Инженерные вопросы межзвездных перелетов

[Иван Моисеев]

Вопрос: Кто даст параметры-характеристики сотни ближних звёздных систем? Пора выбирать маршруты.

Вот здесь -
http://www.allplanets.ru/index.htm
- лучший в Рунете сайт-каталог звездных систем.
А здесь -
http://path-2.narod.ru/vp/m_art/dedal.pdf
- первые прикидки по маршрутом (4 стр.) исходя из предположения, что у большинства звезд есть за что зацепиться.
Можно попробовать совместить данные каталога и возможные маршруты. Но сейчас планеты открываются столь быстро, что через неделю работа будет устаревать. Но, тем не менее, надо попробовать.

[Юрий Н]

P.S: Вот и дождались!

Я думаю что люди буду жить и на планетах и в космосе. А разница Вопрос: Кто даст параметры-характеристики сотни ближних звёздных систем? Пора выбирать маршруты.[/quote]

"Выбирать маршриуты" явно рано. Тем более, что, как верно сказано, наши знания о планетах через неделю могут устареть. Лучше просто собирать информацию. А вот чего действительно надо, так это приближать наши технические возможности к требуемым для межзвездных полетов. Прежде всего, разработка ЯРД, а затем и ТЯРД. А насчет куда лететь ... как-то на другом форуме я делал подобрку. Ну вот:

Куда полетим?

Этого наука, увы, не знает. И мы тем более. Но пока перечислим звезды в радиусе 20 световых лет от Солнца, возле которых, по их характеристикам, более всего желательно найти интересные для изучения, а, в перспективе и для освоения планеты. Расстояния будут указаны в соответствие со списком, составленном на основе измерений КА «Гиппарх»: http://www.atlasoftheuniverse.com/nearstar.html

1. Список однозначно возглавляет система

[Юрий Н]

Вот, кстати, сообщение 2004 года об откртии пылевого диска около тау Кита

http://www.spacenews.ru/spacenews/live/full_news.asp?id=9413

Град астероидов и комет в окрестностях Тау-Кита

07.07.2004 Звезда Тау-Кита (из созвездия Кита) находится на расстоянии всего лишь 12 световых лет от Земли и ее можно увидеть на небе невооруженным глазом. Это ближайшая к нам звезда, которая по своим характеристикам похожа на Солнце. К тому же Тау-Кита стала первой звездой, около которой обнаружили диск из пыли, комет и астероидов, размеры и форма которого сравнимы с аналогичным диском, имеющимся у Солнца.
Однако на этом, судя по всему, аналогии заканчиваются. И рассчитывать на то, что около Тау-Кита находится планета, похожая на Землю, не приходится. Как показали исследования английских астрономов, количество комет и астероидов, вращающихся вокруг Тау-Кита, более чем в 10 раз превышает число комет и астероидов в нашей солнечной системе. Так что, даже если у звезды Тау-Кита есть одна или несколько планет, они должны постоянно испытывать на себе мощные удары больших небесных тел, подобных тому астероиду, от удара которого, как предполагается, несколько десятков миллионов лет назад на Земле вымерли динозавры. Таким образом, если в окрестностях Тау-Кита когда-то и появилась жизнь, то она не смогла пройти столь же долгий путь эволюции как на Земле.
В общем, ученым придется пересмотреть свои взгляды на то, где и как искать жизнь за пределами солнечной системы. На тех далеких планетах должна быть не только подходящая атмосфера и температура, но и благоприятная "астероидно-кометная" обстановка.
Причины, по которым у Тау-Кита так много астероидов и комет, ученым пока не ясны. Возможно, это наоборот нормальное явление, а наша солнечная система является исключением. Может быть, наше Солнце когда-то прошло в относительной близости от другой звезды и та утянула к себе большую часть астероидов и комет. И поэтому нам повезло.
Исследования звезды Тау-Кита проводились с помощью сверхчувствительной камеры SCUBA, работающей в субмиллиметровом диапазоне длин волн, которая установлена на телескопе James Clerk Maxwell Telescope на Гавайях. На снимках, сделанных этой камерой, вокруг Тау-Кита был обнаружен диск из очень холодной пыли, который образовался в результате многократных столкновения многочисленных астероидов и комет, вращающихся вокруг этой звезды.


