Полет к звездам становится реальнее

Так это или не так - мы не узнаем:(
Поэтому ограничиваемся обсуждением реальных конструкции. Но никто Вам не мешает завести новый топик - форум как раз для этого сделан;)

Ведущий Евгений Муслин
Темы передачи: пилотируемый полет к звездам, нью-йоркский автосалон 2002-го года, а также короткие научные новости.

Лилия Шукаева: На ежегодной конференции Американской Ассоциации Содействия Развитию Науки, проходившей в этом году в Бостоне, группа американских ученых, энтузиастов дальних космических полетов, вновь попыталась оценить, насколько реальны, пусть даже в отдаленном будущем, перспективы полетов к звездам. Увы, даже самые близкие к нам звезды находятся на невообразимых расстояниях от Земли, измеряемых десятками триллионов километров, по сравнению с которыми 400 тысяч километров до Луны или 56 миллионов километров до Марса просто ничтожны. Так что трудности на пути к межзвездным полетам огромны. Огромны, но все же, считают ученые, они в принципе преодолимы и не требуют каких-либо изменений существующих физических законов. Так почему бы не прикинуть, пусть пока умозрительно, как это можно сделать, как посетить другие солнечные системы и встретиться, может быть, с другими цивилизациями?

Прежде всего, потребуются космические корабли, развивающие, по крайней мере, на порядок или на несколько порядков большие скорости, чем современные ракеты. Да и при этом лететь придется несколько сотен лет, так что в пути сменятся 6,8 или 10 поколений людей. Какие чувства будут испытывать эти люди, зная, что им самим, их детям и внукам придется провести всю свою жизнь в замкнутых космических скорлупках, в полностью искусственной среде, год за годом мчась неведомо куда сквозь черные провалы межзвездных пространств?

На бостонской конференции ученые подсчитывали, какова должна быть первоначальная численность участников экспедиции, чтобы предотвратить опасность инбридинга и долговременный риск генетического вырождения. Обсуждалась также возможная структура управления коллективом межзвездного корабля, выбор для такого коллектива оптимальных языков общения, принципы установления законодательных норм, регулирующих социальную и семейную жизнь астронавтов.

Важной проблемой многолетних космических полетов является продовольственное снабжение. Очевидно, пищевые продукты придется полностью выращивать или синтезировать на борту космического корабля. "К сожалению, нет никакого сомнения, - сказал доктор Джин Хантер, профессор-биолог из Корнелльского университета, занимающийся проблемами окружающей среды, - что с привычкой к свиным отбивным, к шоколадным тортам и артишокам с голландским соусом астронавтам придется расстаться еще на Земле". Нужно признать, что многие вопросы, которые рассматривали участники межзвездной группы, своей экзотичностью иногда не уступали проблеме клонирования библейского единорога. Это было не случайно: наверное, половина ученых из этой секции на досуге писали фантастические романы.

Доктор Джон Мур, профессор антропологии из Флоридского университета, сравнил команду отважных межзвездных первопроходцев с группами полинезийцев, которые десятки тысяч лет назад отправлялись в океан на поиски островов, пригодных для колонизации и заселения. "Молодые люди, - сказал он, - с оружием и запасами пищи выходили в неведомый им океан целыми флотилиями на утлых каноэ. Никто не знал, вернется ли он домой. Попутные ветры дули только в одном направлении, и многие погибли в морской пучине". Однако со временем полинезийцам все же удалось колонизировать Новую Зеландию, остров Пасхи и Гавайские острова. Так что еще тогда люди показали себя неустрашимыми разведчиками, способными уцелеть в самой негостеприимной среде.

Однако никакую миграцию во всей человеческой истории нельзя сравнить по ее трудностям с межзвездным полетом. Самая близкая к нам звезда Альфа Центавра удалена почти на 4,5 светового года от Солнца, а световой год - это примерно 10 триллионов километров. Другая известная звезда Сириус еще вдвое дальше. Чтобы дать наглядное представление о межзвездных расстояниях, доктор Джеффри Ландис из исследовательского центра НАСА им. Джона Глена в Кливленде напомнил присутствующим, что самыми быстрым объектами, когда-либо запущенными, в космос были американские межпланетные зонды "ВИКИНГИ", летевшие со скоростью 15 км в секунду. Так вот, если бы их запустили пещерные люди 11 тысяч лет назад, то к сегодняшнему дню они проделали бы одну пятую пути к ближайшей звезде.

[ слишком длинный топик - автонарезка ]

Доктор Роберт Форвард, владелец и научный руководитель консультационной компании "ФОРВАРД АНЛИМИТЕД", которая специализируется в проектировании перспективных космических двигательных систем, заявил, что ракетные двигатели и необходимые им запасы топлива слишком тяжелы для межзвездных полетов. Или, как выражаются специалисты, их удельные параметры недостаточно высоки, чтобы ракетные корабли могли развить приемлемые скорости. Доктор Форвард предлагает безракетные аппараты, которые построят прямо в космическом пространстве и оснастят ультратонкими гигантскими парусами размером с Техас, но весящими всего несколько десятков тонн. Такой космический парусник разгонят мощными лазерными световыми пучками или пучками частиц высокой энергии из земного или космического источника или из установки на другой планете, например, на залитом Солнцем Меркурии до гигантской скорости порядка 30% от скорости света, то есть, примерно до 100 тысяч километров в секунду. При такой скорости аппарат долетит до Альфы Центавра всего за несколько лет.

