Полёт на Альфа Центавра с помощью новового двигателя - Электро Пульс Кольца

[Юрий Темников]

Всё дело в том,что полюса греть практически бесполезно.Постольку поскольку полярные шапки Марса постоянно перегоняются туда-обратно ,существует равновесие между вечной мерзлотой марсианского грунта и ими.Нагреем полюса,вода уйдет в грунт плюс возрастёт облачность.СО2 слишком мало в полярных шапках.Марс нужно прогревать целиком,Плюс переплавляя его вещество Там наверняка есть карбонаты и гидраты.Если поднять А/Д до возможности существования жидкой воды ,то можно заняться созданием очень большого количества мелких озёр,для лучшего поглощения солнечной энергии и её аккумуляции.Хотя ?Зимой это лёд.Наверное чёрные "монументы из переплава лучше для этого.В общем ,на мой взгляд ,терраформирование весьма сложная задача.

[Astrodrive]

Википедиа говорит, что от 12 до 16 процентов Марсианской атмосферы замерзает во время зимы на северном полюсе. Это от 3 до 4 триллионов тон CO2.

https://en.wikipedia.org/wiki/Martian_polar_ice_caps#Freezing_of_atmosphere

Постоянно испарять воду и CО2 на полюсах имеет смысл - постепенно создавая парниковый эффект на всей планете.

[Astrodrive]

Наш 1,000 тонный корабль с Термоядерным Реактивным Двигателем разгоняется до 0,162 c. Для простоты допустим, что корабль несёт 900 тонн топлива, и сам корабль весит 100 тонн.

Наша задача разогнаться до 0.5 c за три года. То есть за 3 * 365 * 24 * 3600 = 94,680,800 секунд. Двигатель нашего корабля выбрасывает 10 граммов топлива в секунду.

Один бак с 900 тонн топлива разгоняет корабль до 0.162 c (смотри расчёт выше в этой теме ).

0.5 c / 0.162 c = 3.08 баков топлива. Каждый бак с топливом весит 900 тон. Нам нужно три бака с топливом, 900 тонн каждый, чтобы разогнаться до 0.486 c.

Наш корабль несёт один бак с топливом. Рядом с ним летит корабль-заправщик с двумя баками. Рядом ещё один заправщик с тремя баками. Разницой в расходе топлива кораблями с разной массой мы пренебрегаем для простоты объяснения.

Три корабля ускоряются вместе до 0.162 c и на это тратят один бак с топливом каждый. Главный корабль пуст и забирает оставшееся топливо (все оставшиеся 900 тонн) у первого корабля заправщика. Первый заправщик теперь пуст и не нужен. Он улетает по прямой линии со скоростью 0.162 c, куда-то в район Альфа Центавра. Остаётся два корабля, один из них заправщик с двумя полными топливными баками по 900 тон каждый.

Два корабля ускоряются до скорости 0.324 c и расходуют один бак каждый. Главный корабль забирает всё оставшееся топливо у корабля заправщика (весь последний бак с 900 тоннами топлива).

Заправщик пуст и не нужен. Он улетает по прямой к Альфа Центавра со скоростью 0.324 c. Остаётся только заправленный главный корабль. Он тратит последнии 900 тонн топлива и разгоняется до 0.486 c. Так сказать, возможный интернет-рекорд по времени разгона экономически и научно возможного корабля до 0.5 c.

Теперь наш корабль летит 4 года по инерции к Альфа Центавра со скоростью 0.486 c. Через 4 года для торможения включается Магнитное Кольцо и открывается Солнечный Парус. Кольцо с радиусом 1,000 метров проводит электрический ток и является магнитной ловушкой. Магнитная ловушка притягивает ионны Водорода из межзвёздного пространства. Альфа Центавра находится в G-Cloud с плотностью частиц там 0.1 см^-3.
Солнечный Парус тоже с радиусом 1,000 метров.