[текст]

Сразу и прокомментирую это сообщение 2004 года.
Честно говоря, совершенно не разделяю пессимизм автора и ученых, на которых она ссылается.
Тау Кита - достаточно старая звезда, и кометы и астероиды, несущиеся по орбитам, пересекающиеся с планетами, д.б. в своей основной массе давно быть исчерпаными. Оставшиеся должны летать по своим относительно стабильным орбитам, как это делают астероиды пояса астероидов и пояса Койпера у нас.
Зато само наличие материала позволяет уверенно прогнозировать и наличие планет. Должна ж была часть его объединиться во что-то более крупное. И даже если метеориты падают на планеты там несколько чаще, вряд ли это можно рассматривать как смертный приговор тамошней жизни. Скорее наоброт. После крупных космических катастроф и гибели значительной части видов, эволюция на Земле ускорялась, появлялись новые, более высокоорганизованиые виды и классы животного и растительного мира.
Словом, надо сначала изучить строение этого диска и расположение планет, прежде чем делать какие-либо выводы вообще. Не исключено, что со стороны наша Солнечная система выглядит точно также, просто мы еще не знаем всей массы, которая у нас находится в поясе Койпера и облаке Оорта.

[Юрий Н]

Куда полетим?
(продолжение)

Оставшиеся семь наиболее интересных кандидатов для отправки межзвездного КА находятся в поясе последних 3,5 световых лет выбранного нами расстояния в 20 св. лет. Шесть из которых приходится на последние 1,2 светового года. Так что чтобы попасть хотя бы в первую тройку им придется предъявить уж очень интересный набор планет.

4. 70 Змееносца - 16,59 св. года. Звезда, находящая в северо-западной части созвездия, представляет собой систему из двух оранжевых звезд. Если посмотреть оттуда на Солнце, то оно будет видно в созвездии Ориона недалеко от его Пояса.
Главная компонента, 70 Змееносца А, относится к спектральному классу К0 и напоминает по своим характеристикам

[Юрий Н]

Куда полетим?
(окончание)

Итак, запасной список.

В него входит одна звезда ярче Солнца – Процион. Остальные слабее.
1. Ярче Солнца Процион. До него недалеко – 11,41 светового года. У него два недостатка. Сам Процион массивнее (1,57 массы Солнца) и горячее – спектральный класса F5. Время жизни у него короче, чем у Солнца – где-то порядка 5,5 миллиардов лет до превращение в красного гиганта, а затем в белый карлик. Если у него будет обитаемая планета, то она сгорит, когда Процион станет красным гигантом. Солнцу сейчас 4,6 миллиарда лет. Только за это время на Земле жизнь достигла нынешнего уровня. При этом высокоорганизованной жизни около полумиллиарда. Успеет ли обитатели Проциона дойти до разумности, чтобы перелететь? Впрочем, нам это не принципиально – обжили бы сами. Но ...
Проциону 2 миллиарда. Возможна была бы обитаемая планета с зачатками жизни. Но опять есть «но». Во-первых, раз он горячее эффективная земная орбита здесь будет находиться на расстоянии 2,7 а.е. У нас это самый центр пояса астероидов. Но ведь Процион двойная звезда, и его спутник – белый карлик – вращается довольно близко от него, на расстоянии всего 16 а.е. Т.е. возможно влияние спутника на такую планету. Но даже если с этим все в порядке, есть еще одно «но». Спутник, белый карлик, прежде чем им стать, должен был быть обычной звездой, превратившейся в красный гигант, который позже сбросил свою оболочку. Раз это уже произошло, он должен был быть массивней и горячее Проциона А. Ну а когда он стал красным гигантом, предполагаемой планете, расположенной в обитаемой зоне, пришлось бы совсем несладко, т.е. уж очень горячо. Что стало с этой планетой после всех этих злоключений, сказать трудно. Могла вся высохнуть, например. Так что с обитаемостью большая проблема.
Заселить самим? Может быть, но маловероятно, что мы начнем исследование с этой звезды, в силу указанного выше. Кроме того, произошедшая катастрофа должна была обезводить окрестности обеих звезд. Так что ... оставляем только про запас.