"Мы можем отобрать группу 16-летних добровольцев, обучить их и в возрасте порядка 20 лет с небольшим послать в космос, - говорит доктор Форвард. - Им предстоит скучное путешествие, но уже они долетят до Альфы Центавра зрелыми людьми, еще в расцвете лет. Там они проделают интереснейшие исследования и по радио передадут их результаты на Землю. Домой вернется, по-видимому, уже следующее поколение. Так что межзвездный полет - это в лучшем случае пожизненная командировка. Но все же она может быть проделана одним поколением первопроходцев".

Поскольку межзвездный полет продлится не один год, космический корабль должен быть сделан максимально удобным для жизни. Там должна быть создана, например, искусственная гравитация. Ее нетрудно создать, заставив космический корабль вращаться вокруг оси. Одного-двух оборотов в минуту, по-видимому, будет достаточно.

Ну, а внутри обстановка,- говорит доктор Джеффри Ландис -может напоминать хороший торговый центр. Дело в том, что архитекторы научились проектировать такие центры так, чтобы эффективно использовать пространство и чтобы одновременно покупатели чувствовали себя просторно. К тому же торговые центры - удобное место для посещения их всей семьей. А профессор-антрополог Джон Мур считает крепкую традиционную семью краеугольным камнем успеха при многолетних межзвездных полетах.

Несколько последних десятилетий - говорит ученый -специалисты по космическим исследованиям и писатели-фантасты часто обсуждали вопросы об оптимальной численности и составе межзвездных команд астронавтов. Они представляли себе целые отряды эдаких неустрашимых космических волков наподобие известного американского летчика-испытателя Чака Йегера, с угрюмой решимостью готовых переносить любые трудности, или команды, состоящие из групп бионически бесполых существ, ухаживающих за замороженными человеческими эмбрионами, которые в намеченное время можно разморозить и пустить в рост.

Некоторые из подобных сценариев, предлагавшихся ранее, -говорит доктор Мур, - носят просто пугающий характер с социальной точки зрения, ибо в них рассматривается создание весьма странных социальных структур с интенсивностью социальных отношений, никогда еще не испытывавшейся в каком-либо реальном человеческом коллективе. Решая, как организовать межзвездный полет, - считает доктор Мур, - лучше всего прибегнуть к самой знакомой, распространенной, упорядоченной и хорошо понимаемой нами социальной форме, словом, к обычной человеческой семье. Ведь фактически каждое общество на протяжении человеческой истории строилось на основе родственных отношений. Тем более, что система управления, контроля и старшинства в традиционной семье проста и очевидна.

Далее доктор Мур считает, что всем потенциальным участникам звездной одиссеи должна быть гарантирована возможность, если они пожелают, женться или выйти замуж и иметь детей. Конечно, поиск супружеских партнеров будет в замкнутом межзвездном коллективе существенно ограничен, но, тем не менее, в каждой возрастной когорте, достигающей половой зрелости, каждому индивидууму должен быть обеспечен выбор между 10 потенциальными женами или мужьями.

[ слишком длинный топик - автонарезка ]

Доктор Мур и его коллеги разработали компьютерную модель, которую они назвали "ЭТНОПОП" и которая позволяет определить минимальную численность межзвездной команды, позволяющую длительно сохранять необходимую генетическую изменчивость популяции при условии свободного выбора сексуальных партнеров. В соответствии с этой моделью, численность команды может быть ограничена 80-100 участниками, чего будет достаточно для существования здоровой с генетической точки зрения популяции в течение более 1000 лет. При этом предполагаются два необременительных ограничения: женщины должны иметь не больше, чем по два ребенка, и рожать их в возрасте не моложе 30-35 лет. Хотя интуитивно это кажется странным, говорит доктор Мур, однако известно, что именно такая задержка в деторождении и немногочисленность семей способствуют сохранению генетической изменчивости в замкнутых группах.

Наряду с важностью сохранения генетического разнообразия, говорит профессор лингвистики из Мичиганского университета Сара Томасон, не менее важна и проблема языка для взаимного общения астронавтов. Прежде всего, с самого начала полета каждый его участник должен иметь возможность разговаривать с каждым своим спутником. Скорее всего, языком такого общения будет английский, поскольку именно английским пользуются во всем мире для управления авиационными сообщениями и для многих других международных целей. Именно английский является сейчас языком международного бизнеса, языком науки и вообще языком образованных классов. Кроме того, английский - это официальный язык 51 страны из почти 200 стран, существующих в мире, и второй язык во многих других странах.

