Инженерные вопросы межзвездных перелетов

[Alex_Semenov]

Великолепно :!:  :!:  :!: Alex_Semenov, Вы удивительный человек! В Вас грубейшие ошибки сочетаются с глубочайшей прозорливостью!

Нет. Я прозорлив повсюду.
Просто то, что вы считаете грубейшими ошибками – непонятая вами гениальность!
 :roll:
(шутка разумеется)
 :lol:

Вот и сейчас Вы прекрасно объяснили, почему наша экономика АБСОЛЮТНО не восприимчива к инновациям. И почему наши идеи реализуются на Западе.    

Инновации это для бедных, у кого нет нефти и газа.
Замкадышей...
От добра добра не ищут...

[tagus]

А вы откуда знаете?

Нечего там делать. Ближайшая звезда, а планет как не было позавчера, так и сегодня нет. Вот когда Семенов понастроит саморепликаторных машин с интеллектом и станет гнать волну разума - тогда да, но он пока о таком достижении не объявил.

[zenixt]

Спереть из школьного кабинета физики "страшную машину"
А можно сделать самому.
http://www.energodetal.ru/elektronika-v-shkole/generator-vysokogo-napryazheniya/elektrostaticheskij-generator/

Спасибо, вроде бы, ничего сложного.
 Только что попробовал еще проще. Два бумажных шарика весом по 1 г на нитях длиной 30 см поднес к экрану работающего телевизора. Когда отдалил, шарики разошлись на 2 см. Через 20 секунд заряд стек, и шарики сомкнулись.
 Слабовато.
 Надо ж, пока заряд не стечет, перенести его на петарду(поможет капелька клея), зажечь ее, еще секунд 5 ждать, пока она рванет.
 Подумал, в принципе можно уложиться в 5 секунд с одним заряженным шариком.
 Или еще проще. Все подготовить, соединив шарики с электродами проводником.
 Осуществимо. Еще раз, спасибо.

[Иван Моисеев]

Новые подробности по проекту "100-уеar Starship" (NASA-DAPRA):

NASA с помощью Google создаст межзвездный корабль?

http://rus.delfi.lv/news/technology/discovery/google-budet-finansirovat-mezhplanetnye-polety.d?id=35485307

В частности:

$1,1 млн., выделенных сейчас на исследования, совершенно недостаточно для финансирования такого амбициозного проекта, как колонизации новых миров, поэтому глава проекта Пит Уорден хочет привлечь к нему частное финансирование. "Мы надеемся вовлечь в "100-year Starship" некоторых известных миллиардеров", — говорит Уорден.
Им, к примеру, может быть один из основателей Google — Ларри Пейдж, который уже вел с Уорденом переговоры о цене полета на Марс — планеты, которая, вероятно, будет испытательным полигоном для более амбициозной миссии за пределы Солнечной системы.
...
Что касается достижения инопланетных миров, Пит Уорден очень оптимистичен. "Через несколько лет мы увидим первый настоящий прототип межзвездного космического корабля", — уверяет он.

Интересно: пресс-секретарь DAPRA - Павел Еременко. Может здесь знает его кто-нибудь?

[zyxman]

"Мы надеемся вовлечь в "100-year Starship" некоторых известных миллиардеров", — говорит Уорден.

Очень логично. Конечно, далеко не каждый миллиардер жаждет войти в историю чем-то кроме гиперпотребления, но такие, которые хотят войти в историю великими вещами реально есть, а это действительно уникальный шанс, тк запуск первого межзвездного зонда будет историческим событием, новым шагом цивилизации, практически на уровне первого полета в космос.

[tagus]

Интересно: пресс-секретарь DAPRA - Павел Еременко. Может здесь знает его кто-нибудь?

