Межзвездные полеты возможны...

[Skipper_NORTON]

Startreker. Что-то меня сомнения охватывают, что уважаемый Вам ответит... 

[Startreker]

Startreker. Что-то меня сомнения охватывают, что уважаемый Вам ответит... 

Это от чего же?

[Skipper_NORTON]

сами подумайте

[Darkness]

По-моему о межзвездных (и даже о межпланетных полетах) с релятивистскими скоростями рано говорить, пока энергетический потенциал человечества не достиг определенного уровня. В принципе, для того чтоб разогнать 100-тонный корабль (для сравнения масса орбитальной ступени «Шаттла» - 89 тонн) до скорости в половину световой необходимо (пренебрегая релятивистскими формулами  и пользуясь классической) порядка 1021 джоулей энергии. Земная многострадальная энергетика обладает суммарной мощностью порядка 1013 Ватт. Теперь посчитаете, сколько лет потребуется для производства нужного количества энергии.
Что же касается экзотических   способов путешествий: «струн», «червоточин», «пространственных изгибов» - то они, скорее всего, потребую не меньших энергозатрат.

[Darkness]

1021 следует понимать, как «10 в 21-й степени»
аналогично 1013 - «10 в 13-й степени»
Извините, за эту оплошность.

[Джер]

При движении звездолета в межзвездной среде плотностью 10^-27 кг/см3 в секунду через один квадратный метр сечения корабля при скорости v будет пролетать масса 3*V*10^-11 кг (здесь скорость V в долях скорости света). Запасы энергии, заключенные в этой массе, дают по формуле E = mc2  ~3*10^8 Дж  (в предположении, что диаметр корабля - двести квадратных метров, а скорость - четверть скорости света). Энергии данного субсветового потока межзвездного газа вполне хватит на то, чтобы испарить ЛЮБОЙ защитный экран, а главное - поток радиации с такой энергией не только мгновенно убьет все живое, но и выведет из строя любую автоматику, если полет беспилотный. Даже никаких микрометеоритов не нужно.

Однако, как говаривал товарищ Саахов, "кто нам мэшаэт, тот нам и поможэт!" Уже в 60-е годы физики установили такой интересный закон, как несохранение барионного заряда. В переводе на русский - барионные ядра атомов распадаются на позитроны и нейтрино, позитроны аннигилируют с электронами: вещество обращается в чистое гамма излучение, мгновенно освобождая все свои mc2 энергии. В обычных условиях процесс этот старшно медленный (в сотнях тонн вещества за год распадается всего один атом), но теория утверждает - должны существовать условия, при которых барионы распадаются мгновенно. В частности, такой каталитический эффект должны давать гипотетические магнитные монополи. Есть и другие теории на этот счет. Если человечество овладеет секретом катализа барионного распада, проблему межзвездных путешествий можно считать решенной.

Почему? Да потому, что внутренней энергии набегающего на звездолет потока межзвездного газа вполне хватит для разгона корабля до любых субсветовых скоростей, если мы научимся с помощью барионного катализа превращать этот газ в направленное излучение. Самое большое достоинство этого способа - звездолетам не нужно будет возить с собой топливо, ибо топливом будет межзвездный газ. Огромные (10^21 Дж) оценки энергии, требуемой для разгона звездолета, связаны с тем, что 99% массы звездолета составит топливо, то есть практически мы тратим 99% энергии топлива на разгон не звездолета, а самого топлива. Барионный двигатель снимает это ограничение - ехать в Тулу со своим самоваром теперь не нужно.

Проблема газового потока и микрометеоритов также исчезает - любой объект на пути следования корабля барионный двигатель превратит в излучение, отдача от которого, собственно, и движет корабль. Больше метеоритов - больше отдача, быстрее движемся, меньше времени на перелет.

[Джер]

(Продолжение)

На старте барионному двигателю не потребуется такая огромная мощность, как фотонному - ведь последнему  нужно сдвинуть с места огромную махину звездолета вместе с топливом, составляющим 99% его массы, а нам топливо не нужно. Плотность излучения от барионного двигателя в сотни раз меньше, чем фотонного, поскольку приходит не из одной точки аннигиляции, а рассеяна по большому, заполненному разряженным межзвездным газом пространству. Вообще корабль с барионным двигателем внешне должен выглядеть как огромная труба с фокусирующими излучение стенками (чтобы не создавать лишней массы, стенки состоят из потока электронов, отражающего излучение) радиусом несколько сот метров. Впереди, позади и внутри трубы расположены  источники антибарионного  поля. Пролетающие сквозь трубу межзвездные  газ и пыль сгорают по всей длине, а отдача от импульса образуемого излучения движет корабль вперед с небольшим (доли g) ускорением. Поскольку барионный двигатель в отличие от фотонного не лимитирован количеством топлива и включен постоянно (половину пути он работает на ускорение, половину - на замедление корабля), этого небольшого ускорения достаточно для достижения релятивистских скоростей про полетах на расстояние в несколько парсек.

