Техническая возможность межзвёздных перелётов

[vsevolodson]

Да уж, прям "битва титанов" (польстил себе немного). Но всё, я уже иссяк. Потратил в сумме наверное несколько суток из-за разыгравшегося любопытства. Более позволить себе не могу тратить на это время.

[Vasiliy]

 Извините ребята, что вклиниваюсь, в вашу беседу! Я не слишком силён в формулах и если Вы сможете, прикинуть, реально ли, закольцевать лазер, из которого, можно было бы извлекать, импульс передачи энергии, необходимой мощности, или же опровергнуть эту идею, её непрактичностью. Мне просто интересно, ведь импульс передачи энергии, в лазерах, превышает фазовую скорость света, в десятки раз, и если найти способ передавать, этот импульс, на "парус" корабля, то вполне вероятно, можно было бы достичь релятивиских скоростей. Может быть, я ошибаюсь.

[bob]

Извините ребята, что вклиниваюсь, в вашу беседу! Я не слишком силён в формулах и если Вы сможете, прикинуть, реально ли, закольцевать лазер, из которого, можно было бы извлекать, импульс передачи энергии, необходимой мощности, или же опровергнуть эту идею, её непрактичностью. Мне просто интересно, ведь импульс передачи энергии, в лазерах, превышает фазовую скорость света, в десятки раз, и если найти способ передавать, этот импульс, на "парус" корабля, то вполне вероятно, можно было бы достичь релятивиских скоростей. Может быть, я ошибаюсь.

Не буду комментировать, но Вы ошибаетесь.

[Vasiliy]

 А, вращающиеся диски, опыты с которыми проводили наши учёные и по их заверению, замедлялась частота колебаний маятника, может, каким-то образом, создавать эффект антигравитации?

[Dem]

Моё мнение. Так как за срок человеческой жизни с нашими технологиями не долететь - то нет никакого смысла спешить. Надо строить "звёздные острова" в виде автономных поселений со своим термоядерным реактором как источником энергии и пусть они летят неторопливо, но уверенно.
Кроме того, им совсем не нужно будет прилетать к другой звезде, колонизация пройдёт просто мимоходом.
Да и в межзвёздном пространстве наверняка много полезного болтается - от астероидов до недозвёзд, рядом с которыми вполне можно остановится - ведь от внешнего мира нужна только материя на восполнение улетевшей

Vasiliy
Основной вопрос - откуда ты энергию для лазера/дисков брать собираешься?
Если от реактора - КПД преобразования убьёт весь возможный выигрыш. Гораздо проще (упрощённо говоря) сделать в стенке реактора дырку и пускай плазма из него улетает и движет.

[bob]

А, вращающиеся диски, опыты с которыми проводили наши учёные и по их заверению, замедлялась частота колебаний маятника, может, каким-то образом, создавать эффект антигравитации?

Это не наши учёные. НАСА крутило сверхпроводящий диск, пытаясь добиться антигравитации. Не добились, конечно.

[Vitaly_che]

Доброй ночи, друзья Кто поможет объяснить одно явление. Об этом я узнал из статьи про Виктора Шаубергера, думаю знаете, кто это. Суть явления: в высокий круглый сосуд с водой помещается вареное яйцо, воду в сосуде начинают вращать (мешать), образуется такой себе вихрь и яйцо поднимается со дна и всплывает. Внимание, вопрос : какая сила поднимает яйцо? Вижу пока только F=mg, направленную вниз и F=pgV, направленную вверх.

[armadillo]

обязательно церковь, тюрьма и салун на каждой планете?

к системе посылается цепочка кораблей роботов (часть будет потеряна).
которые производят начальное терраформирование и строят орбитальное поселение где заново выращивают человеков из запасенного материала. первые человеки будут воспитаны машинами.
Да, это "не романтично".
срок полета определяется ресурсом систем управления.

и цивилизация, которая получится на новой системе, и та которая строит такие корабли, будут базироваться "наверху"  - опираясь на астероиды, оорта и прочее, не залезая в гравитационные ловушки крупных планет.

тем не менее нарисуйте обитаемый модуль хотя бы для планетолета.