Не знаем, но, судя по всему, это он:
http://www.linkedin.com/in/pauleremenko
http://www.darpa.mil/tto/personnel/eremenko_p.html
http://dtsn.darpa.mil/pmdb/search.aspx?q=eremenko&mode=keyword

[Иван Моисеев]

Набрел:
http://mezhzvezdny.blogspot.com/2010/12/blog-post.html

рекомендуется к прочтению - электронная книга (формат html, одним файлом) - переведенная в формат для электронных книг архивная ветка с перепонки "Межзвездные перелеты: модели и гипотезы". Среди прочего там присутствуют и мои посты. Несмотря на обьем и давность чтиво весьма актуальное и читается все на одном дыхании.
В теме посты про трансхьман, постиндастриал, политику, фричерские и научные идеи, юмор и все остальное, касающиеся межзвездных перелетов. Читается очень живо и на мой взгляд подобные электронные книжки-архивы дают фору любой научно-популярной литературе. Были б у меня деньги я б ее издал, было б у меня много денег - я бы еще нанял переводчика и издал бы на английском. Скачать

Скачать, это:
http://rapidshare.com/files/436738000/mem_interstellar.zip

[zyxman]

Набрел:

Спасибо.

Вот так и не заметишь, как попадешь в историю :lol:

[Alex_Semenov]

Набрел:

Спасибо.
Вот так и не заметишь, как попадешь в историю :lol:

Да уж...
Это "разговор" на  форуме "Мембране" 2005-го года, кажется.
А мои взгляды с тех пор во многом изменились.
 :roll:

Некогда мне пока заниматься тут привычным графоманством...
Но вот недавно нашел.

http://galspace.spb.ru/orbita/23.htm

Как всегда в общем-то из пустого в порожнее с красивыми картинками....
Но вот интересная вещь:


"РУЧНАЯ" ЧЕРНАЯ ДЫРА ПОСЛУЖИТ ИСТОЧНИКОМ ЭНЕРГИИ



Два американских математика, Луи Крейн и Шон Уэстморленд штата Канзас, считают, что однажды мы сумеем построить звездолет, приводимый в движение черной дырой, созданной человеком. Для этого нужно соорудить солнечный лазер диаметром 250 км. Затем он помещается на орбите Меркурия, где интенсивность воздейтвия Солнца необычайно велика. Энергия накапливается весь год до момента интенсивной вспышки солнечного гамма-излучения. Вследствие этого начинается пульсация лазера. Пучек лучей от лазера фокусируется в точке, где плотность энергии возрастает настолько, что образуется черная дыра весом 1 млн тонн, диаметр которой меньше атомного ядра. Рядом с ней предполагается построить корабль. Черная дыра будет перемещена к параболическому двигателю корабля.
Принцип работы двигателя заключается в способности черной дыры к медленному испарению. Таким образом сразу после своего образования черная дыра, постоянно уменьшаясь в размерах, становится источником так называемого излучения Хокинга. Зонд приводится в движение энергией черной дыры, и ее ресурсов хватит на многие годы, в течение которых будет продолжаться межзвездная экспедиция.

1 000 000 000 кг черная дыра это какой же мощности импульс?
Энергия не может быть меньше 9E+25 Дж (E=mc2).
Если импульс в 10 Нс (1E-8  )  то это 9E+33 Ватт.
Мне это напоминает что-то, что я читал про гамма-всплеск....
Еще. Они забыли сказать, что черную дыру можно и надо подпитывать. Бортовым запасом материи. Там вроде на рисунке и баки предусмотрены.
Кстати, а чем светит черная дыра?
Спектр ее излучения какой?

[Alex_Semenov]

Но вот интересная вещь:

Нужна видимо поправка. А то знаю я местную публику.
 :twisted:
"Интересная" не в смысле "реальная".
А интересная в вмысле интересный полет мысли.
Об этом как раз Панов в начале года на какомто из зайцевских семенаров по SETI рассказывал.
И народ пару раз интересовался "звездолетом на черной дыре".
Кажется даже ссылка на первоисточник уже здесь была.
А вот пошли уже картинки...
   
Глупо на красиво.
Я себе эту штуку не так чуть-чуть представлял...