Но хотя все члены межзвездной команды и будут говорить по-английски, многие из них, возможно, сохранят различные акценты, а их дети и внуки, родившиеся в полете, будут говорить на новом "англо-космическом" диалекте. Подростки придумают много своих новых слов и отбросят редко употребляемые слова, отображающие субъекты, оставленные на далекой родине, например, снег, дождь, река, зима и так далее.

Другой сферой, где проявится свойственная человеку изобретательность, явится космическая кухня. Не имея скота и птицы на борту и без возможности пополнения продовольственных запасов, межзвездные путешественники должны обеспечить себе полную пищевую независимость от внешнего мира. Доктор Хантер из Корнелльского университета считает, что основой такой независимости станет гидропоника - выращивание культурных растений без почвы. Корни этих растений - пшеничных и рисовых колосьев, картофеля, бобов, кукурузы и так далее - будут погружены в питательный раствор, куда будет добавляться вода, удобрения и все нужные микроэлементы.

Кроме растений, астронавты, наверное, используют и микробные культуры. Рост растений занимает, по меньшей мере, недели, тогда как дрожжевидные микроорганизмы, размножающиеся в закрытых автоклавах, способны производить значительные количества углеводов, протеинов и жиров за считанные часы. Кроме того, микроорганизмы необходимы для обеспечения круговорота органических веществ в замкнутой системе звездного корабля. Ибо микробы способны питаться любыми углеродсодержащими отходами жизнедеятельности растений и животных организмов.

Прежде чем начнется реальное осуществление межзвездных полетов, потребуется решить тысячи технических, биологических, социальных и даже идеологических проблем. Это займет многие годы. Но попытка положить скромное начало этой грандиозной научной работе уже предпринята на Бостонской конференции Американского Общества Содействию Развитию Науки

Существующие концепции двигателей на известных физических принципах позволяют наладить освоение солнечной системы. Высшей точкой здесь является термоядерный двигатель типа Дедала. Он позволяет летать по солнечной системе с максимально возможными скоростями, т.е. быстрее просто в принципе не долетишь. Беру пилотируемый вариант: до Плутона - 2 недели, до Марса - пара дней. И это с постоянной силой тяжести за счёт разгона до середины пути, а затем торможения на второй половине пути. Если использовать термоядерный движок для перелёта к звёздам, можно рассчитывать на скорость 12% от световой. Но это тоже весьма мало для серьёзных исследований других звёзд, уж не говоря об их освоении. Говорить здесь можно только о рекордном прыжке.

Таким образом для реальной активности в деле освоения других звёзд необходимо разработать движок видимо на принципиально новых физических принципах. Возможно всё пойдёт по пути овладения гравитацией и создания так называемых "червоточин" Кипа Торна, т.е. каналов перехода из одной точки пространства в другую по кратчайшему пути, пользуясь искривлённостью (или искривлением) пространства. Это всё равно как не идти по поверхности листа от одного его края к другому, а сложить лист пополам и проткнуть его шилом.

DIJ>Говорить здесь можно только о рекордном прыжке.
Погоня за рекордами, затягивающаяся на многие десятилетия, если не на столетия, теряет всяческий смысл. Основная отдача от рекордных прыжков - это политические дивиденды. А о каких дивидендах и для кого можно говорить при такой задержке? К тому же за такой срок, вполне вероятно, могут смениться приоритеты, и такой перелет вместо ожидаемого достижения будет выглядеть полным убожеством.

DIJ>Таким образом для реальной активности в деле освоения других звёзд необходимо разработать движок видимо на принципиально новых физических принципах.
А еще более вероятно, что для подобных разработок нужно иметь "фундамент" в виде осваеваемой солнечной системы. Если же пытаться решать эту задачу на основе известных физических принципов, то из наиболее вероятного это условие превращается в обязательное. Пока же об освоении благополучно "забывают". Конечно исследования являются предварительным условием любого освоения, но из этого совсем не следует, что за исследованиями обязательно наступит этап освоения.

Б.г.> солнечный парус с дополнительным лазерным разгонником позволяет достичь скорости в 1/4..1/3 световой.
А как тормозить? Imho, "солнечный парусник", максимум, пригоден лишь для использования в качестве автоматического зонда, и то, скорее, на пролетной тракектории. А чем пытаться создавать такое "чудо" для исследования окресностей единственной звезды, лучше строить космические телескопы.

