Техническая возможность межзвёздных перелётов

[Космический мусор]

Да может они тупо все от рождения будут страдать агорафобией.

А зачем им страдать агорафобией? Я, вот, например, не страдаю, хотя 95% времени провожу в замкнутом пространстве.

Ну и замечательно. А акрибофобией?
Шутка, если чо.

[electric]

На что больше необходимо затратить энергии и ресурсов: на всю жизнь человека на планете в комфортных условиях или на его перелёт на другую планету у другой звезды? Предполагая целевую планету с пригодной природой без цивилизаций.

Можно попробовать оценить энергоресурсы. В 2014 в среднем потребление энергоресурсов в мире составляло ~79 ГДж/(чел·год) в эквиваленте, а в США — ~291 ГДж/(чел·год). С учётом средней продолжительности жизни — 5,3 ТДж/чел и 23 ТДж/чел соответственно. Это соответствует кинетической энергии при скорости 0,001·c и 0,002·c. Учитывая, что также нужно разгонять сам корабль и меньшая часть энергии превращается в кинетическую, то на разгон до скорости ~0,0005·c понадобится больше энергии, чем можно получить от энергоресурсов, затраченных на всю жизнь человека в развитых странах с учётом инфраструктуры. Следовательно время энергетически оправданного перелёта будет составлять десятки тысяч лет, что явно никому не нужно.
Ещё можно учесть занятые человеком территории, взяв их эквивалент в виде солнечной энергии. В мире они составляют 0,6 га/чел при ~2 МВт·ч/(м²·год), с учётом практически достижимого КПД СЭС ~30% это составит ~1000 ТДж/чел. Это уже соответствует разгону до ~0,004·c и сокращению времени перелётов до тысячилетий.
Что и как ещё можно учесть, чтобы переселение людей к другим звёздам стало оправданным с точки зрения потребления ресурсов, при чём не только энергетических?

Вопрос не относится к исследовательским миссиям (где окупаемость почти не рассматривается) и к перелётам небольших групп колонистов с багажом из множества лёгких эмбрионов.

[Rattus]

понадобится больше энергии, чем можно получить от энергоресурсов, затраченных на всю жизнь человека в развитых странах с учётом инфраструктуры.

На Хирошиму сбрасывали реакторы, открученные с АЭС, заправленные новым топливом? Боеприпасы изготовляют из спрессованного бензина?

Следовательно время энергетически оправданного перелёта будет составлять десятки тысяч лет, что явно никому не нужно.

Нативным хомосапиенсам и сотни не нужны. Но кто сказал, что млекопитающие неулучшаемы?

[Юрий Б.]

Нативным хомосапиенсам и сотни не нужны. Но кто сказал, что млекопитающие неулучшаемы?

Млекопитающие в плане межзвездных полетов неулучшаемы, ибо теплокровны. Рептилоиды - куда более перспективная раса:

Там есть система охлаждения инопланетной псевдовыдры типа "ванна с водой". Пользователю полагается нырнуть в эту ванну, наполнить водой легкие, и ждать - процедура, как утверждают инопланетяне, не для слабых духом. Потом ледяной блок кладут в жидкий гелий, на худой конец сгодится и жидкий азот. Лет десять, впрочем, можно и так пролежать без без долгосрочных последствий.
Любое земное млекопитающее эта процедура тупо убьет.

http://fai.org.ru/forum/topic/35037-bespoleznyiy-kontakt/

[Rattus]

Млекопитающие в плане межзвездных полетов неулучшаемы, ибо теплокровны.

"Гибернация? Не - не слышал!"

[Юрий Б.]

"Гибернация? Не - не слышал!"

И разве теплокровные животные поддаются гибернации?

[Rattus]

И разве теплокровные животные поддаются гибернации?

Капитан Очевидность спешит на помощь прямо с урока природоведения начальной школы:
http://www.zooeco.com/eco-eto/eco-eto15-01.html
http://km-priroda.ru/letychiemushi

[Dem]

В октябре 2006 года, спасатели нашли японца Мицутаку Учикоши (Mitsutaka Uchikoshi) спустя 24 дня после того, как он пропал в западной части горы Рокко в Японии. Когда они его нашли, у него не было признаков пульса и дыхания, а температура тела упала до 22 градусов по Цельсию. Врачи позже подтвердили, что его обмен веществ практически остановился. Когда же он проснулся, без признаков повреждения мозга и других длительных негативных последствий, он объяснил, что последнее, что он помнил, был удар головой. Все время, что он отсутствовал, он находился в бессознательном состоянии без еды и воды.

