Инженерные вопросы межзвездных перелетов

[Иван Моисеев]

Ну а к звездам - энергия уже порядка гравитационного синтеза вещества

А в цифрах это сколько будет?

[poruchik]

>>10^22Дж. Чисто на разгон в один конец. Если учесть, что тормозится у цели уже придется о межзвездный газ (?) чем то типа тормозной ленты в целях экономии, то чтобы полет был обратим энергию на обратный разгон уже придется брать в районе цели  

[Иван Моисеев]

>>10^22Дж. Чисто на разгон в один конец. Если учесть, что тормозится у цели уже придется о межзвездный газ (?) чем то типа тормозной ленты в целях экономии, то чтобы полет был обратим энергию на обратный разгон уже придется брать в районе цели  

У меня получалось, что на два порядка больше энергии надо. Без гравитационного синтеза - потому как не знаю, зачем он.
 
Но это все зависит от исходных требований.
А обратно лететь ни к чему.

[poruchik]

Без гравитационного синтеза - потому как не знаю, зачем он.
 
А обратно лететь ни к чему.

Не синтеза. это лирическое отступление про связь порядка энергии с порядком растояния.
Гравитационная энергия - самая широкораспространенная и доступная в космосе, к тому же ее масштаб не идет ни в какое сравнение с величиной энергии других видов.
А обратно лететь - это к вопросу реализации. Чем меньше вероятность когда нибудь вернуться из неизвестности, тем меньше шансов, что проект осуществит кто нибудь(имеется ввиду пилотируемый аппарат, т.к. для беспилотника этот вопрос не стоит )

[Иван Моисеев]

Без гравитационного синтеза - потому как не знаю, зачем он.
 
А обратно лететь ни к чему.

Не синтеза. это лирическое отступление про связь порядка энергии с порядком растояния.
Гравитационная энергия - самая широкораспространенная и доступная в космосе, к тому же ее масштаб не идет ни в какое сравнение с величиной энергии других видов.
А обратно лететь - это к вопросу реализации. Чем меньше вероятность когда нибудь вернуться из неизвестности, тем меньше шансов, что проект осуществит кто нибудь(имеется ввиду пилотируемый аппарат, т.к. для беспилотника этот вопрос не стоит )

Гравитационной энергии между звезд маловато. На старте-торможении еще можно использовать как "довесок". Но на нынешнем этапе можно вообще ее не рассматривать.

Возвращение - просто не мотивировано. Нет смысла. Только привычка к четному числу взлетов-посадок.

[КотКот]

Впечатляет. И что за тела Вы намерены сталкивать? Спутники планет-гигантов? А какие будут на борту корабля ускорения?

Полная ИНГРАЦИЯ

 :?:  :?:  :?:

В одном из рассказов ("На суше и на море"(70? годы )) так автор назвал сверхускорение до релятивистских скоростей за очень короткое время.  Слово понравилось.....

[zyxman]

я вот думаю, что появление космических телескопов, например, убивает целый промежуточный класс звездолетов. Флай-бай зонды. Не стоит такая овчинка выделки на мой взгляд.
Поэтому проектировать миссии надо на ПЕРЕЛЕТ.

Не соглашусь. Идея Дедала неплохо продумана. Представьте, что мы вышли на реальную конструкцию двигателя - тогда первым делом ее надо проверить за сроки жизни...
А это как раз Дедал и получится.

Надо не только идею двигателя проверить. Есть и масса других вещей, которые в телескоп сложно увидеть - например, мы уже в своей звездной системе столкнулись с планетой Венерой - уж насколько на землю похожа, а минимум пролет мог сказать что до другой звезды проще долететь чем тераформирование Венеры сделать.