Б.г.>Если у Тау Кита есть планета, пригодная для колонизации,
Вот-вот. Вилами по воде писано. Пока не будет результатов от Дарвина или TPF о местонахождении, а тем более "пргодности" земноподобных планет, говорить невозможно. Более ранние программы по поиску таких планет не дадут однозначного ответа. Например, в миссии Кеплер планеты будут искать по их прохождению на фоне звезды. Т.е. далеко не все планетарные системы столь "удобно" расположены к нам, как к наблюдателям. Вполне может оказаться, что "пригодная" планета окажется много дальше 3 парсек.
К тому же, что значит "пригодная для колонизации"? Абсолютный двойник Земли? Тогда она, наверняка, кем-то занята. Или это неважно? Конечно, если там найдется кто-то способный дать "колонизаторам" по зубам, то вопрос отпал. А если мы сильнее? Не занимать планеты с разумной жизнью? Но где оно определение разумности? Ладно, допустим, обнаружив планету с технологической цивилизацией, можно более менее определиться. А если нет? Homo до технической цивилизации не разумен? Мы так не считаем? Умение строить или вести сельское хозяйство? Однако, мы почему-то не торопимся записывать в разумные термитов и муравьев, хотя в соразмерном масштабе сооружения термитов превзошли бы человеческие, а некоторые виды муравьев ведут подобие (хотя почему подобие) сельского хозяйства. Но, ладно, допустим даже определимся с дотехнологическим аналогом Homo. Это минимум разумности? Значит всякого рода питекантропов и австралопитеков (разумется их аналогов) можно изводить под корень?

Б.г.>> солнечный парус с дополнительным лазерным разгонником позволяет достичь скорости в 1/4..1/3 световой.
RD> А как тормозить?

А так же! Имхо, затормозить солнечным парусом немногим сложнее, чем разогнаться, вот только придется совершить пролет в непосредственной близости звезды, что, понятно, тяжело.

RD> Imho, "солнечный парусник", максимум, пригоден лишь для использования в качестве автоматического зонда, и то, скорее, на пролетной тракектории.

Ну, сбрасываемые зонды могут иметь собственные двигатели, и, после гравитационных маневров возле звезды и целевой планеты, погасить остаток в атмосфере.

RD> А чем пытаться создавать такое "чудо" для исследования окресностей единственной звезды, лучше строить космические телескопы.

К сожалению, одно другого не заменяет.

RD> К тому же, что значит "пригодная для колонизации"? Конечно, если там найдется кто-то способный дать "колонизаторам" по зубам, то вопрос отпал. А если мы сильнее? Не занимать планеты с разумной жизнью?

Да простят меня поборники этики и гуманизма - если встанет такой вопрос, то люди отступят, только если аборигены смогут оказать им реальное противодействие. Разумность тут ни при чем. Это в фантастической литературе "дружба галактик". А в реальности будет что-то типа покорения Австралии или Америки.

RD> Это минимум разумности?

Нет. Минимум разумности - это умение строить ПРО планеты

RD> Значит всякого рода питекантропов и австралопитеков (разумется их аналогов) можно изводить под корень?

Имхо (повторю - имхо!) так оно и будет. Если у землян будет такая возможность.

Если уж земляне сейчас ленятся лететь на Марс, то попытка колонизации другой звездной системы будет вызвана таким форс-мажором, что все нынешние этические спекуляции будут отброшены без раздумий...

Б.г.>К сожалению, одно другого не заменяет.
Может быть, но если что-то посылать, то только твердо зная куда и для чего.

Б.г.>Да простят меня поборники этики и гуманизма - если встанет такой вопрос, то люди отступят, только если аборигены смогут оказать им реальное противодействие. Разумность тут ни при чем. Это в фантастической литературе "дружба галактик". А в реальности будет что-то типа покорения Австралии или Америки.
Кроме "Великого Кольца" и раньше его в НФ появилась "Война миров". С таким подходом надо "позатыкать рот" инициаторам всякого рода радиопосланий. Ведь до того, чтобы стать "конкистадорами" нам далеко, остается только роль "мальчиков для битья".

Б.г.>Нет. Минимум разумности - это умение строить ПРО планеты
О, тогда наша планета лишена разумной жизни. Можно вешать табличку "Свободно".
Imho, если соваться с "гуманизмом", то совсем не обязательно получить аналогичный ответ, но в обратной ситуации, рано или поздно, придется столкнуться с более сильным соперником. И тогда неминуем конец.

Б.г.>Имхо (повторю - имхо!) так оно и будет. Если у землян будет такая возможность.
Или у ET будет возможность извести землян.

Б.г.>Если уж земляне сейчас ленятся лететь на Марс, то попытка колонизации другой звездной системы будет вызвана таким форс-мажором, что все нынешние этические спекуляции будут отброшены без раздумий...
Если подобные события будут осуществляться не на "подъеме", когда можно и об этике подумать, а в условиях форс-мажора, то наверняка такая миссия будет провальна и без усугубляющих факторов в виде враждебных инопланетян.

RD> Может быть, но если что-то посылать, то только твердо зная куда и для чего.

Безусловно. Вот, зонд "Галилео" как раз пример этого.

Б.г.>>А в реальности будет что-то типа покорения Австралии или Америки.
RD> Кроме "Великого Кольца" и раньше его в НФ появилась "Война миров". С таким подходом надо "позатыкать рот" инициаторам всякого рода радиопосланий. Ведь до того, чтобы стать "конкистадорами" нам далеко, остается только роль "мальчиков для битья".