[Проходящий Кот]

Почти легенда.....

[LonelyWanderer]

Скорее всего температура в 22 градуса у него была непосредственно перед обнаружением, а до того была значительно выше, а когда его нашли - он уже был готов к тому, чтобы окочуриться.

[EmperioAf]

Очевидно межзвездные полёты доступны и целесообразны уже сейчас, при условии, что другая звезда приблизилась к нам на расстояние в сотни-тысячи а.е.

[Юрий Б.]

И разве теплокровные животные поддаются гибернации?

Капитан Очевидность спешит на помощь прямо с урока природоведения начальной школы:
http://www.zooeco.com/eco-eto/eco-eto15-01.html
http://km-priroda.ru/letychiemushi

Спячка летучих мышей или сурков не годится для длительной заморозки организма (кстати, упомянутый сурок предсказал, что будет холодный год). Вот амфибии и рептилии могут на длительное время вмерзать в лед.

[electric]

Тема ушла в сторону к замораживанию млекопитающих от сравнения затрат ресурсов на жизнь на Земле с затратами на перелёт. Какие ещё затраты ресурсов можно оценить? Связанных как с жизнью на Земле, так и требуемых для создания и полёта корабля?

На Хирошиму сбрасывали реакторы, открученные с АЭС, заправленные новым топливом? Боеприпасы изготовляют из спрессованного бензина?

Даже если в использованной у меня статистике не учитывалась энергия хранящаяся в зарядах, то принимая суммарную массу их активного вещества 1000 тонн, энергии во всех зарядах хватит на жизнь лишь 0,00001...0,0001 населения Земли. Следовательно они не влияют на результат оценки энергоресурсной целесообразности полётов.

[Rattus]

то принимая суммарную массу их активного вещества 1000 тонн

Больше на планете ядерные заряды не взрывались и не изготавливались?

Спячка летучих мышей или сурков не годится для длительной заморозки организма

А кто говорил о заморозке?

[electric]

Больше на планете ядерные заряды не взрывались и не изготавливались?

Если можете дать ссылку на более точное значение или хотя бы предложить своё (уточнив, откуда оно берётся), то давайте.

[shuricos]

На жизнь человека тратится намного больше энергии.
Чтобы прошёл дождь, нужно воду испарить, поднять на высоту нескольких километров и переместить на дальность нескольких тысяч километров.
Чтобы человеку было, чем дышать, растения тратят энергию (в т.ч. и на собственное воспроизводство, а также на воспроизводство симбиотов).
А ещё энергия тратится просто на поддержание Земли тёплой, на освещение, на воспроизводство озона, защищающего от УФ, на магнитное поле, защищающее от солнечного ветра.

И почему Вы считаете жизнь одного человека? Многие поступки человек совершает ради потомков. В т.ч. и меняет место жительства, претерпевая трудности.

[electric]

Чтобы прошёл дождь, нужно воду испарить, поднять на высоту нескольких километров и переместить на дальность нескольких тысяч километров.

На человека в переразвитых странах расходуется ~0,6 га. Если средние осадки ~0,5 м/год, то получается ~5·10⁵ м³/жизнь или ещё ~1000 ТДж/чел.

Чтобы человеку было, чем дышать, растения тратят энергию (в т.ч. и на собственное воспроизводство, а также на воспроизводство симбиотов).

Это уже мелочь.

А ещё энергия тратится просто на поддержание Земли тёплой, на освещение, на воспроизводство озона, защищающего от УФ, на магнитное поле, защищающее от солнечного ветра.

Если брать весь поток энергии, приходящей на Землю, то его тогда надо уже делить на её максимальную вместительность.

И почему Вы считаете жизнь одного человека? Многие поступки человек совершает ради потомков. В т.ч. и меняет место жительства

Согласен, вместе с переселенцем Земля избавляется от его потомков. Если для каждого следующего поколения учитывать половинные затраты от предыдущего, то общие затраты на человека можно ещё удвоить.