[Иван Моисеев]

Paul Gilster в своем блоге «Centauri Dreams» опубликовал на днях информацию о новой работе Винтенберга. Сам Винтенберг широко известен в узких кругах своими весьма оригинальными концепциями в области двигателей для МП.
Я перевел абстракт Paul Gilster'а – как введение, а статьи можно смотреть:
http://arxiv.org/abs/0812.0394
http://arxiv.org/abs/0812.0397

Абстракт

Потомок Дедала
В1966 в Лаборатории Реактивного движения (JPL) Дуайн Спенсер (Dwain Spencer) предложил принцип ракетного двигателя термоядерного синтеза на дейтерии (D) и гелии-3 (He3). D и He3 являются хорошим топливом для двигателя ракеты, потому что дает нейтронный выход в сто раз меньший, чем реакция дейтерий/тритий. Космический корабль с таким двигателем поглощает много меньше тепла и, соответственное, его проще охлаждать. И, что более важно, протонами и альфа-частицами, получаемыми в результате реакции, можно управлять с помощью магнитного сопла.
В 1971 физик Фридварт Винтенберг (Friedwardt Winterberg) опубликовал работу о поджиге термоядерного синтеза интенсивными электронными пучками, предложив использовать этот метод в двигателе ракеты. Работа Винтенберга была связана с рассекреченными исследованиями использования лазеров для поджига термоядерного синтеза. В Лаборатории Лоренса в Ливерморе Rod Hyde (Род Хайд) исследовал двигатель на основе D и He3 в виде замороженных шариков (мишеней), которые взрываются с частотой в сотни раз в секунду используя лазерный поджиг.
Все это вспоминается из-за двух статей, недавно опубликованных Винтенбергом о истории его работ в рамках Проекта Дедал. Проекта Дедал был честолюбивой попыткой британского Межпланетного Общества спроектировать межзвездный корабль, основанный на технологии предвидимых в 1970-х гг. Созданные в рамках проекта рабочие группы исследовали шесть концепция двигателей и выбрали, импульсный термоядерный двигатель на D и He3. Работа Винтенберга по поджигу термоядерного синтеза электронными пучками стала ключевым фактором в проектировании космического аппарата «Дедал».
Недавние статьи предлагают взглянуть на все еще жизнеспособные концепции, развитие которых сыграло важную роль в наших межзвездном исследованиях. Сегодня в Университете Невады (Рено), Винтенберг исследует вопросы поджига термоядерного синтеза в чистом дейтерии без использования ядерного 'спускового механизмы'. Для этого он предлагает использовать импульс высокого напряжения, создаваемый 'генератором Маркса высшего качества', который создает луч в 107 А  ГэВ -протонов в сжатом цилиндре дейтерия.
В статье указывается, что лазерный термоядерный синтез не будет в конечном счете работать, потому что при высокой частоте термоядерных микровзрывов может разрушиться весь оптический лазерный аппарат воспламенения. Большой лазер в Ливерморе предназначен для моделирования оружия, в таком случае достаточна низкая частота.
Целью сообщения является демонстрация того, что с предложенным генератором Маркса можно быть поджечь чистый дейтериевый термоядерный микровзрыв.
Как это использовать в космическом двигателе? Винтенберг предлагает систему двигателя, в которой  "... термоядерная волна взрыва подожженная в маленьком цилиндре дейтерия Гигавольт-мультимегаамперным протонным лучом, направляемым из магнитно изолированного космического корабля  в ультравысоком вакууме, работающим как гигавольтный конденсатор."
В статье приводятся специфические особенности такой конструкции. В данной концепции весь космический корабль используется для электростатического хранения энергии.  Тороидальные токи азимутально обтекают космический корабль и изолируют его от окружающего электронного облака,  а также формируют электромагнитный отражатель плазмы термоядерного синтеза.
Данный материал недавно представлен на семинаре Лаборатории Реактивного движения, и статьи доступны на arXiv. Винтенберг исследует диапазон технологий межзвездных перелетов достижимый в относительно краткосрочной перспективе.

