Инженерные вопросы межзвездных перелетов

[pkl]

Alex_II пишет:

pkl пишет:
Хм... есть мнение, что корабль уж очень монструозным получается. Не небольшой исследовательский зонд, это точно!

Вам шашечки или ехать? По другому - так пушка чересчур монструозной получается, плюс малейшее отклонение и зонд свистит мимо чужой звезды хорошо если через её пояс Койпера, а то и через облако Оорта... И толку нам с такого счастья?

Фишка в том, что в отличие от ракеты пушка остаётся у нас и может быть использована для запуска ещё одного зонда. Ну и затраты энергии куда меньше - разгонять ведь надо только ПН!

[Alex_II]

pkl пишет:
Ну и затраты энергии куда меньше - разгонять ведь надо только ПН!

Не расскажете, как эта ПН от соседней (хотя бы) звезды сигнал передаст, если будет маленькой и легкой? Какой мощности передатчик надо? А если оно будет большим и тяжелым - задолбимся пушку строить... 

Дем пишет:
Учитывая что долбиться будет преимущественно межзвёздный газ - ледышка растает...

Конечно растает. Вопрос в том - за какое время...

[Дем]

Плотность межзвёздного газа 1000 атомов в см3, т.е. в секунду нам прилетит их 3*10е12 штук или 5*10е-15 кг
Т.е. энергии выделится 2.5 Дж. Т.е. каждые 10 секунд толщина ледышки будет уменьшаться на миллиметр. Насколько там большой кусок льда планируется?

[Иван Моисеев]

Дем пишет:
Плотность межзвёздного газа 1000 атомов в см3

Где-то 0,1 в нашем пузыре.

[pkl]

Alex_II пишет:

pkl пишет:
Ну и затраты энергии куда меньше - разгонять ведь надо только ПН!

Не расскажете, как эта ПН от соседней (хотя бы) звезды сигнал передаст, если будет маленькой и легкой? Какой мощности передатчик надо? А если оно будет большим и тяжелым - задолбимся пушку строить...

Оооо... эта тема отдельного разговора. Можно продолжить тут. Если, конечно, есть соображения, потому как у меня одного ума и знаний не хватает.

[Alex_II]

pkl пишет:
Если, конечно, есть соображения, потому как у меня одного ума и знаний не хватает.

Электронщик я еще тот, так что думать надо... Там сотни киловатт надо хотя бы, чтоб хоть призрачный шанс был пробиться. Солнечные батареи выбросить пленочные что ли? Чтоб от звезды зарядиться. Так там много надо будет...

[pkl]

Энергия? Сразу предлагаю РИТЭГ на америции. У него полураспад - более 400 лет.

[Иван Моисеев]

pkl пишет:
Энергия? Сразу предлагаю РИТЭГ на америции. У него полураспад - более 400 лет.

Посчитайте удельную мощность.

[pkl]

А что с ним не так то?

Энергетика альфа-распада Am-241 и относительно короткое время жизни создают высокую удельную радиоактивность и тепловой выход (106 Вт/кг, для примера у Pu-241 тепловой выход 3.4 Вт/кг).

Более чем в 31 раз больше, чем у плутония. Мало того,

Ядерный изомер Америций-242m обладает высоким сечением деления тепловыми нейтронами (6000 барн), большим количеством выделяемых нейтронов на одно деление (3,6) и относительно большим периодом полураспада (141 год)[3], что делает его подходящим топливом для сверхкомпактных ядерных реакторов (критическая масса — 3,78 кг, меньше только у некоторых изотопов калифорния).

[Иван Моисеев]

pkl пишет:
А что с ним не так то?

Энергетика альфа-распада Am-241 и относительно короткое время жизни создают высокую удельную радиоактивность и тепловой выход (106 Вт/кг, для примера у Pu-241 тепловой выход 3.4 Вт/кг).

Более чем в 31 раз больше, чем у плутония. Мало того,

Ядерный изомер Америций-242m обладает высоким сечением деления тепловыми нейтронами (6000 барн ), большим количеством выделяемых нейтронов на одно деление (3,6) и относительно большим периодом полураспада (141 год) [3] , что делает его подходящим топливом для сверхкомпактных ядерных реакторов ( критическая масса — 3,78 кг , меньше только у некоторых изотопов калифорния).

Выше говорилось о сотнях киловатт, тогда РИТЭГ со 100% КПД - десятки тонн. Реально КПД - 3-5%.

[pkl]

Эээ... каких сотнях кВт? Вы о чём? :|

[Иван Моисеев]

pkl пишет:
Эээ... каких сотнях кВт? Вы о чём?  :|  

см. "выше". Alex_II назвал цифру. Я могу сказать сколько энергии потребуется, если буду знать тех.требования. Но я их не усмотрел.

[natasha singh]

Actually i am interested to go to nasa but i am afarid

[pkl]

Иван Моисеев пишет: 

pkl пишет: 
Эээ... каких сотнях кВт? Вы о чём? [IMG] 

см. "выше". Alex_II назвал цифру. Я могу сказать сколько энергии потребуется, если буду знать тех.требования. Но я их не усмотрел.

