Техническая возможность межзвёздных перелётов

[makishima]

Вы представляете что будет с ДНК живых организмов, эмбрионы которых хранились в "тёмном и холодном месте"  в течение тысяч или более лет?

Принимается. Когда я придумывал свой шутливый "план экспансии" я как-то не зацикливался на технических деталях. Но тогда, если учесть это ваше замечание, то получается что полета ну никак не получится, ибо даже не утопично, а попросту фантастично и сказочно тащить к звездам, или хотябы поднять из гравитационного колодца экосистему достаточной массы, чтобы она имела достаточно большой запас прочности, запасенный в разнообразных буферах... С таким подходом получится, что к другим звездам нужно лететь прямо не сходя с Земли... А лучше и вместе с Солнцем, т.к. без него станет прохладно и сыро. Но как раз этот сценарий изначально реализован. Можно "просто подождать" сколько-то миллионов лет, пока в процессе внутригалактического движения Солнце не сблизится с какой-нибудь подходящей системой на расстояние порядка тысячи АЕ и просто перелететь туда "транспортом местного значения".

Возникает впечатление что некоторые участники пересмотрели дешёвой фантастики, где люди летят к звёздам в кабинке квазишаттла в срок меньше своей жизни, или спят многие годы в течение полёта. Человеческий эгоизм ("если я отправлюсь к другой звезде, но не доживу до её достижения - то проект такого звездолёта плохой, он летать не будет") - очень любит такие фильмы и подогревается ими, в ущерб развитию более реалистичных схем экспедиций.

Ну вот зачем вы так огульно меня обвиняете? Я дешевой фантастики пересмотрел очень мало. Большей частью я смотрел весьма дорогостоящую фантастику. А еще больше фантастики я прочел, но та в основном вообще бесплатно досталась

И насчет человеческого эгоизма вы тоже ошибаетесь. Не (только) в том причина, что "если плодами не смогу наладиться я, то пусть не насладится никто", а в том, что по закону Мерфи, если в такой экспедиции возможно фатальное событие, то оно обязательно случиться. И вероятность неблагоприятного исхода тем выше (в данном случае), чем дольше срок путешествия... Соответственно отказ от проектов подобных вашему это лишь прагматическое умозаключение о недопустимости безпрецендентных трудов и вложений ради эфемерных результатов.

[vsevolodson]

Вы представляете что будет с ДНК живых организмов, эмбрионы которых хранились в "тёмном и холодном месте"  в течение тысяч или более лет?

Принимается. Когда я придумывал свой шутливый "план экспансии" я как-то не зацикливался на технических деталях. Но тогда, если учесть это ваше замечание, то получается что полета ну никак не получится, ибо даже не утопично, а попросту фантастично и сказочно тащить к звездам, или хотябы поднять из гравитационного колодца экосистему достаточной массы, чтобы она имела достаточно большой запас прочности, запасенный в разнообразных буферах... С таким подходом получится, что к другим звездам нужно лететь прямо не сходя с Земли... А лучше и вместе с Солнцем, т.к. без него станет прохладно и сыро. Но как раз этот сценарий изначально реализован. Можно "просто подождать" сколько-то миллионов лет, пока в процессе внутригалактического движения Солнце не сблизится с какой-нибудь подходящей системой на расстояние порядка тысячи АЕ и просто перелететь туда "транспортом местного значения".

Ну зачем же так. Опять уныние какое-то получается. Находим каменистый или углеродистый астероид массой около 100 гигатонн за орбитой Марса. Засылаем туда людей, инструментарий. Строим пустой внутри тор (R1=3600м, R2=800м) из астероида, прикручиваем всякие штучки-дрючки вроде освещения и отепления. Вот вам внутри готовая горная долина длиной 25 км и шириной почти 1600 м. С Земли присылаем всякую траву и живность. Потом всё это буксируем к окраинам СС, попутно пристраивая 60 двигателей и 6 огромных топливных баков. Затем тестируем работу двигателей - и в путь.

И насчет человеческого эгоизма вы тоже ошибаетесь. Не (только) в том причина, что "если плодами не смогу наладиться я, то пусть не насладится никто", а в том, что по закону Мерфи, если в такой экспедиции возможно фатальное событие, то оно обязательно случиться. И вероятность неблагоприятного исхода тем выше (в данном случае), чем дольше срок путешествия... Соответственно отказ от проектов подобных вашему это лишь прагматическое умозаключение о недопустимости безпрецендентных трудов и вложений ради эфемерных результатов.