[КотКот]

Гравицапы всех видов:



http://www.sciteclibrary.ru/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?board=OTO .
http://tts.lt/~nara/help/ozenki.htm
http://zhurnal.lib.ru/editors/l/lemeshko_a_w/ainerc.shtml
http://dlinevitch.narod.ru/Princ.htm
http://antigravilet.narod.ru

[Chilik]

Paul Gilster в своем блоге «Centauri Dreams» опубликовал на днях информацию ...
 "... термоядерная волна взрыва подожженная в маленьком цилиндре дейтерия Гигавольт-мультимегаамперным протонным лучом, направляемым из магнитно изолированного космического корабля  в ультравысоком вакууме, работающим как гигавольтный конденсатор."

У этой замечательной идеи есть один недостаток: известно, что она не работает. На бумаге можно писать любые цифры, чем часто и пользуется народ, не сильно знакомый с проблемой. А проблема здесь простая: известно, что не работает.
Чтобы не быть гадом, который опять всех обругал, внесу немного позитива. Протонами уже никто не занимаетсмя лет как тридцать. Может в принципе работать система с поджигом пучком тяжёлых ионов типа золота или висмута с энергией типа 10 ГэВ (кстати, в переводе beam = пучок, а не луч). Потребное энергосодержание в импульсе - масштаба 10 МДж. Проекты реакторов на бумаге существуют, искать на веб-страничках ИТЭФ или ORNL.
Да, и ещё. Про конденсатор в сверхвысоком вакууме мог тоже написать только человек, никогда в реальной жизни с этим не сталкивавшийся. Где-то в соседней ветке уже писал - в вакууме проблемы с электронной эмиссией начинаются с электрического поля ~50 кВ/см. А в нормальных конденсаторных диэлектриках - раз в 8 больше. Плюс эпсилон типа 5. Короче, на единицу объёма - раз в 300 вакуум хуже, чем китайский конденсатор из магазина. Чем конденсатор на 1 ГВ заряжать и чем на нагрузку коммутировать, автор не говорит. Потому что не знает. Проще это делать, как все и делают - с генераторами импульсных напряженй.
И это только по аннотации, не читая статей. Короче, лажа, не тратьте времени.

[fireland]

Та физика на основе которой сейчас основываются все межзвёздные перелёты родилась всего лишь какое то столетие назад. Интересно было посмотреть на способы межзвёздных перелётов базирующиеся на физике Ньютона, когда не знали термоядерной реакции, аннигиляции, взаимосвязи пространства и времени и ограничения скоростью света. А также без радиосвязи и вычислительной техники, которые появились лишь в 20 веке. На рубеже 20 и 21 веков было доказано существование тёмной энергии и тёмной материи, казавшиеся когда то фантастикой. Так что не стоит отказываться от рассмотрения перспективных теорий. Интерсено будет посмотреть что нам даст появление Теории Великого Объединения, когда все четыре вида взаимодействий будут описываться единой теорией. Также будет интересно узнать что могут дать нам будущие теории физической пустоты (вакуума). Я это всё к тому говорю что не нужно наотрез отказыаться от чего то нового, что кажется сегодня фантастикой. Теория Относительности и связанная с ней физика тоже когда то казались какой то фантастикой, а сейчас она является основой основ современной физики.

[Иван Моисеев]

Гравицапы всех видов:



http://www.sciteclibrary.ru/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?board=OTO .
http://tts.lt/~nara/help/ozenki.htm
http://zhurnal.lib.ru/editors/l/lemeshko_a_w/ainerc.shtml
http://dlinevitch.narod.ru/Princ.htm
http://antigravilet.narod.ru

А этот козел с дырочками - там что ли остался?

With NY and Новый год!

[КотКот]

Гравицапы всех видов:



http://www.sciteclibrary.ru/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?board=OTO .
http://tts.lt/~nara/help/ozenki.htm
http://zhurnal.lib.ru/editors/l/lemeshko_a_w/ainerc.shtml
http://dlinevitch.narod.ru/Princ.htm
http://antigravilet.narod.ru

А этот козел с дырочками - там что ли остался?