[tagus]

Два американских математика, Луи Крейн и Шон Уэстморленд штата Канзас, считают, что однажды мы сумеем построить звездолет, приводимый в движение черной дырой, созданной человеком.

Было уже. Стр. 203 этой темы - там и ссылка на первоисточник.

Кстати, а чем светит черная дыра?
Спектр ее излучения какой?

Спектр как у черного тела. Кстати, а существование излучения Хокинга наблюдениями кто-нибудь уже подтвердил?

[fan2fan]

Навеяно как "Вояджерами", так и последними постингами. Какой срок полета может быть признан максимально допустимым для беспилотной грандмиссии к какой-либо звезде ? Для изучения СС пока что получается, что допустимы миссии до 40 лет (причем без планирования этого срока службы изначально и без повтора в обозримой перспективе). ИМХО оценочные сроки эти будут возрастать по мере роста возраста самой космонавтики в целом (когда, с одной стороны, накопится опыт длительных миссий автоматов, а с другой стороны - чистая психология :-)), т.е., скажем, к 2057 г., возможно, будут допустимы расчетно 100-летние миссии (а нерасчетно - еще более длительные). Так ли это (будут ли допустимые сроки миссий АМС возрастать) - что кто думает ? Может ли такая миссия быть побочной/продленной для какой-то другой миссии (в известном смысле - аналогично "Вояджерам") ? Есть ли что-то, что можно было бы исследовать в межзвездном пространстве так, чтобы можно было включить в программу межзвездную миссию "на всякий случай" ? Более простые миссии можно вообразить (например, "Тау (ну, телескоп на 1000 а.е.) + исследование Седны"), но в подобных вообразимых на сей момент случаях побочная миссия, кажется, идет раньше основной...

[hecata]

Дырка в миллион тонн будет давать 130 киловатт мощности. Маловато для межзвездных путешествий. Но поскольку энерговыделение ЧД имеет обратноквадратическую зависимость, то для тысячи тонн мы уже получим мощность в 130 гигаватт.

Говорить же о температуре здесь нельзя. Даже для ЧД в миллион тонн она будет в районе 10^14 градусов, для 1000 тонн - 10^17. Такие ЧД "светят" всякими частицами, а не фотонами.

Для заряженных и вращающихся ЧД все значения будут поменьше, но добавится много своих фокусов.

В принципе, ЧД - реальный конвертер массы в энергию - только делать это надо не скидывая мусор в "топку" (с аккреции можно получить 42% mc^2) а за счет обмена импульсов фотонов с эргосферой вращающейся дыры.

В качестве движетелей предлагалось использовать несимметричные джеты  заряженных дыр.

Мне вот интереснее идеи, как можно получить ЧД суб-астрономических масс, в тысячи и миллионы тонн...

[zyxman]

Говорить о температуре здесь нельзя по несколько другой причине - ЧД светит не по принципу черного тела, а скорее по принципу лазера, тк по сути в самом деле перерабатывает вещество прямо в энергию, и чтобы получалось низкоэнергетическое длинноволновое излучение, нужны соответствующие легкие частицы а из протонов/нейтронов и получится не ближе рентгена.

[zyxman]

Навеяно как "Вояджерами", так и последними постингами. Какой срок полета может быть признан максимально допустимым для беспилотной грандмиссии к какой-либо звезде ? Для изучения СС пока что получается, что допустимы миссии до 40 лет (причем без планирования этого срока службы изначально и без повтора в обозримой перспективе).

Если миссия настолько зависима от Земли как "Вояджеры", то это вопрос скорее не сюда а в психологические вопросы - ИМХО, с инженерной точки зрения можно уже и тысячу лет заложить (вон у "Хаббла" компьютер 20 лет отработал, а запасной после 20 лет нормально включился и работает).
То есть конечно нужно провести очень масштабные и длительные исследования стабильности компонентов, но вобщем думаю можно значительно увеличить сроки эксплуатации и хранения.