Сейчас - да. Но, к тому времени, как мы сможем строить межзвездные корабли, хотя бы и с фотонным парусом, мы уже будем несколько другими. Хочется верить, что лучше.

Б.г.>>Нет. Минимум разумности - это умение строить ПРО планеты
RD> О, тогда наша планета лишена разумной жизни. Можно вешать табличку "Свободно".

Дык а я о чем!!!

RD> придется столкнуться с более сильным соперником. И тогда неминуем конец.

Не, не соперником - конкурентом! И конец минуем, если бежать быстрее конкурента.

Б.г.>>Имхо (повторю - имхо!) так оно и будет. Если у землян будет такая возможность.
RD> Или у ET будет возможность извести землян.

Я ж не спорю! Ситуация симметрична. Если мы встретим цивилизацию сходного уровня и аналогичных потребностей, то, хотим мы или не хотим, мы и они будем конкурентами за галактические ресурсы. И я, честно говоря, не верю в этику инопланетян по отношению к нам.

RD> Если подобные события будут осуществляться не на "подъеме", когда можно и об этике подумать, а в условиях форс-мажора, то наверняка такая миссия будет провальна и без усугубляющих факторов в виде враждебных инопланетян.

Э-э-э! Форсмажор форсмажору рознь. Один случается практически мгновенно, как оползень. Другой предсказывается за тысячу лет, как похолодание (или потепление).
И потом, инопланетяне же не обязательно будут враждебными априори. Только когда разберутся и поймут. Типа, даже если мы не желаем им зла, все равно нам нужно жизненное пространство, кислород, вода и биомасса для потребления...

Б.г.>Причем стоимость реализации такого проекта на порядок, а то и на два меньше стоимости Дедала. Правда, все равно запредельная...

Да ну! Дедаловский ТЯРД - по сути совершенная установка инерциального синтеза типа "Искры", которые уже активно используются для исследований. Другое дело нужно ещё дождаться, когда реализуют в полном объёме реакцию дейтерий-гелий3, т.е. когда сделают достаточно мощный и эффективный драйвер реакции. А вот у кого точно запредельная стоимость, так это у солнечного паруса (с мазерной подсветкой). Мало того, что нужно собрать огромный парус из тонкого и лёгкого, но прочного материала, так ещё сделать гигантскую линзу типа френеля. Уж не говорю о проблемах с фокусировкой луча на гигантские расстояния.

DIJ>Существующие концепции двигателей на известных физических принципах позволяют наладить освоение солнечной системы. Высшей точкой здесь является термоядерный двигатель типа Дедала.

Нет, солнечный парус с дополнительным лазерным разгонником позволяет достичь скорости в 1/4..1/3 световой. Для этого нужно пролететь внутри орбиты Меркурия... И, покуда не вылетит за пределы солнечной системы, подгонять лазером. С ядерной накачкой, вестимо...

Причем стоимость реализации такого проекта на порядок, а то и на два меньше стоимости Дедала. Правда, все равно запредельная...

DIJ>Таким образом для реальной активности в деле освоения других звёзд необходимо разработать движок видимо на принципиально новых физических принципах.

Как раз для освоения - то бишь колонизации - достаточно четверти световой. Вот для регулярного сообщения такой скорости маловато будет...

Если у Тау Кита есть планета, пригодная для колонизации, то на нее можно попасть за 30-40 лет, т.е. в течение одной жизни.

Манч>Хм. Народ, а я думаю, что основной принцип полета на БОЛЬШИЕ расстояния, это сжатие пространства перед "звездолетом" и растяжение сзади.
На эту тему уже есть топик :(

Варбан>варбан>Поэтому ограничиваемся обсуждением реальных конструкции. Но никто Вам не мешает завести новый топик - форум как раз для этого сделан;)
Туда же...

Что могут дать существующие концепции двигателей на известных физических принципах для полета к звездам?
Самое лучшее, что есть - термоядерный двигатель. Синтез гелия из водорода дает дефект массы 0,007. В идеальном случае превращения всей энергии в кинетической получается скорость истечения V и =25 000 км/с. Энергия распада урана на порядок меньше, что дает скорость истечения 8 000 км/с. Но ничего идеального нет. При к.п.д. 50 % ТЯРД может дать максимум 18 000 км/с, а ЯРД – 5600 км/с. При таких скоростях релятивистские эффекты можно не учитывать. При соотношении массы горючего к общей массы корабля 2/3 для каждой ступени, двухступеньчатый КК с ТЯРД (к.п.д. 50 может достичь 20 000 км/с и долететь до Альфа Центавра за 66,5 год. Для ЯРД при тех же условиях нужны больше 200 лет. Так, что делать КК с ЯРД не имеет смысла. Лучше подождать 20 или 50 лет, пока будет разработан ТЯРД.
Но это без учета времени на разгон КК! Если КК будет ускоряться малой тягой – 0,001 g, то он должен всю первую половину полета до Альфа Центавра ускоряться, чтобы достичь 20 000 км/с, а потом все время замедляться, чтобы остановиться. Время полета будет уже вдвое больше – 130 лет. Так, что ионные двигатели, как и все другие двигатели малой тяги не годятся (у них ускорение еще меньше). Ускорение в 0,01 g уже сократит время полета до 73 года.
Другие альтернативы:
1. «космический парусник разгонят мощными лазерными световыми пучками или пучками частиц высокой энергии из земного или космического источника или из установки на другой планете, до гигантской скорости порядка 30% от скорости света» Извините, а как остановится КК когда достигнет цели?
2. «Прямоточный» ТЯРД, использующий водород из межзвездного пространства. Здесь по крайней мере 3 проблема:
-Создать ТЯРД, работающий на обычном водороде.
-Создать устройство собирающее достаточное количество водорода из космического вакуума.
-Все должно работать с очень высоким к.п.д., иначе не получим существенного увеличения скорости КК по сравнении с «обычного» ТЯРД.