2. 61 Лебедя – двойная звезда, находящаяся от нас на том же расстоянии в 11,41 светового года. Пара темно-оранжевых звезд обращаются по широкой орбите с большей полуосью в 86,4 а.е., почти в три раза больше расстояния Нептуна от Солнца. Т.е. они не мешают друг другу обладать своими планетными системами. Эффективная земная орбита для компонента А находится на расстоянии 0,3 а.е. с периодом обращения 76,8 земного дня, для компонента В – 0,2 а.е. и 46,6 земного дня соответственно. Компонент А, спектрального класса К5 находится на условной границе звезд, пригодных для наличия обитаемых планет, правда, «по ту сторону». Компонент В слабее – К7. Из-за близости к планете, особенно для компонента В, планета на эффективной земной орбите может оказаться повернутой одной стороной к звезде, что весьма негативно для развития жизни. Но, учитывая «пограничность» ситуации для Лебедя А, стоит держать эту систему в списке. Тем более что она широкая двойная.

3.

[КотКот]

По моему, надо готовиться ко всем звездам. А то получится, как у Ефремова......

И цель полетов может быть только одна  --- ДЕСАНТНАЯ. Распространение разума по Вселенной.....

[fan2fan]

Еще подумалось насчет того, что прежде, чем куда-либо лететь, цель должна быть максимально изучена дистанционно. Допустим, известно наличие планет земной массы на обитаемой орбите, но из-за недостаточной изученности неизвестно ничего о составе их атмосферы. А что, если она состоит преимущественно из кислорода и др. окислителей ? (пусть там даже будет привычная к этому жизнь, разжигая наш интерес). Ведь и такой состав осложнит исследовние планеты прибывшим универсальным зондом: конструкция СА может банально гореть в такой атмосфере... При значительном удалении (другае звезда, а не вынесенная в заголовок А Центавра :-)) даже при субсветовых скоростях (или хотя бы целых единиц процентов от с) подробное исследование таких планет будет отложено на десятки лет, до следующей экспедиции... Это - только пример (этот вариант легко предугадать и учесть), сложность может носить гораздо более неожиданный характер.
 
Думаю поэтому (а также - с учетом  50-летнего темпа развития космонавтики), что в ближайшие 500 лет полетов к звездам не будет, если не обнаружатся какие-нибудь серьезные дефекты в нашей картине мира. Скажем - иллюзорность пространства и времени: может, как сейча с ложкой - в стакане она ведь гнется, а на воздухе разгибается, а проверить пальцами, сунуть, нельзя - чай-то горячий :-). Ну, не обязательно такие большие: АФАИК Огюст Конт, автор не только Социологии, но и классификации наук, буквально за несколько лет до открытия спектроскопии, написал, что химический состав звезд мы не узнаем никогда. Т.е. в дистанционных методах могут быть прорывы, неожиданные даже для лиц, следящих за науками (хотя и не специалистов - но сейчас ведь специализация все увеличивается...).

[КотКот]

А планеты каждый день открывают
www.allplanets.ru/ 1 июля

Созвездие Возничий  
Координаты: склонение
прямое восхождение 37 08 26
07 20 41  
Расстояние от Солнца 480 пк  
Спектральный класс  F  
Видимая
звездная величина 12.3  
Масса (солнечных масс) 1.28  
Металличность [Fe/H]  0.12  
 
планеты  большая
полуось, а.е. масса,
масс Юпитера радиус,
радиусов Юпитера орбитальный
период, дней эксцентриситет аргумент
перицентра
(омега)  
 HAT-P-9 b
открыта в 2008 году 0.053±0.002 0.78±0.09 1.4±0.06 3.923 0 -
         
 

 HAT-P-9 b
 

Радиус эффективной земной орбиты (показана зеленым цветом) - 1.6 а.е.

[ttt2]

Как то неудачно вы запостили

непонятно какой параметр сколько

Орбитальный период 4 дня??

Что на такой планете может быть кроме плазмогаза?