Но очевидно, что миссия не просуществует дольше чем существует организация, которая заинтересована в этой миссии, поэтому нужно либо делать миссию полностью независимой от Земли, либо думать как сделать чтобы организация надежно просуществовала все запланированное время и имела возможность работать, то есть приходим к вопросу политической стабильности..

И это даже если не принимать во внимание момент морального устаревания техники - что и за 40 лет все меняется очень сильно, а за 100 лет просто наука может стать другой.

[Иван Моисеев]

Но очевидно, что миссия не просуществует дольше чем существует организация, которая заинтересована в этой миссии, поэтому нужно либо делать миссию полностью независимой от Земли, либо думать как сделать чтобы организация надежно просуществовала все запланированное время и имела возможность работать, то есть приходим к вопросу политической стабильности..

Ллойд - с 1734 г.
Французская академия наук - 1666 г.
Какие еще есть организации-ветераны?

[Alex_Semenov]

Но очевидно, что миссия не просуществует дольше чем существует организация, которая заинтересована в этой миссии, поэтому нужно либо делать миссию полностью независимой от Земли, либо думать как сделать чтобы организация надежно просуществовала все запланированное время и имела возможность работать, то есть приходим к вопросу политической стабильности...

Миссия к другой звезде просто обречена быть независимой от Земли. На таких расстояниях даже посоветоваться о стратегической ситуации исследователь (не важно будет ли это команда людей или ИИ) не сможет. Именно такая ситуация для ИИ зонда Фон-Браун обыгрывается в "Чужой планете"



Мол, ожидали найти планету, заполненную бактериальным бульоном, а нашли планету с развитой многоклеточной флорой и фауной.
Что же касается длительности жизни организации, которая пошлет исследователя, то тут ситуация тоже интересная. До сих пор скорость социальных процессов на планете только ускорялась. Скажем древний Египет. За 3 тысячи лет там было три царства (условно конечно). Три взлета и падения. То есть "империя реки" (система, где государство владеет неким ресурсом, который нельзя разделить) может быть очень устойчивым образованием.
В наше время 200 лет США считаются почтенным возрастом. СССР родился прожил и умер как образование менее чем за 80 лет. Нам кажется что и дальше все будет меняться со скоростью сновидений.
Но я думаю что мы просто сейчас проходим пик скорости изменений. Быстрые измения (десятилетия циклов) будут еще долго. Но через 500 лет все устаканится. Через 1000-2000 лет социальные процессы вообще потекут со скоростью процессов в междуречье и древнем Египте. Так что вопрос "цены" времени будет уменьшаться с течением времени.
 

И это даже если не принимать во внимание момент морального устаревания техники - что и за 40 лет все меняется очень сильно, а за 100 лет просто наука может стать другой.

Я считаю эту точку зрения сильно устаревшей. Так думали в 50-60-х, когда прогресс человечества виделся как ЭКСПОНЕНТА. Ну по крайней мере очень крутая прямая идущая вверх.
Но теперь в связи с "экологическим мышлением" наиболее вероятная кривая роста показателей цивилизации (в том числе и рост ее научных успехов) – логистическая кривая.



Есть все основания считать, что логистическая кривая научных достижений уже прошла пик (середину). Если начало ее относить на 300 лет назад, то лет через 300 человечество выйдет на "верхнюю площадку" более-мение полных знаний о мире. Мы в целом поймем устройство мира (жизни, разума) и с этого момента прирост новыми знаниями становится очень незначительным.
За мизерный прирост мы должны будем платить огромными усилиями.
Например.
За возможность проверить свои представления о том, что такое жизнь, мы должны исследовать чужую жизнь. Но где ее взять, если ее нет в Солнечной системе?
То есть. Сейчас нам 40 лет ожидания кажется непростительной роскошью. Но через 300 лет полеты и в 100 и в 500 лет к звездам СТАНУТ "рентабельными".

У Багрова и Смирнова вот тут http://go2starss.narod.ru/pub/E003_XXIZ.html есть очень здравая идея.

