Межзвездный полет

PSS>> 0.001*(30 000 000)²=4.5 гигаджоуля. То есть, где-то 1 тонна ТНТ.
Татарин> Мнээ... Ньютоновская энергия для релятивисткой частицы?

0.1C это как-бы не очень релятивистские скорости. Конечно они уже будут проявляться, но в первом приближении, имхо, цифры должны быть верны. При расчете релятивистских эффектов, если скорости относительно далеки от С они проявляются достаточно слабо.

Например замедление времени при 0.1 С будет всего 0.5% от "неподвижного" корабля

Татарин> Ну и на околосвете столкновения с частицами будут выглядеть совсем не как удар метеорита. Это будет больше походить на то, что принято называть "ионизирующим излучением", пусть даже летит не одиночный атом а в комплекте с числом Авогадро себе подобных. И энергия будет выделяться выделяться иначе, и вся история будет немножко страшнее.

Вот я и буду признателен, за ссылки на подробные работы по этому вопросу.

Татарин> Ну и на околосвете столкновения с частицами будут выглядеть совсем не как удар метеорита. Это будет больше походить на то, что принято называть "ионизирующим излучением"...

На 0,1с отнюдь нет Скорее столкновение с атомом водорода будет выглядеть как стрельба по кораблю из пистолета

Попробовал сам оценить. Оказалось сопротивление относительно мало. Из-за чего видимо и не учитывают. На 0.1С всего 2700 Дж. Даже если вдруг ошибся на несколько порядок это ничего не изменит. И сравниться оно может только на околосветовых скоростях.

PSS> Но меня больше заинтересовало сопротивление межгалактического газа. Смысл защищать от 0.1 С если из-за сопротивления этой скорости не получиться достичь?
За год полета при 0.94С на каждый метр лобового сечения придется всего то 0.9 кг межзвездного газа,- меньше чем нифуя.

PSS> Скажем шарик диаметром 100 метров, массой 1000 тонн, к нему приложена тяга 1000 тонн и он летит со скоростью 0.1 С. Какая будет сила сопротивления межзвездной среды

На 0.1C ещё можно пренебречь релятивистскими эффектами и поэтому задача считается в рамках средних классов школы (в каких там импульс по физике проходят).

100 метров — это площадь 7850 м² площади.

За 1 секунду сфера «сдвигает» 30e6 метров пространства. Или 236e9 м³.

1м³ межзвёздного пространства содержит 1e6 атомов водорода. Т.е. за секунду наша сфера двигает 236e15 атомов водорода массой 391e-12 кг. Т.е. теряет в импульсе 0.011 кг*м/с. Т.е. сила торможения — 0.011 Н. Мощность, требуемая для поддержания скорости — 352 кВт. Надеюсь, порядок нигде не зевнул

Татарин> Мнээ... Ньютоновская энергия для релятивисткой частицы?

На 0.1C разница составит 1%

Татарин> Ну и на околосвете столкновения с частицами будут выглядеть совсем не как удар метеорита. Это будет больше походить на то, что принято называть "ионизирующим излучением"

По идее измеримая частица просто тупо прошьёт всю конструкцию насквозь, отдав ей только часть энергии

Wyvern-2> На 0,1с отнюдь нет Скорее столкновение с атомом водорода будет выглядеть как стрельба по кораблю из пистолета

Это будет встреча с протоном с энергией 4 МэВ. Полностью поглотится несколькими метрами плотной материи (до Земли, например, протоны с энергией менее 100 МэВ практически не долетают). При чём протонами 10-100 МэВ у нас Солнце вовсю стреляет.

Balancer> По идее измеримая частица просто тупо прошьёт всю конструкцию насквозь, отдав ей только часть энергии
Чтобы было так, каждая частица сама по себе должна иметь возможность при своей энергии прошить корабль с минимумом потерь. Это уже что-то суперсверхультрарелятивисткое.
А иначе будет подобие ШАЛ внутри корабля, расходящийся "конус" с пиком выделения энергии достаточно далеко от точки входа. И, ессно, всё в конусе получает свою порцию/дозу энергии, и сравненивать тут удобно не со взрывчаткой, а с нейтронной бомбой. Даже десятка джоулей на кило вполне достаточно чтобы необратимо испортить что-нить существенное - электронику там. Или человека.

Татарин> Чтобы было так, каждая частица сама по себе должна иметь возможность при своей энергии прошить корабль с минимумом потерь.

Да пусть хоть в пыль разлетится. Но, скажем, 1000 метров длины корабля она пройдёт за 30 мкс. Вопрос, насколько она за такое короткое время успеет распылиться

Татарин> расходящийся "конус" с пиком выделения энергии достаточно далеко от точки входа

Именно так. Просто длина раскрытия этого конуса может быть много больше размеров корабля

Татарин> И, ессно, всё в конусе получает свою порцию/дозу энергии

Только не всю энергию, а ту, которая частицей будет отдана кораблю. И ту её часть, что примет проникающую форму.

Татарин> и сравненивать тут удобно не со взрывчаткой, а с нейтронной бомбой

С нейтронной бомбой через 30мкс после инициации

Татарин> Даже десятка джоулей на кило вполне достаточно чтобы необратимо испортить что-нить существенное - электронику там. Или человека.

Ну, очевидно, что если наш встречный объект прошьёт электронный блок или человека насквозь, то они испортятся независимо от уровня энергий А вот если пробьёт навылет, то чем меньшую долю энергии обломок потеряет, тем меньше энергии и в излучение уйдёт. Фактически, как мне кажется, при лёгких конструкциях, он потеряет энергии не больше, чем требуется на пробитие этих конструкций. Реально — значительно меньше, так как в проникающее излучение уйдёт только часть энергии. Так что, при прошивании релятивистским камушком, скажем, дюралевых конструкций энергии выделится не больше, чем при прошивании их же таким же гиперзвуковым обломком.