Посылаем 2 судна. Путь примерно - 10 световых лет за 400 лет. По достижении чужой звезды с планетной системой тратим 100 лет на дублирование звездолётов, ремонт переживших путь звездолётов и, возможно, заселение планеты, если подходящая вдруг оказывается около звезды. В таком случае достаточно вероятности не менее 50% успешного прохождения итерации цикла (~500 лет), чтобы самоподдерживающаяся колонизация Галактики не заглохла. Потери и катастрофы - неизбежны, - это вполне понятно.

[gans2]

Планетоидные бредни. Формула циолковского мешает фонтазировать - она не применялась. Ну и так по мелочи. Из физики. Один сполшной полет мысли без счета.

Сколько будет отношение стартовой и финишной массы? Какова скорость истечения?

[vsevolodson]

Формула циолковского ... не применялась.

ну кто это сказал? вы тоже решили уйти в уныние с головой или опять не выспались?

Сколько будет отношение стартовой и финишной массы? Какова скорость истечения?

91,07%
скорость истечения ~ 2,95*10⁷ м/с * k1 * k2
k1 = 0,8 - коэффициент сгорания LiH по ветке с образованием гелия
k2 = 0,8 - коэффициент преобразования взрыва в импульс (зависит от конфигурации магнитных сопел и прочего)
конечная масса груза ~ 17,67 Гт
масса топлива для торможения ~ 119,75 Гт

плюс-минус лапоть конечно, но всё-таки что-то, а не ничего

[gans2]

Какой-какой удельный импульс получился?? 

Значит у нас 100 гигатонн стартовая масса. Ускорение у нас сколько?
Значит 60 двигателей по полученному ускорению высчитываем мощность.
Берем долю незаряженных частиц и расчитываем количество энергии , котрую придется поглотить двигателю. А потом вспоминаем, что 5 мегаватт на квадратный метр -предел по этому параметру и оцениваем площадь двигателя. Сколько получилось? Массу двигателей будем считать или их условно не считаем?



k1 = 0,8
k2 = 0,8
Абсолютная натяжка.

[gans2]

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=7529&postdays=0&postorder=asc&start=2730

Всё, что Вы можете получить от термоядерного двигателя - 2830000 м/с скорость истечения. при дефекте массы 0,4% - (реакция Д+Гелий-3 остальные меньше) не 40000000 как у Виверн джета и не 29500000 как неизвестно откуда Вы взяли.

[vsevolodson]

Какой-какой удельный импульс получился?? 

таблицы с расчётами сейчас не при мне. потом отвечу на это

Значит у нас 100 гигатонн стартовая масса. Ускорение у нас сколько?

не, более. почти до 200 будет

Значит 60 двигателей по полученному ускорению высчитываем мощность.
Берем долю незаряженных частиц и расчитываем количество энергии , котрую придется поглотить двигателю.

мало. в выхлопе остаётся в основном гелий. нейтронов и собственно ядерных фотонов чуть-чуть. правда надо будет учесть ещё и тормозные потери в магнитном поле

А потом вспоминаем, что 5 мегаватт на квадратный метр -предел по этому параметру и оцениваем площадь двигателя. Сколько получилось? Массу двигателей будем считать или их условно не считаем?

да, тепловые балансы ещё не рассчитаны. но масса двигателя уже есть (вы слишком плохо обо мне думаете ). помню из таблички своей, что 60 двигателей по массе сравнимы с тороидальным жилым отсеком (где-то между 1 и 10 Гт). я подсчитал и сделал вывод что много мЕньших двигателей эффективнее чем малое кол-во бОльших. масса растет пропорционально кубу линейных размеров. кол-во двигателей - обратно пропорционально квадрату линейных размеров. мощность каждого двигателя - тоже обратно пропорционально квадрату получается. при этом расстояние от стенки двигателя уменьшается линейно. уменьшая двигатели мы минимизируем их общую массу, но при этом максимизируем расстояние до эпицентров в "камерах сгорания". к тому же меньшие по размеру двигатели проще строить, а бОльшее кол-во их повышает надёжность. уменьшая двигатели до минимальных разумных размеров (порядка пары сотен метров) мы добьёмся большей эффективности их общей работы (в том числе и отношение тяги к массе).

k1 = 0,8
k2 = 0,8
Абсолютная натяжка.

Я бы сказал иначе: мааленькая надежда на будущее (процентов 5) и на добросовестную калибровку. Реальности не противоречит

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=7529&postdays=0&postorder=asc&start=2730

Всё, что Вы можете получить от термоядерного двигателя - 2830000 м/с скорость истечения. при дефекте массы 0,4% - (реакция Д+Гелий-3 остальные меньше) не 40000000 как у Виверн джета и не 29500000 как неизвестно откуда Вы взяли.