Мы бы предложили в качестве отправного такой критерий: продолжительность полета, имеющего цель получить новые сведения об удаленном объекте, не должна превышать времени, за которое удвоится информация об этом объекте при условии, что данный полет не состоялся.
Вообще же оценка полезности должна носить некий стоимостный характер и исходить из "цены" экспедиции и ценности ожидаемых от нее результатов. Ресурсы цивилизации не бесконечны, и сверхзатраты не всегда окупаются "сверхприбылью" от нового знания, сколь бы заманчивым его приобретение ни казалось.

То есть. Допустим мы разглядели на 40 св. лет планету, в атмосфере которой есть 12% кислорода. Мы с высокой долей вероятности ожидаем найти там жизнь. Полет туда даже на фантастической скорости 0.1с (это очень быстро) продлится 400 лет. За 400 лет человечество может удвоить свои знания о том, что такое жизнь?
Глядя на логистическую кривую выше (ведь она применима не только ко всей науке но и к отдельным проблемам, возникающим в ней) можно сказать следующее. Сейчас, пока мы находимся где-то внизу этой кривой – ДА.
И удвоит и утроит и удесятерит.
Мы пока сейчас еще не созрели для такого полета.
Мы пока еще можем удваивать свои знания о сути жизни куда боле дешевыми методами и быстрей. Наблюдение из далека (телескопы) дадут массу новых данных, пищи для анализа общей ситуации (сколько этих самых "живых" планет). Есть еще масса других подходов. Например, вот о вычислительном проекте:

http://www.membrana.ru/articles/global/2009/07/06/192700.html



Но когда мы исчерпаем все косвенные и более дешевые методы, когда нам останется только действительно проверить свои теории "на месте", и когда найдется объект, который действительно может помочь такой проверке, тогда останется только лететь.
Интуитивно, я считаю, что  будет ОГРОМНОЙ удачей, если мы найдем хотя бы одну планету в пределах 100 св. лет с подозрительным содержанием кислорода в атмосфере.
А если такая планета найдется аж на 400 св. лет? Это тоже удача. Но куда более реальная. Далеко? Что поделать? И 4000 лет полета (плюс 400 лет ожидания ответа) будут когда-то ОПРАВДАНЫ если логистическая кривая - "линия нашей судьбы".
Если логистическая кривая не врет, то однажды даже самые длительное ожидание станет оправдано.
Мы пока слишком глупы и нетерпеливы. Ажиотаж вокруг утечки непроверенных данных "Кеплера" говорит сам за себя. Мы ждем горячих открытий. Мы ожидаем увидеть море живых планет вокруг себя. Но я очень большой скептик.
Мы слишком ЗАЖРАЛИСЬ в последнее время.
Нам бы чуть отстыть...
Ничего, к концу века, думаю, пройдет...
Как говорил мой сержант в карантине, выгоняя нас на "дорогу жизни" "умирать": "Я навчу вас любЫтЫ жЫття!"
И мы научимся...
Дайте срок...

[tagus]

ЧД ... перерабатывает вещество прямо в энергию

Излучение Хокинга - это не переработка вещества, а "испарение" массы черной дыры.

[Alex_Semenov]

Дырка в миллион тонн будет давать 130 киловатт мощности. Маловато для межзвездных путешествий. Но поскольку энерговыделение ЧД имеет обратноквадратическую зависимость, то для тысячи тонн мы уже получим мощность в 130 гигаватт.

Ага. Не в кусре нюансов. Спасибо.
Для создания менее массивной дырки нужно и меньше энергии. Но вопрос – а это возможно? Тысячетонная дыра – как долго она проживет?
Правильно ли я считаю?
Тысяча тонн материи это 9E+22 Дж энергии. Если она светит по 1,3E+11 Дж в секунду то это ... 22 тысячи лет на полное испарение. В принципе нормльный так срок работы...
Хотя движок все равно слабоват. Это же 10% от мощности нашей цивилизации. А для разгона простейшего зонда за год-другой надо 10 мощностей.
Можно еще уменьшить массу дыры? Так чтобы она давала 130 ТW хотя бы?

