Испарение поверхности звездолета

[Димитър]

В междузвездном пространстве есть частицы вещества. При движении звездолета они будут сталкываться с ним. Из-за огромной скорости при столкновении частицы будут выбывать атомы и молекулы из корпуса корабля. Таким образом, он будет постепенно испаряться. Испарение зависит от квадрата скорости звездолета и от плотности междузвездного вещества. По моим грубым прикидкам, при движении со скорости, близкой к скорости света, даже при полете до ближайших звезд на каждом квадратном метре лобовой поверхности корабля испарятся примерно несколько тонн массы !

Выходит, даже если мы найдем способ ускорить корабль до скорости света, то он и до ближайших звезд может не дойти! Испарится в пространстве ...

Заряженных частиц можно отклонить магнитным полем, а с нейтральными что делать? То ли надо летать медленнее, то ли тащить впереди корабля массивный щит. А сам корабль должен быть длинным и с малым напречным сечением - как современные ракеты и самолеты.

Кто-то может рассчытать этот процесс испарения более точно ? Я не могу.

[Олег]

Вот например, может сгодится

[Дедан]

Тему хорошо "прочесали на Астрофоруме. https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,82348.0.html?ysclid=m333x7tu8p762432858
В числе других аспектов межзвёздных полётов.

[heingeiv]

У Кларка в "Песнях далекой земли", если не ошибаюсь, звездолеты тащили перед собой ледяной щит, чтоб на перелет хватало. Испарился - остановились у подходящей планеты, накачали воды и полетели дальше )

[Димитър]

Тему хорошо "прочесали на Астрофоруме. https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,82348.0.html?ysclid=m333x7tu8p762432858

Там 1033 страниц. Читать все не смогу! Можете указать конкретнее где ?

[Дедан]

Там 1033 страниц. Читать все не смогу! Можете указать конкретнее где ?

К сожалению не помню.Попробуйте поискать в постах А Семёнова.

[Ну-и-ну]

Борис Штерн (он астроном) в какой-то из лекций про межзвёздные полёты (могу найти на ютюбе если надо) касался этого и не посчитал это нерешаемой проблемой - вещества между звёздами слишком мало. Но его подход к межзвёздным полётам довольно консервативный (не сказочный) - люди не летят, полёт автоматов без возврата длительностью сотни лет, скорость 0.1с.

[ShamgA]

У Кларка в "Песнях далекой земли", если не ошибаюсь, звездолеты тащили перед собой ледяной щит, чтоб на перелет хватало. Испарился - остановились у подходящей планеты, накачали воды и полетели дальше )

Я правильно понимаю, что с одной остановкой на перелёт потребуется вдвое больше топлива?

[Дем]

вещества между звёздами слишком мало

С одной стороны вакуум и вообще местный пузырь.
С другой - светогоды дистанции. 
И в итоге вполне тонны на м2 набираются.

Я правильно понимаю, что с одной остановкой на перелёт потребуется вдвое больше топлива?

Нет, там экспонента...

[Diy]

Борис Штерн (он астроном) в какой-то из лекций про межзвёздные полёты (могу найти на ютюбе если надо) касался этого и не посчитал это нерешаемой проблемой - вещества между звёздами слишком мало. Но его подход к межзвёздным полётам довольно консервативный (не сказочный) - люди не летят, полёт автоматов без возврата длительностью сотни лет, скорость 0.1с.

НННШ. Первая пежзвездная АМС имхо полетит не дольше десятков лет скорее всего когда создадут движок на аннигиляции (например типа Смирнова-Багрова недофотонный) или термояде, усиленном аннигиляцией.

[Димитър]

С одной стороны вакуум и вообще местный пузырь.
С другой - светогоды дистанции. 
И в итоге вполне тонны на м2 набираются.

Вообще-то набираются граммы или меньше, но грам со скоростью света испарит весь звездолет. Считать надо.

А с местным пузырем выходит нам повезло. Есть шанс долететь до Альфа Центавра или Сириуса.

[telekast]

В междузвездном пространстве есть частицы вещества. При движении звездолета они будут сталкываться с ним. Из-за огромной скорости при столкновении частицы будут выбывать атомы и молекулы из корпуса корабля. Таким образом, он будет постепенно испаряться. Испарение зависит от квадрата скорости звездолета и от плотности междузвездного вещества. По моим грубым прикидкам, при движении со скорости, близкой к скорости света, даже при полете до ближайших звезд на каждом квадратном метре лобовой поверхности корабля испарятся примерно несколько тонн массы !

Выходит, даже если мы найдем способ ускорить корабль до скорости света, то он и до ближайших звезд может не дойти! Испарится в пространстве ...

Заряженных частиц можно отклонить магнитным полем, а с нейтральными что делать? То ли надо летать медленнее, то ли тащить впереди корабля массивный щит. А сам корабль должен быть длинным и с малым напречным сечением - как современные ракеты и самолеты.