Связь на межзвёздных расстояниях? Тогда да, надо от 100 кВт. Но для этого нужна смешанная энергосистема: РИТЭГ + ЯЭУ. РИТЭГ обеспечивает функционирование зонда в режиме "анабиоза", когда почти всё отключено, кроме критических систем и кое-какого научного оборудования, а ЯЭУ включается во время "пробуждения" для обеспечения сеансов связи, коррекции траектории и т.п. Собственно, для этого не нужно ничего изобретать, достаточно существующих энергоустановок типа "Топаза-3". Их срок службы около года вполне достаточен.

[Иван Моисеев]

pkl пишет:

Иван Моисеев пишет:

pkl пишет:
Эээ... каких сотнях кВт? Вы о чём? [IMG]

см. "выше". Alex_II назвал цифру. Я могу сказать сколько энергии потребуется, если буду знать тех.требования. Но я их не усмотрел.

Связь на межзвёздных расстояниях? Тогда да, надо от 100 кВт. Но для этого нужна смешанная энергосистема: РИТЭГ + ЯЭУ. РИТЭГ обеспечивает функционирование зонда в режиме "анабиоза", когда почти всё отключено, кроме критических систем и кое-какого научного оборудования, а ЯЭУ включается во время "пробуждения" для обеспечения сеансов связи, коррекции траектории и т.п. Собственно, для этого не нужно ничего изобретать, достаточно существующих энергоустановок типа "Топаза-3". Их срок службы около года вполне достаточен.

Накопитель (аккумулятор какого-либо типа) в таких ситуациях много эффективнее РИТЭГ.
Но, в любом случае, без простейшей (хотя бы) массово-энергетической сводки весь этот разговор в пользу бедных.

[pkl]

Да, ещё такая мысль: а что если запускать зонд по частям? Имеется в виду разделить его на несколько модулей: один модуль - ЯЭУ, другой - радиопередатчик для связи на межзвёздных расстояниях, третий - платформа с оптическими инструментами и т.п. Модули запускаются по частям с некоторым интервалом, затем сами находят друг друга и стыкуются. Это позволит несколько уменьшить габарит ЭМ-пушки. Что думают на сей счёт уважаемые кроты?

[pkl]

Иван Моисеев пишет:
Накопитель (аккумулятор какого-либо типа) в таких ситуациях много эффективнее РИТЭГ.
Но, в любом случае, без простейшей (хотя бы) массово-энергетической сводки весь этот разговор в пользу бедных.

А, т.е. от реактора заряжать аккумулятор? Гм.... не подумал. :oops:  А срок службы у аккумуляторов какой? РИТЭГи так точно десятилетиями могут работать, причём нечувствительны к температуре окружающей среды. Для них даже наоборот, чем температура ниже, тем они лучше работают. А современные аккумуляторы в этом отношении весьма капризны.

[Иван Моисеев]

pkl пишет:

Иван Моисеев пишет:
Накопитель (аккумулятор какого-либо типа) в таких ситуациях много эффективнее РИТЭГ.
Но, в любом случае, без простейшей (хотя бы) массово-энергетической сводки весь этот разговор в пользу бедных.

А, т.е. от реактора заряжать аккумулятор? Гм.... не подумал.  :oops:  А срок службы у аккумуляторов какой? РИТЭГи так точно десятилетиями могут работать, причём нечувствительны к температуре окружающей среды. Для них даже наоборот, чем температура ниже, тем они лучше работают. А современные аккумуляторы в этом отношении весьма капризны.

Я бы сравнил по E/m индуктивный накопитель, электростатический, гиро и химический. Если есть потребители энергии - есть и тепло.

[pkl]

Гиро- - сразу в отвал, это механика, долго не протянет. Вообще, надо что-то очень простое, долгоиграющее и желательно без подвижных частей. Индуктивный - это что? Сверхпроводящая катушка? Но сверхпроводники - это криогеника. Да ну нафиг!

Узнал про литиевые аккумуляторы:

удельная энергоёмкость: 110 ... 243 Вт × ч/кг

Теперь

Супермахови́к — один из типов маховика, предназначенный для накопления механической энергии. В отличие от обычных маховиков способен сохранять больше кинетической энергии, благодаря конструктивным особенностям.
За счёт конструктивных особенностей способен хранить до 500 Вт·ч (1,8 МДж) на килограмм веса[1]. В частности, в 1964 году советский инженер Н. В. Гулиа заявил авторские права на одну из конструкций, которой и дал название «супермаховик»...
...Компания Beacon Power, основанная в США в 1997 году, сделала существенный шаг, разработав серию больших стационарных супермаховиков для применения в промышленных энергосетях. Супермаховики производства Beacon Power способны запасать энергию в 6 и 25 кВт⋅ч в зависимости от модели и мощность в 2 и 200 кВт, соответственно.

Но блин, механика, гироскопический эффект... как то не вяжется это с небольшим космическим зондом.

Вообще, не понимаю Вашего отношения к РИТЭГам и реакторам. Откуда такая ненависть? При делении атомного ядра энергии выделяется на порядки больше, чем от любых электромагнитных способов /включая химию/. Так что всякие маховики, ЭХГ, батареи и прочее проиграют связке РИТЭГ + ЯЭУ всухую.

[pkl]

Сегодня, размышляя над зондом, поймал себя на мысли: а ведь он действительно будет похож на фотонную ракету! Нужна большая параболическая антенна для связи с Землёй. И ЯЭУ на конце конической фермы, увешанной радиаторами. Где же я это видел? А!


 http://www.kbarsenal.ru/razrabotki/raketno-kosmecheskaya-tekhnika