Найдём массу ионнов Водорода, способных замедлить корабль весом 100 тон , давая анти-ускорение 1.58 м/сек^2.

m(молекул Водорода?) a(ударяющегося Водорода) = F = m(корабля) a(корабля);

m(молекул Водорода?) = m(корабля) a(корабля)/a(ударяющегося Водорода);

a(корабля) = 1.58 м/сек^2, чтобы полностью остановиться, начиная со скорости 150,000,000 м/сек, за три года.
m(корабля) = 100,000 кг, постоянная (для простоты расчёта корабль тормозит только  используя Солнечный Парус и Кольцо-Магнитную Ловушку).

m(молекул Водорода?) = 100,000 * 1.58 / 150,000,000 = 0.001 кг = 1 грамм, это 6.02 Е23 частиц, число Авагадро.

Если корабль движется со скоростью 0.5 c, или 150,000,000 км/сек, то найдём количество ионнов Водорода ударяющихся о Солнечный Парус с радиусом r = 1,000 метров за одну секунду.

Число молекул = 3.1415 * 1,000,00^2 * 150,000,000,00 * 1 сек  * 0.1 = 4.71 Е19;

Нам нужно увеличить радиус Солнечного Паруса за счёт радиуса Магнитного Поля, создаваемого Кольцом-Магнитной Ловушки в
6.02 Е23/ 4.71 Е19 = 12,781.3 раз.

Проверяем
Число молекул = 3.1415 * 500,00^2 * 12,781 * 150,000,000,00 * 1 сек  * 0.1 = 6.02 Е23;

То есть Кольцо-Магнитная Ловушка должна увеличивать радиус Солнечного Паруса в sqrt(12,782) = 113 раз. 1,000,00 см * 113 = 11,300,000 см = 113,000 метров = 113 км.

При радиусе Магнитнного Поля 113 км, корабль тормозит за счёт ионнов Водорода, захваченных Магнитным Полем и ударяющихся о Солнечный Парус с радиусов r =1,000 метров. Радиус Кольца-Магнитной Ловушки тоже 1,000 метров, но оно создаёт Магнитное Поле с радиусом 113 километров. Возможно ли это?

Внизу картинки кораблей, тормозящих за счёт Солнечных Парусов и Колец-Магнитных Ловушек (Кольца не показаны). Затем рисунок корабля с Магнитной Ловушкой (Солнечный Парус ещё не открыт) и схема самой простой Магнитной Ловушки.

Вы не можете просматривать это вложение.
Вы не можете просматривать это вложение.
Вы не можете просматривать это вложение.
Вы не можете просматривать это вложение.
Вы не можете просматривать это вложение.

[Astrodrive]

Кстати, помимо концепции термоядерных ракетных двигателей существует ещё концепция ядерных двигателей на осколках деления (fission-fragment rocket engine FFRE). Такие двигатели должны быть куда как компактнее и легче, чем ТЯРД той же мощности, при этом удельный импульс у них на том же уровне (тысячи километров в секунду, потенциально до 10 000 км/с).

У этого двигателя порошок из ядерных изотопов выходит из сопла. То есть при выходе на низкую Земную орбиту (допустим корабль прилетел с Марса, или начал лететь на Марс), этот порошок будет падать на Землю. Какие изотопы остаются от Плутония? Полно всего!

Выход порошка из сопла 0.008 грамм/сек. Так этот двигатель работает на орбите часами. 3,600 сек * 0.008 грамм/сек = 28.8 грамм/час. 24 час * 28.8 грамм/час = 691.2 грам/день. Что будет если у нас 100 таких кораблей на орбите и разгоняются они днями до второй космической скорости? Сила двигателя 43Н и масса 102.87 тонны. Разгоняется до 11 км/сек за 304 дня. Пока корабль находится на низкой Земной орбите, этот порошок из ядерных изотопов будет падать на Землю.

https://www.nasa.gov/pdf/718391main_Werka_2011_PhI_FFRE.pdf

Вот что говорит сам автор про вероятность пожара на корабле (вероятность падения радиоактивных изотопов с орбиты при разгоне корабля он не рассматривает):