продукты реакции - альфа частицы - несут энергию чуть более 8,5 Мэв каждая
v = c*(1-(m₀c²)*(E+m₀c²)^-1)^0,5
E = 8,5 Мэв ~= 1,362*10^-12Дж
m₀c² = 3,72738 Гэв = 5,97192*10^-10Дж
v = c*0,0674224740381 ~= 20 212 750 м/с ~= 20 Мм/с
чуток меньше получилось с учётом релятивистских эффектов, но их можно было и не учитывать т.к. эти же релятивистские эффекты будут увеличивать тягу (это очевидно из закона сохранения импульса). Но не 2,83 Мм/с. Т.е. вы опять не правы.

[vsevolodson]

gans2, ваша критика не пугает, даже наоборот, она очень помогает не удариться в

Планетоидные бредни ... Один сполшной полет мысли...

но давайте всё-таки забудем о том что я начал писать в этой теме с фотонного двигателя

Я кажется понял, что такую низкую скорость выхлопа вы получили, потому что в той схеме по ссылке, похоже учитывается стравливание "холодного инертного" водорода в камеру сгорания. С одной стороны сильно увеличивается расход топлива (плохо), с другой - смягчение э/м спектра термоядерного всплеска (хорошо).

Помните ли вы, я говорил о том, что для поджигания гидрида лития нужны "протонные пушки", по сути представляющие собой устройства DPF, сжигающие, в свою очередь смесь гелия-3 и дейтерия? Так вот, конструкция этой протонной пушки герметичной быть не может. Термядерная реакция происходит в атмосфере топливной смеси (дейтерий+гелий3) с давлением порядка нескольких миллибар. Пучок ионов (протоны, альфа-частицы и ещё примеси несгоревшего топлива) должен напрямую, без препятствий попадать в центр "камеры сгорания", чтобы "обстреливать" новый шарик ("быстро движущаяся мишень") из гидрида лития. Т.к. зона термоядерной реакции в протонной пушке напрямую соединена с камерой сгорания, то мы получим небольшую утечку "детонационного топлива" (D+He³) в камеру сгорания. Расчётов у меня ещё нет, но снизить скорость выхлопа вплоть до 4-8 Мм/с ничто не мешает.

здесь "c" - скорость выхлопа, а не скорость света

Придётся правда взять побольше дейтерия с гелием-3

[gans2]

Не поможет.
Все ракетные проекты заранее убиты Формулой Циолковского. Кроме аннигиляционного.
Только разгон внешним лучом что то из себя представляет.

[gans2]

продукты реакции - альфа частицы - несут энергию чуть более 8,5 Мэв каждая
v = c*(1-(m₀c²)*(E+m₀c²)^-1)^0,5
E = 8,5 Мэв ~= 1,362*10^-12Дж
m₀c² = 3,72738 Гэв = 5,97192*10^-10Дж
v = c*0,0674224740381 ~= 20 212 750 м/с ~= 20 Мм/с
чуток меньше получилось с учётом релятивистских эффектов, но их можно было и не учитывать т.к. эти же релятивистские эффекты будут увеличивать тягу (это очевидно из закона сохранения импульса). Но не 2,83 Мм/с. Т.е. вы опять не правы.

Внимательно перечитайте ссылку. Там учитываются ВСЕ эффекты. На ВАШУ цифру остается чуть больше 10% от "идеальной" скорости.

для гелий-дейтеривой реакции e=0.004. Это – неоспоримо. То есть если мы все коэффициенты на всех стадиях преобразования приравняем к 1 то получим скорость истечения 0.0893 от света. 27 000 км/с Это – идеал. Нереализуемый. Но с учетом нашей оценки реальных потерь мы получаем всего 0.105*0.0893 =0.0094 c Это 2 827 км/с

[vsevolodson]

Не поможет.
Все ракетные проекты заранее убиты Формулой Циолковского. Кроме аннигиляционного.
Только разгон внешним лучом что то из себя представляет.

Я уже слегка устал перед вами распинаться. Вы думаете что я вру наверное, что я считал по формуле Циолковского, так?

Внимательно перечитайте ссылку. Там учитываются ВСЕ эффекты. На ВАШУ цифру остается чуть больше 10% от "идеальной" скорости.