А может быть пока летит 70 лет КК с ТЯРД к Альфу Центавра, люди изобретут телепортацию, или что-то другое и когда прилетят наши космонавты, их там встретят с хлебом и соли те, кто отправились в путь намного позже…

Ну, положим, соотношение топлива к весу конструкции у Дедала можно сделать и побольше - при ускорении 0.01 G это может быть хоть 100:1. Да что там - можно и 1000:1 Сделать многосекционный бак из твердого дейтерия и залить в него жидкий He3. Сверху покрыть лавсановой пленкой со встроенной холодильной установкой ). В минусе - только радиаторы холодиольной установки и собственно двигатель. Ну и ПН . Потом, IMHO, более перспективны корабли типа тех, что в Лунной Радуге - на основе непрерывного термоядерного горения с отводом для создания тяги продуктов реакции He3+D -> H+He4.

Далее - торможение паруса тоже прорабатывалось - во-первых, можно использовать гравитацию центрального светила - пройти тормозясь по гиперболической траектории, превратить ее в длинную эллиптическую, потом вылететь на верхнюю точку эллипса и окончательно затормозить и превратить орбиту в круговую.

Это если скорость относительно мала - до 100 км/с. Если выше - можно отстыковать внешнюю часть паруса и использовать ее как отражатель. Внешняя часть в результате полетит еще быстрее, а внутренняя затормозится.

hcube>> Внешняя часть в результате полетит еще быстрее, а внутренняя затормозится.

AV>А энергию для этого получать с земного источника? Фантазия!

Нет, от звезды, планеты которой мы исследуем. Речь идет о том, чтобы использовать часть паруса (скажем, 90%) как концентратор. Т.е. отражать свет на остаток, при этом в звездоцентрической системе координат скорость этой части будет возрастать или не будет заметно меняться, но масса корабля существенно уменьшится, а световое давление останется таким же,как для полного паруса.

AV>Если даже создать источник с углом расхождения 0.001 сек дуги, размер пятна у ближайшей звезды будет 150 000 км! Парус, даже "размером с Техас", будет перехватывать мизерную часть энергии и затормозить таким парусом просто невозможно.

Нет, это и не планировалось. Источник годится только для разгона.

Димитър>Самое лучшее, что есть - термоядерный двигатель. Синтез гелия из водорода дает дефект массы 0,007. В идеальном случае превращения всей энергии в кинетической получается скорость истечения V и =25 000 км/с. Энергия распада урана на порядок меньше, что дает скорость истечения 8 000 км/с. Но ничего идеального нет. При к.п.д. 50 % ТЯРД может дать максимум 18 000 км/с, а ЯРД – 5600 км/с.

Я читал, что ГФЯРД расчетно может выдать 50 км/с. Т.е. это его потолок. Из ядерных он самый эффективный. А как же скорость истечения в 5600 км/с получить?

2Бывший генералиссимус.

А успеют ли затормозить? Все же скорость огромна. Не буду приводить расчеты, но качественные соображения следующие.

Реально тормозить таким способом можно, когда отсоединенный парус практически поравнялся со звездой. При этом угловые размеры звезды будут велики, и сфокусировать луч на сравнительно небольшой оставшийся парус будет невозможно. Концентратор начнет быстро удаляться от межзвездного корабля. Когда удастся сравнительно приемлемо фокусировать луч на парусе корабля, сила излучения заметно ослабеет, да и концентратор довольно далеко отлетит от корабля, так что очень хорошей фокусировки все равно не получится. Вот и возникает сомнение, успеет ли такая система затормозиться, пока не улетит столь далеко от звезды, что сила давления света от концентратора будет незначительной?

Б.г.>к тому времени, как мы сможем строить межзвездные корабли, хотя бы и с фотонным парусом, мы уже будем несколько другими. Хочется верить, что лучше.
Чтобы начать строить любые межзвездные корабли, для начала надо стать космической цивилизацией. А если мы станем лучше, то надеюсь, лучше станут и этические нормы. А это значит, что не только дать возможность жить другим, но и не пытаться "осчасливливать" их своими достижениями. К тому же гораздо больше "занятых" планет будет таких, условия на которых непригодны для жизни, но, тем не менее, их можно терраформировать.