[Иван Моисеев]

Популярная здесь Альфа Центавра - вид с Сатурна:
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA10406

Перевод сопроводиловки (мой, ergo - приблизительный):

Звездные горизонты на Сатурне
На фотографии с зонда Cassini - самая близкая к нам звездная система, тройная звезда Alpha Centauri над горизонтом Сатурна. Alpha Centauri A и B - звезды, очень подобные нашему собственному - ясно различимы на снимке. (Третья звезда системы, красный карлик Proxima Centauri  - не видима).
Время путешествия радиосигнала Cassini's от Сатурна до Земли - немного больше часа, а свету от Alpha Centauri потребуется 4,3 года, чтобы достигнуть Солнечной Системы. Таким образом, хотя Сатурн и кажется далеко на границе, самая близкая звезда почти в 30 000 раз дальше.
Это изображение - часть наблюдений с Cassini процесса затенения звезд Сатурном. Свет от звезд ослабляется верхней атмосферой Сатурна, и таким образом можно получить информацию о структуре и составе атмосферы планеты.
Фотография сделана в видимом красном свете узкоугольной камерой Cassini 17 мая 2008.  В этот момент зонд находился на расстоянии приблизительно 534 000 километров от Сатурна. Масштаб изображения на Сатурне составляет приблизительно 3 километра на пиксель.
 Орбитальный аппарат Cassini и его две фотокамеры были разработаны и созданы в JPL. Центр обработки изображений операций - Институт Космической Науки в Колорадо.

[pkl]

Подумалось: экспедиции к внешним планетам - прообразы межзвёздных.

[Boo]

Думаю поэтому (а также - с учетом 50-летнего темпа развития космонавтики), что в ближайшие 500 лет полетов к звездам не будет

Полёты - будут. Как только частный капитал выйдет на орбиту и начнёт получать ПРИБЫЛЬ - начнутся НАСТОЯЩИЕ полёты. От орбиты до Луны - один шаг. От Луны до внешних планет - второй. Не сильно отличимый от первого, учитывая возможные прибыли.
А там - посмотрим... ЯРД всё ещё не испытаны на полную (так сказать) эффективность. Сомневаюсь, что кто-нибудь сумеет запретить частным компаниям испытывать ЯРД вне пределов плоскости эклиптики или за орбитой Юпитера  :lol:

ЗЫ. Прикола ради, какую бы скорость имел "New Horizons" при пуске носителем класса "Сатурн-5"?

[Иван]

Прочитал всю тему.

Кстати, сегодня пришла расылка с таким сообщением:
http://inauka.ru/science/article84477?subtxt

ЯДЕРНАЯ ЖАР-ПТИЦА

В середине пятидесятых годов прошлого века США начали работы по созданию самолёта с ядерной силовой установкой. Согласно логике гонки вооружений, СССР не мог позволить себе отстать от основного соперника. По сути же такой самолёт открывал перед военной авиацией возможность получить на вооружение пилотируемые боевые комплексы с практически неограниченной продолжительностью и дальностью полётов. В перспективе предполагалось использовать авиационные ядерные силовые установки в космической технике для полётов к другим планетам...

[Виктор Левашов]

В середине пятидесятых годов прошлого века США начали работы по созданию самолёта с ядерной силовой установкой. Согласно логике гонки вооружений, СССР не мог позволить себе отстать от основного соперника.

О проекте Ту-95М я слышал. Но говорили, что во время лётных испытаний ядерное топливо в реактор так и не было загружено.

[Иван]

О проекте Ту-95М я слышал. Но говорили, что во время лётных испытаний ядерное топливо в реактор так и не было загружено.

Была информация, (если не ошибаюсь, фильм ВВС?), где сравнивались испытания "ихнего" и нашего реакторов на самолете. Там утверждалось, что наши летчики нахватались рентген.

[Юрий Н]

Еще подумалось насчет того, что прежде, чем куда-либо лететь, цель должна быть максимально изучена дистанционно. Допустим, известно наличие планет земной массы на обитаемой орбите, но из-за недостаточной изученности неизвестно ничего о составе их атмосферы. А что, если она состоит преимущественно из кислорода и др. окислителей ? (пусть там даже будет привычная к этому жизнь, разжигая наш интерес). Ведь и такой состав осложнит исследовние планеты прибывшим универсальным зондом: конструкция СА может банально гореть в такой атмосфере... При значительном удалении (другае звезда, а не вынесенная в заголовок А Центавра :-)) даже при субсветовых скоростях (или хотя бы целых единиц процентов от с) подробное исследование таких планет будет отложено на десятки лет, до следующей экспедиции... Это - только пример (этот вариант легко предугадать и учесть), сложность может носить гораздо более неожиданный характер.
 