Говорить же о температуре здесь нельзя. Даже для ЧД в миллион тонн она будет в районе 10^14 градусов, для 1000 тонн - 10^17. Такие ЧД "светят" всякими частицами, а не фотонами.

Ага. То есть фактически мы тут имеем очень жесткое гамма и всякая срань в стиле пи-мезонов... Очень похоже на анигилляцию. Так? И никаким тут зеркалом не обойтись.

Для заряженных и вращающихся ЧД все значения будут поменьше, но добавится много своих фокусов.

Если эти фокусы не сильно меняют спектр, то оставим их пока в стороне.

В принципе, ЧД - реальный конвертер массы в энергию - только делать это надо не скидывая мусор в "топку" (с аккреции можно получить 42% mc^2) а за счет обмена импульсов фотонов с эргосферой вращающейся дыры.

Ага. Так я и думал. То есть черная дыра – это источник жестких частиц (гамма это уже считай частицы). Надо запускать на орбиту черной дыры материю (скажем водород) которая этими бы гамма и частицами разогревалась до сверхгорячей плазмы и выкидывалась во все стороны. И вот эту теперь плазму надо магнитным зеркалом отражать в нужном направлении.
Так?
Сразу напрашивается и источник водорода – межзвездная среда. Ведь идея звездолета на черной дыре возрождает мечту Зенгера и Бассарда о РЕЛЯТИВИСТСКОМ полете с постоянным ускорением.
Я даже новую схему магнитного коллектора для водорода, придумал. Вряд ли она будет работать... конечно... Но название у нее красивое. "Гиперболоид инженера Гарина"
Потому что та  же схема.
Кто-нибудь помнит как это чудо-оружие было устроено?
 



Частицы не собираются, а  отражаются большим зеркалом на маленькое...
Только вместо оптических зеркал- магнитные.
Сработает? Не знаю. Но все что предложено до этого не работает точно.

В качестве движетелей предлагалось использовать несимметричные джеты  заряженных дыр.

Не совсем понял термин. Но это как раз наверное то, что я описал выше... Только другими словами...

Мне вот интереснее идеи, как можно получить ЧД суб-астрономических масс, в тысячи и миллионы тонн...

Насколько я понял авторов идеи - проблема в умении фокусировать поток гамма-излучения. Допустим они создадут этот чудо-лазер, который будет заряжаться, заряжаться, заряжаться, а потом бабах!
Но!
Он даст широкий сверхмощный луч. Километры (ведь этот луч содержит энергетический эквивалетн тысячи тонн материи). А его надо сфокусировать в пространство меньше размера атома.
Как?
Эта "техническая" деталь остается загадкой.

Да. Забыл сказать.
Я этот двигатель если и рассматриваю как перспективу, то исключительно как ОЧЕНЬ далекую перспективу. Скажем для полета в соседнюю метагалактику или вообще на край вселенной.
Разумеется, такие "игрушки" -  даже не для цивилизаций II-го типа по Кардышеву, а III-го как минимум...
Для простых межзвездных полетов – слишком много мороки.
Если вы умеете фокусировать столько гамма-лучей с такой колоссальной энергией в импульсе, то сфокусировать инфракрасный поток той же энергии да еще и в течение года (время разгона) на парус - вам ПЛЕВОЕ ДЕЛО!

Звездолет на черной дыре становится разумным решением если это прямоточка.

[tagus]

Говорить же о температуре здесь нельзя.

Однако, говорят именно о ней, хоть и в качестве абстрактной модели естественно.

Такие ЧД "светят" всякими частицами, а не фотонами.

Всякими частицами И фотонами.

Мне вот интереснее идеи, как можно получить ЧД суб-астрономических масс, в тысячи и миллионы тонн...

http://arxiv.org/pdf/0908.1803
Там одна из идей по генерации мелких черных дыр рассматривается.