Б.г.>И конец минуем, если бежать быстрее конкурента.
Куда?

Б.г.> И я, честно говоря, не верю в этику инопланетян по отношению к нам.
В смысле, что они не будут "няньчится" с нами и "одаривать" своими достижениями? Я тоже. Но, скорей всего, найдется немало таких с которыми можно нормально слсуществовать.

Б.г.>Один [форс-мажор] случается практически мгновенно, как оползень. Другой предсказывается за тысячу лет, как похолодание (или потепление).
Ну-ну. И как сейчас предпринимают меры для предотвращения будущего ледникового периода или экологической катастрофы? Нет, "пока гром не грянет, мужик не перекрестится". Форс-мажор - значит сразу.

Димитър>А может быть пока летит 70 лет КК с ТЯРД к Альфу Центавра, люди изобретут телепортацию, или что-то другое и когда прилетят наши космонавты, их там встретят с хлебом и соли те, кто отправились в путь намного позже…
Андрей уже ответил о телепортации. Я от себя добавлю, что в межзвездных пилотируемых исследовательских кораблях, когда время полета сравнимо с человеческой жизнью, нет никакого смысла. И результаты ежегодной конференции Американской Ассоциации Содействия Развитию Науки, где рассчитана минимальная численность для подобного экипажа, нисколько не приближает осуществление межзвездных перелетов. Если лететь со скоростью много меньшей c, то стоит отправлять корабли только в один конец. Если это для исследований - то только автоматический зонд. Если люди, то только для колонизации.

Б.г.>>И конец минуем, если бежать быстрее конкурента.
RD> Куда?

Туда, куда бежит конкурент. Раз он бежит, то разобрался в ситуации быстрее нас. Возможно, что он ошибся. Но больше шансов, что нет.

Б.г.>> И я, честно говоря, не верю в этику инопланетян по отношению к нам.
RD> В смысле, что они не будут "няньчится" с нами и "одаривать" своими достижениями?

Нет. В смысле, что они будут переносить на нас свои этические нормы. И еще в смысле, что эти этические нормы будут сколько-нибудь приемлемы для нас.

RD> Я тоже. Но, скорей всего, найдется немало таких с которыми можно нормально слсуществовать.

Могли европейцы нормально сосуществовать с индейцами? А захотели?

Б.г.>>Один [форс-мажор] случается практически мгновенно, как оползень. Другой предсказывается за тысячу лет, как похолодание (или потепление).
RD> Ну-ну. Форс-мажор - значит сразу.

Форс-мажор значит "высшая (в смысле неодолимая) сила". А она может действовать как мгновенно, так и в течение тысячелетий.

RD> Если лететь со скоростью много меньшей c, то стоит отправлять корабли только в один конец. Если это для исследований - то только автоматический зонд. Если люди, то только для колонизации.

Согласен, обеими руками голосую "за". Добавлю - и со скоростью, очень близкой к "ЦЕ", тоже смысл есть лететь только в один конец. Неважно, что для полетевших времени пройдет не очень много, важно, что они не смогут вернуться туда, откуда улетели - там-то пройдут десяти-, а то и столетия...

hcube>Это если скорость относительно мала - до 100 км/с. Если выше - можно отстыковать внешнюю часть паруса и использовать ее как отражатель. Внешняя часть в результате полетит еще быстрее, а внутренняя затормозится.

А энергию для этого получать с земного источника? Фантазия!

Если даже создать источник с углом расхождения 0.001 сек дуги, размер пятна у ближайшей звезды будет 150 000 км! Парус, даже "размером с Техас", будет перехватывать мизерную часть энергии и затормозить таким парусом просто невозможно.

Димитър>1. «космический парусник разгонят мощными лазерными световыми пучками или пучками частиц высокой энергии из земного или космического источника или из установки на другой планете, до гигантской скорости порядка 30% от скорости света» Извините, а как остановится КК когда достигнет цели?

А "Дедал" тоже не планировалось тормозить. И без торможения его стартовая масса была, если мне не изменяет мой склероз, 36000 тонн на орбите спутника Юпитера.

Димитър> А может быть пока летит 70 лет КК с ТЯРД к Альфу Центавра, люди изобретут телепортацию, или что-то другое и когда прилетят наши космонавты, их там встретят с хлебом и соли те, кто отправились в путь намного позже…

Блин, бывают же оптимисты!!! С момента пуска первых жидкотопливных ракет уже прошло больше 70 лет, и, как, телепортацию изобрели? Или что-нибудь радикальное хотя бы?
Ну, предположим, ТФЯРД построили и даже испытали. Но не использовали ни разу... А даже РД-0410 мог бы дать ОЧЧЕНЬ приличные возможности.
<IMG SRC="http://airbase.ru/forum/smilies/rolleyes.gif" border="0"> Прикидка - берем его массу (2 тонны), тягу (3.6 тонны), время работы (3600 секунд), удельный импульс 925 секунд (9000 м/с). За час он употребит 14.4 тонн LH2. Масса конструкции такого разгонника не меньше двух тонн. Итого стартовая масса разгонного блока 20 тонн. Плюс пятитонный КА. Число Циолковского получается 2.38, т.е. приращение скорости в районе 7.8 км/с. Т.е. если стартовать с околоземной орбиты, то мы сразу получим гиперболическую скорость относительно Солнца.