Думаю поэтому (а также - с учетом  50-летнего темпа развития космонавтики), что в ближайшие 500 лет полетов к звездам не будет, если не обнаружатся какие-нибудь серьезные дефекты в нашей картине мира. .).

Почему "поэтому"? Неужели Вы думаете, что человечество еще 500 лет не сможет определить состав атмосфер планет у звезды назначения? Да уже сейчас соответствующие телескопы разрабатываются.
Не знаю, как сейчас идут дела с 30-метровым телескопом, но если все нормально, то по плану его пуск запланирован на 2017-й - к столетию Октября  
Он вполне может решить эту задачу. Более амбициозные проекты пока отложили - деньги зажали, но не на 500 же лет. И вообще, это как бы не причина.

[Иван]

В середине пятидесятых годов прошлого века США начали работы по созданию самолёта с ядерной силовой установкой. Согласно логике гонки вооружений, СССР не мог позволить себе отстать от основного соперника.

О проекте Ту-95М я слышал. Но говорили, что во время лётных испытаний ядерное топливо в реактор так и не было загружено.

Вдогонку.
У себя в архивах нашел фильм о создании и испытаниях самолетных ядерных двигателей у "них "в 50-е годы и у нас в 60-е годы ХХ века:

http://narod.ru/disk/1433411000/Planes%20That%20Never%20Flew%20-%20The%20Atomic%20Bomber.avi.html - 350 Мб.
У "них" два двигателя (из 6) устанавливались на В-36, у нас 2 - на ТУ-95.

То ли я пропустил, то ли не было обсуждения ядерного двигателя NERVA? А, ведь, это тоже, как и "Орион" предтеча межзвездников.

Заодно, с диска закачал "Морской дракон":
http://narod.ru/disk/1433457000/US%20Morskoy%20Drakon.avi.html - 339 Мб.

[Иван Моисеев]

То ли я пропустил, то ли не было обсуждения ядерного двигателя NERVA? А, ведь, это тоже, как и "Орион" предтеча межзвездников.

ЯРД - необходимое условие для работы в Солнечной системе и, наверняка - двигатели "шлюпок" межзвездных кораблей.
В качестве маршевых они не годятся - слишком мал удельный импульс. А  у "Ориона" слишком мала доля выгораемого горючего, хотя последнее было бы неплохо и уточнить.
PS. - Спасибо за кино, интересно. А точно, что у нас атомолет летал?

[Иван]

То ли я пропустил, то ли не было обсуждения ядерного двигателя NERVA? А, ведь, это тоже, как и "Орион" предтеча межзвездников.

ЯРД - необходимое условие для работы в Солнечной системе и, наверняка - двигатели "шлюпок" межзвездных кораблей.
В качестве маршевых они не годятся - слишком мал удельный импульс. А  у "Ориона" слишком мала доля выгораемого горючего, хотя последнее было бы неплохо и уточнить.
PS. - Спасибо за кино, интересно. А точно, что у нас атомолет летал?

NERVA - двигатель с твердофазной зоной -  прошел стендовые испытания. Показал что-то 800 сек и несколько тонн тяги (пишу по памяти).
Одновременно шла конструкторская проработка газофазного двигателя у того уд.импульс существенно выше.
А для межзвездников греть рабочее тело можно хоть до 10**8 град.
И есть еще одна возможность...

Вот совсем "свежая" ссылка по нашим ЯД:
http://inauka.ru/science/article84477?subtxt

[Shin]

Вот совсем "свежая" ссылка по нашим ЯД:
http://inauka.ru/science/article84477?subtxt

Опа. Лев Смиренный - космонавт-исследователь ИМБП. Нелетавший, правда. Инженер-физик, выпускник МИФИ, специалист по радиационной безопасности и т.д.