With NY and Новый год!

Конечно. Вода кончилась, дверь закрылась, а Остап за стулом ещё не пришел.....

[Chilik]

На рубеже 20 и 21 веков было доказано существование тёмной энергии и тёмной материи, казавшиеся когда то фантастикой.

Если правильно понимаю, не доказано. Просто модная ныне научная теория, которая может объяснить часть наблюдаемых противоречий. Не исключено, что их можно объяснить и другим способом. В качестве одного из вопросов, на которые я пока не видел внятного ответа, повторю следующее. Большинство астрофизических выводов, приводящих к появлению тёмной энергии и тёмной материи, основаны на существующих методах определения космологических расстояний. Которые сами по себе есть величина статистическая и основаны на волевых предположениях. Например, что яркость сверхновых типа 1а сейчас и на заре вселенной одинакова. Что не факт, поскольку сильно изменился химический состав. И так далее, но в этой ветке это офтопик.

[ssb]

Chilik, рекомендую:
http://ufn.ru/ru/articles/2008/3/d/
http://ufn.ru/ru/articles/2008/11/a/

[Chilik]

Chilik, рекомендую:

Спасибо, детально изучу после частичного протрезвления. Увы, поскольку этим профессионально не занимаюсь, то даже по опубликованным статьям всю историю не восстановить даже при бесконечном доступе к старым статьям. Для меня проблема состоит в том, что достаточно фундаментальные выводы делаются на основании данных, имеющих не очень высокую исходную точность. Той же шкалы расстояний, к примеру. Данные WMAP и прочего интерпретируются, как обычно, на основании некоторых моделей, сидящих в голове у авторов работ. Возможны ли другие варианты - не знаю и не узнаю никогда. В принципе лямбда-член написан известно кем, но и что с того? Собственно WIMP-ы особой аллергии не вызывают. В отличие от "пэ равно минус ро". Вопрос-то о том, почему наблюдаемая вселенная почти плоская, остаётся. А тут уже нужно не одно совпадение (плотность равна критической), а аж два: это еще должно случиться ровно в момент нашего существование (потом лямбда-член пересилит). Антропоцентрическая аргументация работает, конечно, но не до такой же степени.

[avmich]

"One of things I do every day I'm in the operating room nowadays is,
we take a patient who needs to have their ... repaired, cool
them down to 50 degrees or so, take all the blood out of the body,
so they are, basically, their brain is quiet, their heart is stopped,
they're dead.  For all intents and purposes we operate on them for
half an hour and then we put the blood back and warm them up and
we're good to go."

"It's even conceivable that the first human space travelers...will be
retro-engineered with stem cells carrying genes that make antifreeze,
like the wood frog, and therefore will travel in a state of cold,
suspended animation."

William Hanson, M.D.
University of Pennsylvania Medical School
January 6, 2009

[КотКот]

"One of things I do every day I'm in the operating room nowadays is,
we take a patient who needs to have their ... repaired, cool
them down to 50 degrees or so, take all the blood out of the body,
so they are, basically, their brain is quiet, their heart is stopped,
they're dead.  For all intents and purposes we operate on them for
half an hour and then we put the blood back and warm them up and
we're good to go."

"It's even conceivable that the first human space travelers...will be
retro-engineered with stem cells carrying genes that make antifreeze,
like the wood frog, and therefore will travel in a state of cold,
suspended animation."

William Hanson, M.D.
University of Pennsylvania Medical School
January 6, 2009

Promt сказал:
[укажите = "avmich"] "Одна из вещей, которые я делаю каждый день, я нахожусь в рабочей зоне, в настоящее время,
мы берем пациента, который должен иметь их... восстановленный, прохладный
их вниз приблизительно до 50 степеней, выньте всю кровь из тела,
таким образом они, в основном, их мозг тих, их сердце остановлено,
они мертвы. Для всех намерений и целей мы воздействуем на них для
полчаса и затем мы откладываем кровь и нагреваем их и
мы хороши, чтобы пойти."