у меня не пробкотрон

[gans2]

Вы не хотите применить вашу формулу к реальности?
У Вас есть Абсолютный Отражатель?
Вы выдумали непробкотрон, который имеет идеальное сопло, идеальный реакционный объем идеальной эффективности?
Инерционные схемы имеют еще меньший КПД. У них скорость истечения СРЕДНЯЯ! А пробкотрон хотя бы выбрасывает ВСЕ атомы Гелия с одной скоростью.

[vsevolodson]

Вы не хотите применить вашу формулу к реальности?

повторю раз в пятый наверное: именно её я и применяю

У Вас есть Абсолютный Отражатель?

Только не надо мне рассказывать сказки что всё уйдет в э/м излучение и испарит звездовоз нафик. Прелесть импульсного режима в том, что плазма очень быстро отрабатывает и утекает, не успев высветить свою энергию. Я понимаю что в чаемом вами пробкотроне это не так

Вы выдумали непробкотрон, который имеет идеальное сопло, идеальный реакционный объем идеальной эффективности?
Инерционные схемы имеют еще меньший КПД. У них скорость истечения СРЕДНЯЯ! А пробкотрон хотя бы выбрасывает ВСЕ атомы Гелия с одной скоростью.

читаем внимательно

размещение второй (задней) катушки в позиции +Z уменьшает эффективность из-за того, что поле этого контура будет тормозить частицы плазмы.

т.е. приближая схему к пробкотрону мы теряем эффективность.

... эффективность достигла 75% ...

а у меня 80 %, т.к. я абсолютно осознанно надеюсь на будущие исследования в этой области

[gans2]

Инерционные схемы имеют еще меньший КПД. У них скорость истечения СРЕДНЯЯ! А пробкотрон хотя бы выбрасывает ВСЕ атомы Гелия с одной скоростью

Какие слова в этом предложении Вам непонятны?
Пробкотрон действительно ближе к идеальному двигателю , чем инерционник. Кроме того , что он не ловит
паразитных реакций и возвращает энергию в зону реакции.

Я понимаю , Вам жалко Вашего проекта, но думать, что Вы можете найти что-то пропущеное десятилетиями пробующих серьезных ученых - это Выдает Ваш возраст и дилетантство и только.
Вы разобрались, почему даже у пробкоторна скорость истечения 10% от идеальной?
Кипятится и повторять одно и то же Вы можете хоть до Вашего ожидаемого слива 
Попробуйте позвать Семенова - он считает нагляднее. Вам будет стыдно за Ваше упрямство...
Хотя может включится шаблон Кенгуру - вот это не дай бог...

[vsevolodson]

Инерционные схемы имеют еще меньший КПД. У них скорость истечения СРЕДНЯЯ!

Средняя и даже подсчитанная. И что?

А пробкотрон хотя бы выбрасывает ВСЕ атомы Гелия с одной скоростью[/i]

которая будет ниже средней скорости выхлопа инерционно-импульсного двигателя по причине того, что "горловина" тормозит

Какие слова в этом предложении Вам непонятны?

мне начинает казаться что это вы не понимаете

Пробкотрон действительно ближе к идеальному двигателю , чем инерционник.

я вам дал ссылку, где подробно описывается почему всё с точностью до наоборот
вы можете указать на ошибку в той работе? желательно наглядным расчётом подтвердите

Кроме того , что он не ловит паразитных реакций

хех, а куда он их складывает?

...и возвращает энергию в зону реакции.

вот на этом месте вы со своим пробкотроном и выкинулипросрали добрую часть мощности на всякие потери.
по вашей ссылке на параллельный форум кстати об этом было написано
как вы говорили "выплюньте каку пока это не стало сверхценной идеей"
это почти тоже самое что эпиплазму удерживать сферической зеркальной ловушкой, возвращающей фотоны "в зону реакции"

Я понимаю , Вам жалко Вашего проекта,...

1) вовсе нет
2) это даже не проект, а пока что небольшое увлечение на досуге
3) что бы мешало мне заменить двигатель на пробкотрон, если бы он вдруг оказался более эффективен? моих собственных идей пока что мало. практически всё просто понадёргано по кусочкам из "Дедалов" и прочих подобных. просто я считаю более массивный вариант с полноценным "экипажем"

Вы разобрались, почему даже у пробкоторна скорость истечения 10% от идеальной?

даже?
Я пока что ещё не понял почему же пробкотрон вдруг эффективней. Или просто вы так неясно изъясняетесь. Вообще я готов выслушать, вы только объясните нормально. Такая вот будет просьба

Кипятится и повторять одно и то же Вы можете хоть до Вашего ожидаемого слива 
Хотя может включится шаблон Кенгуру - вот это не дай бог...

