж
это не так уж много - в термоядерном эквиваленте это меньше 10 кг дейтерия
термоядерную энергию можно трансформировать в энергию ионов (в ионном двигателе) чтобы увеличить удельный импульс

Пылинки какой массы? Исходя из заданной вами скорости и оценив массу пылинки - можно найти энергию взрыва хоть в джоулях, хоть в килотоннах ТНТ (или граммах - как получится ).

m*10¹⁶ Дж

[Александр Хороших]

"Всего-то" до 10⁸ м/с. Никакой термоядерной энергетики на это не хватит )) Это, кстати, и есть проблема.

допустим масса звездовоза m = 10000т = 10⁷кг
"комфортное" ускорение a = g = 10 м / с²
тогда нужна тяга F = ma = 10⁸Н
для того чтобы разогнаться с ускорением a до скорости 10⁸м/с нужно t = 10⁷ секунд (около 4 месяцев)
получается, что энергия, необходимая для разгона равна E = Ft = 10¹⁵Дж
это не так уж много - в термоядерном эквиваленте это меньше 10 кг дейтерия
термоядерную энергию можно трансформировать в энергию ионов (в ионном двигателе) чтобы увеличить удельный импульс

Мдя... У меня нет слов. Вы хоть о формуле Циолковского знаете? Нет, хотя бы слышали? Я уж не спрашиваю про решение Аккерета?
Похоже, придётся просветить. Так, как считали вы - нельзя считать. Необходимо учитывать то, что в процессе разгона топливо разгоняет не только полезную нагрзку, но и само себя. Вот, в Маткаде набросал график: необходимая доля массы корабля после разгона от массы корабля (отношение масса пустого корабля к массе на старте) в зависимости от достигаемой скорости. Синяя линия - для термоядерного топлива, красная - для реакции аннигиляции.Ида, это я сильно ещё завысил скорость истечения (10000 км/с для термояда и 300000 км/с для аннигиляции).
Видно, что при реальном массовом соотношении (0,1) достижимая скорость и близко к световой не лежит. А вы что насчитали?!

[flying spagetti monster]

Вы хоть о формуле Циолковского знаете? Нет, хотя бы слышали? Я уж не спрашиваю про решение Аккерета? Похоже, придётся просветить. Так, как считали вы - нельзя считать. Необходимо учитывать то, что в процессе разгона топливо разгоняет не только полезную нагрзку, но и само себя.

Думаю это тут не причем, тк массой топлива и ее изменением можно пренебречь

[Александр Хороших]

Нельзя, и я это убедительно продемонстрировал это графиком.

[Stepa]

E = Ft = 10^15 Дж

Вот тут нас подстерегала авария. Сила есть изменение импульса во времени, но не энергии.

E = 1e7 * (1e8)^2/2= 5e22 Дж

И тут очевидно, что не обойтись 10 кг дейтерия, а мы приходим к упомянутому C-300 решению со сравнимыми отношениями стартовой и конечной масс.

P.S. C-300, при 10 кг можно было бы действительно пренебречь формулой Циолковского, потому что массовое отношение поменялось бы на 1e-6, Но тут не 10 кг.

[flying spagetti monster]

Минимально необходимую энергию можно подсчитать еще иначе
E = mv² = 10²³ Дж

кто мне объяснит, почему формула E = Ft не работает? где я ошибся?

[Stepa]

А как она может работать?

Вот второй закон Ньютона.
F = dp / dt
dA = F dS - определение работы силы.

То есть Ft дает приращение импульса при постоянной силе.

А не приращение энергии (работу силы).

[flying spagetti monster]

видно что использовать в качестве топлива межзвездный газ тоже не удастся...

расстояние (~1 светогод)
    l = 10¹⁶ м
средняя плотность межзвездного газа
    p = 10^-22 кг / м³
пусть площадь космозаборника будет
    s = 10⁶ м²
тогда масса межзвездного газа, собранного на этом пути будет равна
    m = l*s*p = 1 кг

[Александр Репной]

Если вернутся к теме возможности межзвездных путешествий, то, мне все таки кажется, что при сохранении нынешних темпов научного и экономического роста,даже без учета возможного открытия альтернативных источников энергии, запуск автоматического невозвращаемого зонда к ближайшим звездам возможен.

Вспомнилась одна фраза из х/ф "Москва-Кассиопея": "И я верю,что если не мы,то вы когда-нибудь научитесь прогрызать дырки в пространстве..."
Безусловно возможен будет полет к звездам и на КК со скоростью света или около того,имхо.
Надеюсь,что когда-нибудь это случится,т.к наука и техника не стоит на месте а продвигается с каждым днем вперед,это лишь вопрос времени.

[Александр Хороших]

Пока что современная наука говорит о том, что сверхсветовые перелёты невозможны.
Мой ИМХО: пока самые реальные в этом плане технологии - это взрыволёты либо световые паруса.

[Kedr]

Пока что современная наука говорит о том, что сверхсветовые перелёты невозможны.
Мой ИМХО: пока самые реальные в этом плане технологии - это взрыволёты либо световые паруса.

А как же фотонная ракета с аннигиляционным двигателем?

[Александр Хороших]

Пока что современная наука говорит о том, что сверхсветовые перелёты невозможны.
Мой ИМХО: пока самые реальные в этом плане технологии - это взрыволёты либо световые паруса.

А как же фотонная ракета с аннигиляционным двигателем?

Никак. Вообще никак.

[Stepa]

С-300, вы пессимистичны. Нам столько энергии просто не собрать. А все остальное - более или менее инженерные проблемы с фотоннной ракетой.