Остается только одна "маленькая проблема" - как фокусировать излучение барионного двигателя... Но поскольку и его плотность, и его мощность меньше, чем у фотонной ракеты, решение этой проблемы упрощается.

На барионном двигателе можно отправиться к соседним галактикам - хотя плотность межгалактического газа в сотни раз меньше межзвездного, но зато в сотни раз выше время ускорения корабля, и опять же достигаются субсветовые скорости. Теоретически можно отправиться хоть на край Вселенной - антивещества с собой брать не нужно, и грозные предупреждения теоретиков, что фотонной ракете потребуется топливо массой с нашу Галактику, чтобы долететь до наблюдаемого края Вселенной, на барионный двигатель не распространяются - ему хватит начальной массы корабля

[Джер]

Тема больше никого не интересует?

[vika vorobyeva]

Вы сначала магнитный монополь найдите, тогда и поговорим

[Джер]

Вы сначала магнитный монополь найдите, тогда и поговорим

кварков никто не нашел, но уже никто не сомневается в их существовании

магнитный монополь предусмотрен теорией электроядерного взаимодействия, которая сегодня является общепризнанной

в его существовании тоже никто не сомневается.
проблема - как его выделить, получить

но извините, для того, чтобы произвести миллиард тонн антивещества для фотонного двигателя, нужен ускоритель размером с Галактику, работающий миллионы лет

а для того, чтобы получить килограмм монополей, достаточно ускорителя размером с Землю и сто лет работы

килограмма монополей вполне достаточно для того, чтобы "поджечь" межзвездный вакуум

[Алексей333]

Антиатомы в ловушке
1 марта 2008

Коллаборацией ATRAP в ЦЕРНе впервые получен антиводород в атомной ловушке. В предшествующих экспериментах уже были получены антиатомы, однако ранее не удавалось удерживать антипротоны и позитроны в ловушке достаточно длительное время для их объединения в захваченные антиатомы. В новом эксперименте применялась комбинированная ловушка, состоящая из атомных ловушек Пеннинга и Иоффе. В обеих ловушках для удержания использовались электрические и магнитные поля. В ловушке Пеннинга удерживались антипротоны, получаемые на ускорителе, и позитроны от радиоактивного источника. А ловушка Иоффе захватывала образующиеся антиатомы, которые изучались методами спектроскопии. Источник:

Приближаемся к созданию аннигиляционного топлива!

[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.

[Александр Хороших]

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

Нет, просто я трезво оцениваю наши возможности. Посчитайте, какая должна быть плотность у зеркала, способного отражать гамма-кванты? И какова будет его масса?
Недаром ведь для гамма-квантов не пытаются сделать телескоп с зеркалами, а только регистрируют отдельные кванты.

[Stepa]

Посчиайте, какая должна быть плотность у зеркала, способного отражать гамма-кванты? И какова будет его масса?

Гамма-кванты вообще невозможно отражать. Вся эта оптика скользящих углов основана на дифракционных эффектах от кристаллической решетки, видимой под очень малым углом. Ионный кристалл аккуратно срезается и экспонируется. Части фотонов, летящих под углами в единицы градусов, решетка атомов с периодов в ~2 ангстрема оказывается непреодолимой преградой в результате дифракции: и они отражаются.

Эффективно отражающие материалы любят иметь в себе электронные газы(как металлы), которые любят оказываться непрозрачными.
Некоторые отражают немного не весь спектр и кажутся желтыми. Человек полюбил эти странные металлы, но это уже оффтопик :-)

При аннигиляции выделяются пи-мезоны, заряженные и нейтральные. Нейтральные пионы и дают нам гамма-кванты. Причем достаточно энергичные и направленные в разные стороны - энергия этих гамма-квантов выше любых ферми-уровней доступных электронных газов, в том числе газов в белых карликах и НЗ. Поэтому их остается только поглощать. Нужно использовать антивещество как самое калорийное топливо; аппарат на взрывных термоядерных или иных неаннигиляционных принципах не может иметь большой скорости истечения и эффективно летать к звездам не сможет.

Хотя, конечно, аппарат с двигателем большой тяги, у которого несколько тысяч км /c скорости истечения был бы огромным шагом вперед. Это были бы аппараты, описанные у раннего Лема. Прямоточник из "Фиаско" мы уже не потянем.

[Александр Хороших]

Stepa, спасибо за развёрнутый ответ, но я неплохо знаком с этими проблемами

Гамма-кванты вообще невозможно отражать.

Бурдаков и Данилов так не считают: http://www.imperus.clan.su/publ/3-1-0-5  Хотя представить себе такое зеркало я не могу. Равно как и представить себе, что оно может быть устойчивым.

[Алексей Шевченко]

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.

Но есть ещё и http://www.membrana.ru/articles/inventions/2008/07/31/183700.html Так что, если межзвёздные перелёты и невозможны, то чисто практически(и то-временно!).
      P.S. А "Warp Drive" всё-таки возможен... Как бы не коробила кое-кого эта новость...