"Даже мыслимо, что первые человеческие космические путешественники... будут
спроектированный ретро со стволовыми клетками, несущими гены, которые делают антифриз,
как деревянная лягушка, и поэтому поедет в состоянии холода,
приостановленная мультипликация."

Уильям Hanson, M.D.
Университет Военно-медицинской школы Пенсильвании
6 января 2009 [/указывают]

[Kosmogen]

"Даже мыслимо, что первые человеческие космические путешественники... будут
спроектированный ретро со стволовыми клетками, несущими гены, которые делают антифриз,
как деревянная лягушка, и поэтому поедет в состоянии холода,
приостановленная мультипликация."

Нет, этот номер не пройдёт. Даже если и в анабиозе, что скоро очевидно будет вполне осуществимо, органическое тело  будет подвержено воздействию излучений, межзвёздного газа и пылевых частиц (не считая полной катастрофы при столкновении с более крупным объектом). Восстановить разрушенную ткань не удастся. Поэтому всё равно придётся снизить скорость звездолета до менее 1/3 световой,  как-то мониторить траекторию, делать мощную защиту и корректировать курс. Путь будет очень долгим и сверх дорогостоящим.

Более фантастичен, но принципиально возможен технически, вариант с полной загрузкой сознания человека (без тела) в кристалл путём нейронного сканирования и отправки к звёздам.  
1. Отправляются летящие с околосветовой скоростью ускоренные пучки углеродных наночастиц - разумных субъектов, способных по прибытии на место интегрироваться в любые более масштабные объекты и устройства.  Это развитие старой идеи саморепликаторов и зондов Фон Неймана.
2. Можно просто отправлять полную отсканированную инфу мозга  микроволновыми лазерами, эл.магн.волнами или другими сигналами. Но тогда прежде необходимо установить контакт с высокоразвитой ВЦ. Иначе будем стрелять в воздух или как в песне поётся: "Мы им посылаем - вы что енто там?, а нас посылают ... обратно".

[КотКот]

"Даже мыслимо, что первые человеческие космические путешественники... будут
спроектированный ретро со стволовыми клетками, несущими гены, которые делают антифриз,
как деревянная лягушка, и поэтому поедет в состоянии холода,
приостановленная мультипликация."

Нет, этот номер не пройдёт. Даже если и в анабиозе, что скоро очевидно будет вполне осуществимо, органическое тело  будет подвержено воздействию излучений, межзвёздного газа и пылевых частиц (не считая полной катастрофы при столкновении с более крупным объектом). Восстановить разрушенную ткань не удастся. Поэтому всё равно придётся снизить скорость звездолета до менее 1/3 световой,  как-то мониторить траекторию, делать мощную защиту и корректировать курс. Путь будет очень долгим и сверх дорогостоящим.

Более фантастичен, но принципиально возможен технически, вариант с полной загрузкой сознания человека (без тела) в кристалл путём нейронного сканирования и отправки к звёздам.  
1. Отправляются летящие с околосветовой скоростью ускоренные пучки углеродных наночастиц - разумных субъектов, способных по прибытии на место интегрироваться в любые более масштабные объекты и устройства.  Это развитие старой идеи саморепликаторов и зондов Фон Неймана.
2. Можно просто отправлять полную отсканированную инфу мозга  микроволновыми лазерами, эл.магн.волнами или другими сигналами. Но тогда прежде необходимо установить контакт с высокоразвитой ВЦ. Иначе будем стрелять в воздух или как в песне поётся: "Мы им посылаем - вы что енто там?, а нас посылают ... обратно".

Ну, это Технокосм, это в соседней палате......