[doctors]

Если использовать массу Нептуна и Плутона то можно превратиться в астероиод
и лететь куда хош
баллистики я прав

[vsevolodson]

Поступила ещё одна идея конструкции судна с термоядерно-импульсным двигателем - "зонтик".
Для этого совместим идею "паруса" и обычного т-импульсного двигателя.
Вместо массивного отражателя-поглотителя э/м излучения небольшого размера пусть будет тонкослойный параболический парус радиусом 10 км. Он даже не обязан быть очень жёстким и прочным. Форму будет удерживать вращение и, возможно, ещё грузы (полезные, естесственно). Это всё даёт известное преимущество по массе. На самом "парусе" ещё будет два сверхпроводящих кольца, формирующих магнитное сопло. Там же где-то можно расположить собственно обитаемый тороидальный отсек с искусственным притяжением, создаваемым вращением. Баки с топливом, традиционно, должны быть впереди обитаемого отсека, защищая его от смертоносного встречного "ветра". Здесь, казалось бы, возникает проблема - для подачи зарядов на расстояние 5 км (от паруса до эпицентра в его фокусе) с высокой частотой придётся разгонять их до сотен километров в секунду. Но выход можно найти такой: собственно ускорители зарядов будут протягиваться тонкими трубками ближе к эпицентру, на расстояние до 1 километра. Они будут из более устойчивых материалов и имеют более интенсивное охлаждение, чем остальные конструкции. Даже если абляции трубок не избежать, то это не беда. Их можно сделать немного длиннее чем надо и продвигать к эпицентру по мере испарения их торцов.
В общем, на мой взгляд, "зонтик" имеет ряд преимуществ по сравнению с предложенной мной ранее схемой из 720 небольших ТИ двигателей. Самый интересный из них - это возможность дополнительно использовать встречный звёздный ветер (или/и свет) для торможения у целевой звезды. Это позволит немного сэкономить на топливе, если при достижении парус ещё не весь испарится Кстати, забыл сказать что парус не обязан быть световым, он может быть магнитным (в таком случае он будет выглядеть не как сплошной тонкий слой, а как каркас).

[Джер]

Теперь по теме межзвёздного перелёта.
Известна конструкция коллоидного электроракетного двигателя. Небольшая микрочастица, заряжаемая внешним ионизатором проходя 20 сантиметров ускоряющего поля набирает скорость 10 км/с. Соответственно ускорение с которым движется частица 250000000 метров в секунду за секунду.
Допустим, у нас есть кольцевой ускоритель радиусом 100000 км. Это в принципе допустимо на орбите вокруг крупной планеты. Считая, что центростремительное ускорение разгоняемой коллоидной частицы такое-же, как в коллоидном ЭРД мы получим допустимую скорость частицы 223000 км/с.
Предположим, вместо одной частицы мы разгоняем по окружности прочное волокно диаметром как у коллоидной частицы. После длительного разгона этого волоконного кольца (или даже многовитковой катушки) из ускорителя выпускается конец нити. Тогда в направлении соседней системы с приличной околосветовой скоростью полетит сверхдлинная нить.
Нить можно использовать непосредственно как носитель наночипов исследовательского корабля (если такие чипы в будущем сделают), либо нить можно использовать как поток хорошо направленного, управляемого электростатически с высокой точностью холодного вещества

Вы представляете себе массу такой нити длиной в световой год? сколько нужно энергии для такого разгона?

Проще разгонять наночипы. Хотя набегающий поток межзвездного газа и пыли на субсветовой скорости их наверняка разрушит, впрочем, как и нить.

[Алексей Шевченко]

           Уважаемые любители астрономии и космонавтики! После беглого знакомства с данной темой у меня возникло несколько вопросов касательно основных проблем межзвёздного перелёта. Итак:
1. При достижении какой скорости сопротивление межзвёздного газа начинает оказывать существенное сопротивление полёту разгоняющегося звездолёта?
2. Как устранить это самое сопротивление межзвёздного газа, мешающее полёту звездолёта на пассивном участке перелёта, т. е. по инерции (между разгоном и торможением)?
3. А нельзя ли в целях экономии топлива как - то использовать сопротивление межзвёздного газа при торможении звездолёта от релятивитских скоростей до внутрисистемных (т. е. до скоростей порядка несколько десятков км/секунду)?
4. Какова наибольшая реально возможная скорость истечения реактивной струи при реакции аннигиляции и может ли аннигиляционный двигатель поддерживать в течении 8 -10 месяцев ускорение порядка 1 g?
5. Можно ли на современных физических принципах создать (пусть даже в отдалённой перспективе) аннигиляционный или какой - либо ещё ракетный двигатель, обладающий скоростью истечения реактивной струи, близкой к световой и способный придать разгоняющемуся или тормозящемуся звездолёту ускорение 1 g в течении 8-10 месяцев?
          Жду Ваших мнений и ответов. Заранее благодарен.

[bob]

Вопросы не очень актуальны, так как субсветовые скорости сейчас не достижимы.
1. При околосветовых скоростях.
2. Способов море - электромагнитная защита, например. Кванты от обычного носового радара на таких скоростях превращаются в жёсткое излучение страшной плотности, которое никакой газ не выдержит.
3. Для того, чтобы начать его использовать, надо как-то приблизиться к скорости света вплотную.
4. Скорость истечения продуктов аннигиляции всегда равна скорости света, так как это фотоны.
5. Нельзя.

[Алексей Шевченко]

Вопросы не очень актуальны, так как субсветовые скорости сейчас не достижимы.