The release of radioactive ash caused by igniting the FFRE in Earth orbit has been posed as a
serious environmental concern. However, these particles do not immediately fall to the Earth,
since the Earth's magnetic field acts as a trap or a bottle for these self-ionizing species. The Van
Allen radiation belts are an example of naturally-occurring radiation—principally from neutrons
sputtered off the upper atmosphere by cosmic rays—that are likewise trapped by the magnetic
fields. By modeling the diffusion of these radioactive species based on the Van Allen belt 40-
year dataset, it is possible to conclude that a FFRE at 1000 km altitude will deposit radioactive
ash in the radiation belts that will take over a year to arrive in the stratosphere. By that time,
most of the highly-radioactive species will have long since decayed, leaving mostly 137Cesium
and 90Strontium as the only contributors to stratospheric radiation. The amount of these two
radioactive species emitted by a 1000 MW FFRE burning for several hours on its way out of
Earth orbit is comparable to amount of radioactive 14Carbon generated by cosmic rays in one
year.

Он только забывает, что человек может вдохнуть эти изотопы, упавшие с орбиты. Что будет если у нас 100 таких кораблей на орбите?

Для полётов на Марс безопаснее использовать Ионные Двигатели с электричеством от Солнечных Панелей.

[vlad7308]

Для полётов на Марс безопаснее использовать Ионные Двигатели с электричеством от Солнечных Панелей.

Вы немец?
Если да, то надо писать "Для Полётов на Марс безопаснее использовать Ионные Двигатели с Электричеством от Солнечных Панелей."

[Sembler]

Тогда нужно использовать испарители воды на северном полюсе Марса. Они испаряют воду из ледников и постепенно создают парниковый эффект.

Если есть ледники из воды вместе с CO2, то можно строить высокие металические башни с лазерами и постепенно испарять воду и CO2 в атмосферу Марса. Энергию брать от Термоядерных Реакторов. Чем выше башня, тем больше площадь испаряемого ледника.

Масса Марса раз в десять меньше земной, магнитного поля почти нет. Испаренная с полюса вода большей частью рассеется и осядет в более южных широтах, где нет построенных Вами "испарителей". Часть молекул воды в верхних слоях атмосферы будут разрушены жестким излучением и водород с частью атомарного кислорода убегут с планеты вслед за ранее сбежавшей атмосферой. "И так много раз".

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Я тут прикинул простенький расчет тормозного экрана диаметром 113 км, сделанного из пленки толщиной в сотую долю миллиметра и плотностью 1 г. Лень перепроверять после вчерашнего..., но у меня получился миллион тонн. Проверьте пожалуйста у кого с утра с арифметикой лучше... Думаю, что даже ошибка на пару порядков, если я таковую сделал, не спасет отца русской демократии.
Да. Вроде как бы на порядок ошибся. Но и сто тыс т превышает заложенную стартовую массу аппарата на порядки...

[Dulevo]

>>> Испаренная с полюса вода большей частью рассеется и осядет в более южных широтах, где нет построенных Вами "испарителей".


Испаренный с полюсов углекислый газ вызовет небольшой парниковый эффект и повысит температуру по все планете - что вызовет цепную реакцию испарения газов из почвы.

Результатом может быть атмосфера в треть земной. (Хотя конечно оценки запасов газа различаются)

Зеркало можно дополнить заводом по производству фреона - что еще усилит парниковый эффект и повысит температуру Марса.

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

>>> Испаренная с полюса вода большей частью рассеется и осядет в более южных широтах, где нет построенных Вами "испарителей".


Испаренный с полюсов углекислый газ вызовет небольшой парниковый эффект и повысит температуру по все планете - что вызовет цепную реакцию испарения газов из почвы.

Результатом может быть атмосфера в треть земной. (Хотя конечно оценки запасов газа различаются)

Зеркало можно дополнить заводом по производству фреона - что еще усилит парниковый эффект и повысит температуру Марса.