Кто-то может рассчытать этот процесс испарения более точно ? Я не могу.

Надо ставить массозаборник и межзвездное вещество отправлять в разгонный контур двигателя звездолёта используя как рабочее тело. "Синхронной безекции!"(с)"Лунная радуга"

[Димитър]

А с местным пузырем выходит нам повезло.

Повезло, но меньше. Солнце находится в Местное межзвёздное облако
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BC%D0%B5%D0%B6%D0%B7%D0%B2%D1%91%D0%B7%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BE%D0%B1%D0%BB%D0%B0%D0%BA%D0%BE

Оно очень разреженное (0,3 атома на кубический сантиметр), что составляет приблизительно одну вторую плотности галактической межзвёздной среды (0,5 атом/см3) и в шесть раз больше плотности газа Местного пузыря (0,05 атом/см3).
Неясно, находится ли Солнце все еще внутри LIC или уже вошло в переходную зону между LIC и облаком G.



По определению Международного астрономического союза (МАС) один световой год равен 9 460 730 472 580 800 метрам, или 9.5 10^15 м
До Алфы Центавра 4.35 св.г. = 41.3.10^15 м или 4.10^18 см х 0.3 = 1.24.10^18 атомов на см2. 
Масса 1 моля вещества (молярная масса), выраженная в граммах, численно равна его молекулярной массе, Число молекул в 1 моль 6,022.10^23. До Альфы Центавра 0.02 - 0.04 грамма вещества на кв.м ! (масса 1 моль - 1 или 2 - атомарный или молекулярный водород).

[ОАЯ]

Еще, видимо, прибавится, что за время путешествия облака, пузыри, пыльные мешки будут мигрировать и перемешиваться. Появляется необходимость маневрировать из-за этого.

[telekast]

По идее вещество должно иметь заряд, значит можно отгородиться магнитным, электрическим полем

[Димитър]

Ек = m.V^2/2 = 4.5.10^16 дж/кг при V = 300 000 км/с

На 0.03 грамма - 1.35 .10^12 дж / м2

Удельная теплота парообразования/ конденсации, кДж/кг

бор - 45 300

бериллий - 32 500

(у вольфрама теплота испарения 4482 кДж/кг)

Энергия 0.03 гр вещества со скорости, близкой к скорости света равна энергии испарения 30 тон бора ! Конечно же, значинельная чась энергии разсосется на нагревание щита. Но даже при к.п.д. испарения в 10 %, мы потеряем по 3 тона вещества на каждый кв. метр лобового щита.

Если уменьшим скорость до 0.1 С, то потеря на испарение уменьшится в сто раз - до 30 кг/ кв.м  при к.п.д 10 %

"Проверьте мои вычисления" (с)

[garg]

Количество межзвездного вещества - это все вещество или только нейтральное? ионизированное то можно отклонить.
А не ионизированное - насколько дорого будет ионизировать и тоже отклонить?

[telekast]

Количество межзвездного вещества - это все вещество или только нейтральное? ионизированное то можно отклонить.
А не ионизированное - насколько дорого будет ионизировать и тоже отклонить?

Должно быть дешевле. Где-то недавно попадалось про полет на сверхвуке без образования ударных волн. Один из способов был похож: нагревать воздух перед самолётом излучением. Скорость звука зависит от температуры, поэтому полет в нагретом столбе воздуха скачков уплотнения не порождает. Писали, что энергетические затраты на нагрев меньше чем энергия на преодоление скачков и их образование. Так что да, поставить в носу межжвездника какойнить лазерный ионизатор и вперёд 
Имху 

[Димитър]

Еще, видимо, прибавится, что за время путешествия облака, пузыри, пыльные мешки будут мигрировать и перемешиваться. Появляется необходимость маневрировать из-за этого.

Характерное время таких миграций - тысячи лет.

Количество межзвездного вещества - это все вещество или только нейтральное? ионизированное то можно отклонить.

Насколько я понял, в Местном облаке температура вещества - 6000 - 7000 К. Это нейтральный водород или уже ионизированный ? Пишут, что нейтральный ...

поставить в носу межжвездника какойнить лазерный ионизатор и вперёд

Интересная идея. Нужен еще и мощный электроматнит, чтобы отклонять ионы.

[telekast]

Нужен еще и мощный электроматнит, чтобы отклонять ионы.

Уже как-то высказывался, правда в плане защиты от космической радиации:
Ставим электрореактивные/плазменные движки постоянной тяги в носу, по "тянущей" схеме. Получится, что корабль летит в коконе выхлопа заряженных газов, внутри факела. Если заряды макета и ионов межзвездного газа будут одинаковы, то газ будет вынужден обтекать корабль/факел, если заряд ионов будет противоположным, то факел их будет стремиться захватить и унести в своем потоке. Ессно с поправкой на энергетику ионов/частиц.
Имху