я плохо понимаю жаргон. вроде "слив" и "кенгуру"

Попробуйте позвать Семенова - он считает нагляднее. Вам будет стыдно за Ваше упрямство...

как позвать его?

Сее-мёё-нооовв! АУ

[vsevolodson]

скорость истечения ... 40000000 ... у Виверн джета...

можно ли поподробнее как такая скорость получается? "протонный форсаж" как я понимаю? хотелось бы немного подробностей

[gans2]

Картинка сложилась
"которая будет ниже средней скорости выхлопа инерционно-импульсного двигателя по причине того, что "горловина" тормозит" - чушь
"я вам дал ссылку, где подробно описывается почему всё с точностью до наоборот" - ссылка, в которой ничего не объясняет с по поводу скорости истечения.
"это даже не проект, а пока что небольшое увлечение на досуге" "практически всё просто понадёргано по кусочкам из "Дедалов" и прочих подобных"

Выдирается всё получше, потери и заковыки не рассматриваются.
Разбиратся не хочет, данные не анализирует  - лепит абы как, но обижен на критику. И главное "объясните мне наглядно!"
Я не знаю Ваших диоптрий - с виду Вы просто слепы и  наглядно не получится никак.
Контекст дискуссии по двигателям от Вас далек - Семенов показал, что 4000 км\сек Вивернджета - такая же идеализация. И автор это признал. Так что 2700 км\сек и продолжайте считать или прыгайте как Кенгуру - это такой персонаж со сверхценной идеей "на поезде в космос". Тоже требовал "наглядно объяснить".

[vsevolodson]

Картинка сложилась
"которая будет ниже средней скорости выхлопа инерционно-импульсного двигателя по причине того, что "горловина" тормозит" - чушь

да с чего бы это вдруг. Я вам конкретную цитату даже привёл которая прямо об этом говорит.

"я вам дал ссылку, где подробно описывается почему всё с точностью до наоборот" - ссылка, в которой ничего не объясняет с по поводу скорости истечения.

Всё там есть. Ещё есть в конце ссылка на оригинальный PDF-файл. Я же говорил - читайте внимательно

"это даже не проект, а пока что небольшое увлечение на досуге" "практически всё просто понадёргано по кусочкам из "Дедалов" и прочих подобных"
Выдирается всё получше, потери и заковыки не рассматриваются.
Разбиратся не хочет, данные не анализирует  - лепит абы как, но обижен на критику. И главное "объясните мне наглядно!"
Я не знаю Ваших диоптрий - с виду Вы просто слепы и  наглядно не получится никак.
Контекст дискуссии по двигателям от Вас далек - Семенов показал, что 4000 км\сек Вивернджета - такая же идеализация. И автор это признал. Так что 2700 км\сек и продолжайте считать или прыгайте как Кенгуру - это такой персонаж со сверхценной идеей "на поезде в космос". Тоже требовал "наглядно объяснить".

опять сыпете необоснованными проклятиями! нет, кое в чём вы были действительно правы -  я нашёл у себя ошибку - я почему-то думал что формула Циолковского учитывает эффективность преобразования кинетической энергии струи выхлопа в кинетическую энергию ракеты. но! так как двигатель в принципе позволяет менять тягу и импульс - можно надеяться на коэффициент 0,8 - больше чем у постоянного ракетного двигателя (0,64). как видите это не сильно меняет дело. ко всему этому ещё не подсчитаны потери на синхротронное излучение плазмы, но этот коэффициент тоже будет близок к еденице. в результате мы получим все те 4 коэффициента, перемножив которые получим что-то около 0,4..0,5

Т.е. не сильно я промахнулся. 40-50 % - это не 10%, о которых говорили вы. Но увеличивается расход топлива, как расплата за возможность повышенной тяги вначале. Что получилось:
начальная масса: ~250 Гт (плюс минус лапоть)
конечная масса: ~12 Гт
кол-во двигателей: 720
время полёта: ~500 лет
дальность: ~10 светолет
максимальная скорость: 8 Мм/с (теперь значительно меньше)

Всё, финишная прямая Я уже потерял интерес и теперь снова в свободное время буду заниматься более близкими к реальности делами.

[gans2]

 

Осталось посчитать массу "двигателей-непробкотронов", которые не испарятся на такой мощи. И добавить в проект и пересчитать его с новой массой и добавитьь мощность и опять пересчитать

[bob]

Господа, фантастический проект - не повод для такой склоки. Предупреждений пока не выношу, но думаю над этим.