Согласен с Вами, bob, но все равно иногда интересно.

1. При околосветовых скоростях.

Т.е. где - то начиная от 0,5 - 0,7 с околосветовому звездолёту далёкого будущего уже потребуется защита от межзвёздной газово - пылевой среды, так? И, по возможности, не помешало бы методику расчёта зависимости встречного сопротивления межзвёздной газово - пылевой среды от скорости корабля (хотя бы приближенно).

3. Для того, чтобы начать его использовать, надо как-то приблизиться к скорости света вплотную.

Так всё - таки можно или нет?
          P. S. Спасибо, что хоть отчасти просветили меня, bob.

[Алексей Шевченко]

5. Нельзя.

Однако можно же уже сегодня создавать ускорители элементарных частиц, в которых эти самые элементарные частицы разгоняются почти до световых скоростей сверхмощными электромагнитными полями, почему же на аналогичном принципе нельзя сделать ракетный двигатель с околосветовой скоростью истечения реактивной струи? Только ли из -за громадной массы и размеров и мизерной тяги такого двигателя, или же ещё и из -за чего - то ещё?

[gans2]

5. Нельзя.

Только ли из -за громадной массы и размеров и мизерной тяги такого двигателя, или же ещё и из -за чего - то ещё?

Только

  Вот картинка с формулой
 
  https://astronomy.ru/forum/radikal/s46/i111/1010/4b/560e65506d9a.gif
 
  Цветные цифры перед соответствующими графиками это количество частиц в кубическом сантиметре пространства. Для межпланетного пространства принимается обычно верхняя - 10 частиц на кубический сантиметр. Грфик отсчитан до 0,6с. Легко видеть, что твердое тело разгнанное до 0,9с межпланетном пространстве мгновенно нагревается до нескольких тысяч Кельвин (больше 2000 точно).

И это только газ. Микронная пылинка заканчивает полет любого релятивистского тела, описаного в фонтастике.

[juseppe]

Микронная пылинка заканчивает полет любого релятивистского тела, описаного в фонтастике.

Да ну? А ну-ка, прикиньте энергию, которая выделится при столкновении микронной песчинки на 0,99с?

[gans2]

Микронная пылинка заканчивает полет любого релятивистского тела, описаного в фонтастике.

Да ну? А ну-ка, прикиньте энергию, которая выделится при столкновении микронной песчинки на 0,99с?

Такая пылинка полностью аналогична по выделению энергии микронной пылинке из антивещества.

[AlexOrex]

Если объем пылинки 10^-9 мм, а масса 3*10^-12 г, то, по аналогии с антивеществом, выходит что-то около 140 мг в тротиловом эквиваленте - хиленькая петарда , хотя каверну выпарит. А вот микрограммовая песчинка уже разнесет щит, а миллиграммовая - и корабль, если он не удален от щита. Понятно, что если таких пылинок рой, то...

[bob]

Однако можно же уже сегодня создавать ускорители элементарных частиц, в которых эти самые элементарные частицы разгоняются почти до световых скоростей сверхмощными электромагнитными полями,

Можно просто электростатическим полем. Ионный двигатель "Хаябусы" или "Новых горизонтов" это и есть линейный ускоритель. Почему нельзя использовать кольцевой коллайдер? Потому что энергия теряется на каждом обороте пучка, на его разворот. То есть ускорение пучка почти до С осуществляется с огромными энергопотерями за счёт замкнутой траектории. Если использовать коллайдер как двигатель, у него окажется к.п.д. около 0%. Так что двигателем может быть только линейный ускоритель, а его возможности весьма скромны. У ионного линейного ускорителя есть технологические пределы: вполне конечные практические габариты, масса, допустимое напряжение, часть потока теряется на ускоряющих сетках. Кроме того, источником энергии является атомный реактор. Поэтому энергетически не эффективно поднимать скорость истечения рабочего тела выше средней скорости обычного разлёта адронов при ядерной реакции, а это сотни км/с. (Если поднять скорость истечения выше, опять начнёт падать к.п.д.) Поэтому у современных ИЯРД, применяемых на АМС, скорость истечения = 40 км/с. На перспективных она планируется до 200 км/с. Выше уже не имеет смысла. Это на порядок-два выше, чем у ЖРД, но для достижения скоростей выше нескольких десятков-сотен км/с. всё равно не годится. До 5-10 тыс. км/с. удастся поднять скорость истечения только если будет создан термоядерный реактор (что весьма гипотетично и даже сомнительно). Тогда диапазон доступных скоростей тоже будет порядка десятков тысяч км/с., но не выше. Для межзвёздного пилотируемого полёта одного поколения астронавтов этого не достаточно, так как полёт к ближайшим звездам будет при этом занимать от нескольких десятков до сотен лет.