Одна треть атмосферного давления - это же здорово. При таком давлении как раз на ВКД работают. Правда нюансик - у них там чистый кислород... Но это так, детальки.
Дело остается за малепусеньким. Где-то надо взять магнитное поле... По чем оно там на Озоне за Теслу?

[Юрий Темников]

Дело остается за малепусеньким. Где-то надо взять магнитное поле... По чем оно там на Озоне за Теслу?

Так пару больших свехпроводящих колец на полюсах.  Уж если терраформировать то по полной.

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Дело остается за малепусеньким. Где-то надо взять магнитное поле... По чем оно там на Озоне за Теслу?

Так пару больших свехпроводящих колец на полюсах. Уж если терраформировать то по полной.

Злые языки говорят, что на катушки уйдет столько меди, сколько со времен неолита не добыто в многин-многие-многие- разы...

[Dulevo]

1) Можно жить и без магнитного поля. На сдувание атмосферы солнечным ветром уйдут миллионы лет. Можно будет постепенно пополнять убыток.
2) Если так уж сильно хочется защиту от солнечного ветра - НАСА предлагало разместить магнитный экран между марсом и солнцем в точке ланграджа.
Проволоки понадобится гораздо меньше.

[Юрий Темников]

С Астрофрума: Освоение Марса
Автор M31 « 1 2 3 ... 500 »
Обсосали до дыр.

[Astrodrive]

Я тут прикинул простенький расчет тормозного экрана диаметром 113 км, сделанного из пленки толщиной в сотую долю миллиметра и плотностью 1 г. Лень перепроверять после вчерашнего..., но у меня получился миллион тонн. Проверьте пожалуйста у кого с утра с арифметикой лучше... Думаю, что даже ошибка на пару порядков, если я таковую сделал, не спасет отца русской демократии.
Да. Вроде как бы на порядок ошибся. Но и сто тыс т превышает заложенную стартовую массу аппарата на порядки...

Электро-Кольцо создаёт "виртуальный" конус захвата ионнов Водорода, с помощью Електростатического и Магнитного полей, впереди корабля с радиусом 113 километров. Радиус Кольца 1,000 метров и радиус Солнечного Паруса тоже 1,000 метров. Захваченные ионны Водорода, направляются конусом, ударяются о Парус и тормозят корабль.

113 км это радиус "виртуального" конуса созданного Электрическим и Магнитным полями. Расчёт по силе полей ещё не делал, но поля могут быть слабыми, так как они ионны не останавливают, а только "фокусируют" их в Солнечный Парус.

[Astrodrive]

С Астрофрума: Освоение Марса
Автор M31 « 1 2 3 ... 500 »
Обсосали до дыр.

Так цитируйте самое лучшее.

[Astrodrive]

Меня недавно на этом форуме спросили, что делать если корабль, летящий со скорстью 0.5 c ударится о частицу пыли весом 1 грамм. Это вероятно при проходе облака Оорта.

Здесь идёт рассчёт какая энергия в тротиловом эквиваленте выделяется при таком столкновении.

Нужно брать не полную энергию тела Е = mc^2, а энергию его скорости - кинетическую e = mv^2/2. То есть без преобразования массы в энергию, как при аннигиляции.

Уравнение E = (mv^2/2) / sqrt(1 - (v^2/c^2))

где:
E - кинетическая энергия = mv^2/2
m - масса вещества
c - скорость света в вакууме
v - скорость вещества

В данном случае, масса вещества m = 1 грамм, а скорость v = половина скорости света = 0.5 c. Подставим эти значения в формулу:

E = (0.001 kg) * (150,000,000 м/с)^2 / 2*sqrt(1 - 0.5^2);

E = 12,990,762,124,711 Дж;

E/ 4184 Дж/г = 3,104,866,664 г = 3,104 тонн тротила.

Энергия ТНТ это 4184 Дж/г

Энергия столкновения о частицу пыли массой один грамм равна 3,104 тоннам тротила. Получается, что при проходе через Облако Оорта при скорости корабля 0.5 c одна частица весом в 1 грамм полностью пробивает пластиковый носовой щит корабля.