Для сравнения - КВРБ (который тоже пока еще реально не существует) с таким же пятитонным аппаратом имеет запас скорости 4.78 км/с

Если употребить часть LH2 для довывода на LEO, то такую гипотетическую связку вполне можно поставить на "Протон-М"

AV>Если даже создать источник с углом расхождения 0.001 сек дуги, размер пятна у ближайшей звезды будет 150 000 км!
А такой угол расхождения возможен? Откуда цифру взяли? Спрашиваю, потому что даже для начального ускорения нужен очень направленный источник. Есль КК ускоряется с а = 10 м/с2 до 60 000 км/с (0,2 С), путь разгона 1200 а.е.! При 20 м/с2 - 600 а.е.
В последнем случае средняя передаваемая мощность будет 600 МВт на каждый килограм массы КК. Но даже самые лучшие зеркала отражают 99% энергии и поглощают 1%. А это достаточно, чтобы испарить отражатель еще в первых секунд.

Shirson>Я читал, что ГФЯРД расчетно может выдать 50 км/с.
Это скорее всего какой-то конкретный проект. 5 - 6 000 км/с -это скорость, которую можно получить, если использовать всю энергию разпада для ускорения продуктов деления. ГФЯРД - в принципе та же самая "магнитная бутылка", как и в ТОКАМАКах. Так что ГФЯРД может стать междинный этап в создании ТЯРД большой мощности.

Димитър> А такой угол расхождения возможен? Откуда цифру взяли?

Телескоп с диаметром зеркала около 10 метров имеет разрешение на длине волны видимого света около 0.01 сек дуги. Для достижения расходимости в тысячную долю секунды нужны оптические системы, диаметром в сотни метров. Вряд ли такие конструкции реально построить, тем более, что тепловые воздействия на зеркало наверняка "поведут" форму поверхности и ни о каких поверхностях, точностью в доли длины волны говорить не придется. Так что, на мой взгляд, величина 0.001 сек дуги - итак нереально высокая. Реальность должна быть хуже. Не исключено, что есть проекты преодоления этих трудностей, но мне они не известны.

В этом проекте есть еще одно слабое место. Как попасть лучем в парус, находящийся на расстоянии в световые годы? Ведь требуется знание положения корабля с точностью в тысячную долю секунды или даже лучше. Способна ли современная физика обеспечить такое? Для этого, вероятно, придется учитывать гравитационное поле Галактики, о котором мы знаем чрезвычайно мало. Никакой обратной связи тут не будет: за время полета света корабль далеко улетит с того места, откуда был послан сигнал. Если у звезды имеются планетообразные тела, гравитационное воздействие которых мы учесть не можем, то путь корабля может несколько искривиться и где он будет находиться в момент получения энергии с Земли - предсказать невозможно. Вот и попадите в таких условиях в парус корабля!

Одним словом, передача энергии лучем из солнечной системы - проект нереальный.

AV>Телескоп с диаметром зеркала около 10 метров имеет разрешение на длине волны видимого света около 0.01 сек дуги.

А мы будем делать на EUV. И выиграем за счет этого порядок.

AV>Для достижения расходимости в тысячную долю секунды нужны оптические системы, диаметром в сотни метров. Вряд ли такие конструкции реально построить,

Ничего нереального - адаптивная оптика существует уже сейчас.

AV> тем более, что тепловые воздействия на зеркало наверняка "поведут" форму поверхности и ни о каких поверхностях, точностью в доли длины волны говорить не придется. Так что, на мой взгляд, величина 0.001 сек дуги - итак нереально высокая.

На самом деле, на помощь придут нелинейные оптические эффекты - например, обратное комбинационное рассеяние.

AV> Реальность должна быть хуже. Не исключено, что есть проекты преодоления этих трудностей, но мне они не известны.

Вот-вот, отстали вы от жизни, батенька!

AV>В этом проекте есть еще одно слабое место. Никакой обратной связи тут не будет: за время полета света корабль далеко улетит с того места, откуда был послан сигнал.

Заблуждение. Местоположение корабля на небе будет изменяться очень мало и хорошо предсказуемо. Т.е. за исключением параллакса он будет неподвижен. Поэтому сигналить с него лазером очень даже полезно. Даже необходимо, чтобы мы могли обратным комбинационным рассеянием пользоваться для фокусировки.

AV>Вот и попадите в таких условиях в парус корабля!

AV>Одним словом, передача энергии лучем из солнечной системы - проект нереальный.

На 0.1 светового года - на пределе, а на десять световых лет - действительно, не выйдет. Но за 0.1 св.г. мы его разогнать успеем.