Итого энергетически целесообразная скорость возросла до ~0,008·c   без учёта затрат на постройку звездолётов.

В т.ч. и меняет место жительства, претерпевая трудности.

Вот только трудности переселенец создаёт, в первую очередь, землянам, так как отбирает с Земли очень много ресурсов (в энергетическом эквиваленте — эксаджоули, а может и их десятки) на свой межзвёздный перелёт.

[дерево]

Минимально возможное время полёта определяется удельной (по всей конечной массе корабля) мощностью двигателя (на расстояниях до сотен световых лет). Предполагая затраты энергии лишь на разгон и пренебрежимо быстрое торможение (например о звёздный ветер магнитным полем) время разгона в годах составит
\[{t_{\min }} = 3477\sqrt[3]{{\frac{l^2}{P_{уд}}}}\]где \(D\) — расстояние полёта в световых годах, \(P_{уд}\) — отношение мощности [Вт] двигателя к конечной массе [кг] корабля.
При этом оптимальная скорость истечения, обеспечивающая минимальное время полёта, должна составлять [км/с]
\[{u_{{t_{\min }}}} =120\sqrt[3]{{{P_{уд}} \cdot l}}\]Соответственно можно получить зависимость минимально необходимой энергии [Дж] для полёта на заданное расстояние за заданное время:
\[{E_{{t_{\min }}}} = 1,327 \cdot {\rm{1}}{{\rm{0}}^{18}}{\left( {\frac{l}{t_{min}}} \right)^2}\]
Очевидно, удельная энергия получилась пропорциональна квадрату средней скорости полёта, в СИ:
\[{E_{{t_{\min }}}} = 14,8V_{\rm{ср}}^2\]
Если энергия 0,01…0,1 ТДж/кг (с учётом массы корабля) эквивалентна затратам для жизни на Земле, то по графикам становится видно, что полёты для переселения дальше 0,1 св.г. (жёлтая линия) не имеют смысла. Перелёт за 100 лет (так чтобы сильно не состарится, предполагая возможным анабиоз) потребует энергию, на которую смогут жить несколько поколений. А если затратить энергию соизмеримую с жизнью на Земле, то время полёта на 0,1 св.г. растянется на тысячу лет, которые можно и не пережить.
Перелёт на 1 св.г. (зелёная линия) и более потребует многие тысячелетия при энергозатратах эквивалентных жизни на Земле. А если сократить время до 100 лет, то затраченной энергии хватит тысячам поколений жизни на родной планете. Что делает полёт колонистов на такое расстояние бессмысленным, исключая лишь исследовательские миссии.


Вышеприведенные выражения получены с использованием классической формулы Циолковского
\[\frac{m_{\rm{нач}}}{m_{\rm{кон}}} = e^{\frac{v}{u}}\]Соответственно справедливы для не релятивистских скоростей до ~0,2 \(c\) и энергий до ~10⁴ ТДж/кг. При больших скоростях затраты и время на перелёт будут больше расчётных значений.

[mbrane]

Это уже мелочь

да...........а то шо кпд фотосинтеза (конечныЙ - ТО ЕСТЬ ДО БИОМАССЫ) ВСЕГО 4 % ВАМ ИЗВЕСТНО... А О КЛИМАТЕ ВООБЩЕ ИЗВСЕТНО - ТО ЕСТЬ СКОЛЬКО ЭНЕРГИИ ТРАТИТСЯ НА КОНВЕКТИВНЫЙ ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ И АТМОСФЕРНЫЙ  цикл

[crazy_terraformer]

Интересно, Вы сравниваете энергетическое сегодня с затратами на м/звёздный перелёт. Мелкое с мягким, можно сказать.
Звездолёт не для однопланетной цивилизации.  Дóлжно закрепиться на Луне и астероидах, и вероятно на Меркурии. Как максимум, надо закрепиться заранее роботами и на ледяных телах системы вдоль предполагаемой траектории полёта. Звездолёт не должен тратить на разгон и манёвры свои энергоресурсы, пока не покинет Облако Оорта, это как минимум.
Межзвёздные полёты в один конец — это вишенка на торте, большой кусок этого торта — солнечная космическая энергосистема и система передачи-накопления этой энергии от Меркурия до Облака Оорта включительно.