Единственная идея как от этих пылевых частиц избавиться: ионизировать полностью либо Мазером или Лазером, коническим конечно, чтобы сразу все на пути.

Затем ионизированные носовым коническим Мазером частицы будут отклонятся с пути корабля с помощью Электростатического и Магнитных носовых полей.

И ещё сделать корабль в виде тонкого цилиндра, чтобы минимизировать площадь ударения о частицы космической пыли. Также сконцентрировать Электростатическое и Магнитное Поля на маленькой носовой площади этого цилиндра.

Вот такое решение этой проблемы.

[Global Ural]

Мне просто интересно, что работает для межзвёздного перелёта, а что нет. Я читал много утверждений типа приведённых внизу, но интересно было самому посчитать.

Это из "Траектории жизни" Константина Феоктистова. https://epizodsspace.airbase.ru/bibl/feoktistov/traektoria/11.html

"Третья проблема - энергетика. Если в ракетном двигателе корабля использовать наиболее эффективную термоядерную реакцию, то для путешествия в оба конца со скоростью, близкой к скорости света, даже при идеальной конструкции ракетной системы, требуется отношение начальной массы к конечной не менее, чем десять в тридцатой степени, что представляется нереализуемым."

"Что же касается создания фотонного двигателя для звездного корабля, использующего аннигиляцию материи, то здесь пока маячат сплошные проблемы (хранение гигантских запасов антивещества, защита конструкции корабля и зеркала фотонного двигателя от выделяемой энергии и от той части антивещества, которая не подвергнется аннигиляции в двигателе, и прочее), и не видно решения ни одной из них."

"Оказывается, что отношение начальной массы корабля к конечной составит порядка десяти в девятнадцатой степени! Это означает, что при массе жилых и рабочих помещений и оборудования (то есть всего того, что везет корабль), равной всего 100 тоннам, стартовая масса окажется больше массы Луны. Причем половина этой массы - антивещество. Откуда его взять?"

>>> У нас нет гигантских запасов антивещества. Оно супер дорогое. НАСА утверждает, что 1 грамм анти-Водорода стоит $62.5 триллиона долларов. Почему для фотонного эффекта просто не выстрелить из лазера?

"Из сегодняшних представлений о мире складывается впечатление, что решить проблему транспортировки материальных тел на галактические расстояния со скоростями, близкими к скорости света, нельзя, бессмысленно ломиться через пространство и время с помощью механической конструкции."

"Электромагнитные волны распространяются практически без потерь во всей наблюдаемой Вселенной. Возможно, здесь и кроется ключ к разгадке тайны межзвездных перелетов."

"Если не впадать в мистику, то следует признать, что личность современного человека нельзя отделить от тела. Но можно представить себе специально сконструированного индивидуума, у которого личность может отделяться от тела, аналогично тому, как математическое обеспечение может быть отделено от конструкции современных электронных вычислительных машин."

>>> Я понимаю, что информационное обеспечение роботов можно посылать как радио сигнал. Как посылать человеческий персонал на другие звёздные колонии, даже если они были построены роботами? Как посылать железо самих роботов?

то что описал, как способ путешествия по галактике, Феоктистов, я описал в своём фант рассказе в 2005 году, но у меня и возвращение просчитано и подразумевается экранизация рассказа, как минимум 2 серии. Удивительно, в каком году он об этом думал

[Astrodrive]

то что описал, как способ путешествия по галактике, Феоктистов, я описал в своём фант рассказе в 2005 году, но у меня и возвращение просчитано и подразумевается экранизация рассказа, как минимум 2 серии. Удивительно, в каком году он об этом думал

Объясните пожалуйста вашу теорию полёта между звёздами. Очень интересно как забрасывать туда всяких роботов, что бы потом обмениваться с ними чистой информацией.

[Global Ural]

нам чтобы туда улететь расчёты нужны,а обратно уже там подумает как

[Георгий]

Эх, вашу бы энергию и фантазию, да на внутрисистемные полеты