PSS> Где-нибудь есть оценки уровня сопротивления межзвездной среды? Скажем шарик диаметром 100 метров, массой 1000 тонн, к нему приложена тяга 1000 тонн и он летит со скоростью 0.1 С. Какая будет сила сопротивления межзвездной среды и не будет она сравнима с тягой?

Если плотность этой среды будет достаточно высокая то само собой напрашивается превратить вред в пользу - использовать газ среды для генерации движущего момента. Проекты такие давным давно разработаны.

ttt>Проекты такие давным давно разработаны.

Там не превращение вреда в пользу. Там использование вредного "фактора" с пользой. Его вредная составляющая как была, так и останется.

Balancer> Да пусть хоть в пыль разлетится. Но, скажем, 1000 метров длины корабля она пройдёт за 30 мкс. Вопрос, насколько она за такое короткое время успеет распылиться
Её, как целого, при таких энергиях почти не существует. Слишком мала энергия связи условного "камешка" по сравнению с энергией каждой элементарной частицы в его составе.
А вообще, конечно, это много, потому что при неидеально-лобовом столкновении (99.99(много девяток)% случаев) обмене импульсом с налетающей частицей корабля переход даже 1% энергии в тантенциальную скорость даст ей возможность пролететь десяток метров (и выделить энергию соответственно).

Balancer> Только не всю энергию, а ту, которая частицей будет отдана кораблю. И ту её часть, что примет проникающую форму.
А она вся будет в "проникающей форме" вплоть до полной термализации. И термализация - это уже в самом-самом конце процесса, идёт бонусом. Ну, то есть, если в тебя попал очень быстрый протон, то сначала он породит множество быстрых электронов, они уже породят вторичные электроны, Оже-рентген найдёт свои цели, миллионы и миллиарды получисвшихся радикалов произведут химические реакции, и вот только затем всё уйдёт в тепло.
Разлетишься ли ты в итоге по ветру в результате нейтронного удара или просто помрёшь... ну, тебе, если ты не религиозен и очень настырен насчёт похорон, должно быть пофигу.

И "лёгкие конструкции" - это для межзвездного корабля - слишком большое ограничение, ИМХО.

Татарин> Разлетишься ли ты в итоге по ветру в результате нейтронного удара или просто помрёшь...
" Понимаете, Бубликов у-у-умер..."©
Миссии на таких скоростях представляются дорогой в один конец,- наподобие послания в бутылке. Даже в мрачное средневековье никому не приходила в голову мысль, запечатать в бутылку человека.
Это работа для автоматических аппаратов минимально возможных размеров.

m-dva> Это работа для автоматических аппаратов минимально возможных размеров.
Не вижу смысла обсуждать это до появления РЕАЛЬНОГО проекта релятивисткого корабля.

Да и автоматы такой радиационной лавиной будет колбасить неслабо...

.
Татарин> Не вижу смысла обсуждать это до появления РЕАЛЬНОГО проекта релятивисткого корабля.
А насколько он вообще реален?
Если принять вес конструкции 5%, то половина остатка уйдет в нейтрино, четверть будет питать гипотетический отражатель, и только оставшееся четверть уйдет на полезную работу,+ потери КПД.
В итоге получаем; что при условии возвращения на землю, ( 50 лет в оба конца) максималка 0,6С, ускорение 9.8, теоретически достижимый радиус действия 20-22 световых года.

m-dva> .
Татарин>> Не вижу смысла обсуждать это до появления РЕАЛЬНОГО проекта релятивисткого корабля.
m-dva> А насколько он вообще реален?
Понятия не имею. Но пока проекта нет - и обсуждать нечего.

m-dva> Если принять вес конструкции 5%,
А почему не 3% и не 30%?

m-dva> то половина остатка уйдет в нейтрино, четверть будет питать гипотетический отражатель,
Какой отражатель? почему именно четверть, а не половина или 1%?

Короче, это бессмысленный разговор.

Wyvern-2>> На 0,1с отнюдь нет Скорее столкновение с атомом водорода будет выглядеть как стрельба по кораблю из пистолета
Balancer> Это будет встреча с протоном с энергией 4 МэВ. Полностью поглотится несколькими метрами плотной материи ....

Передача энергии радиации веществу (табл.№2)
Не "метров", а скорее миллиметров

PSS> Попытался сам найти, но почему-то ничего конкретного не увидел. Может кто уже в курсе. Где-нибудь есть оценки уровня сопротивления межзвездной среды? Скажем шарик диаметром 100 метров, массой 1000 тонн, к нему приложена тяга 1000 тонн и он летит со скоростью 0.1 С. Какая будет сила сопротивления межзвездной среды и не будет она сравнима с тягой? Просто подумалось, что как-бы сила сопротивления была так велика, что достигнуть скоростей порядка 0.99С не возможно будет в принципе.

Сопротивление это ничтожно - что ниже ты уже оценил сам - и это скорее грустно. Было бы лучше, если б оно было большим - ибо как раз тогда куда больший смысл имели бы прямоточники.
В воздухе сопротивление весьма значимо - но именно поэтому самолёты и летают. "Диалектика"

И даже от ничтожного сопротивления межзвёздной среды вполне можно в принципе избавиться, магнитные поля в помощь - вот это как раз в принципе не слишком сложно.

Balancer> Но чтобы начать расселение по системе, нужно развивать пропульсивные технологии. Беспилотный полёт к звёздам даст достаточно мощный толчок развития в этом направлении. А без того — можно так и остаться сидеть на планете. Это я уже в третий раз пишу.

Как раз так почти наверняка не будет и быть не может.
Потому что это телега впереди лошади. "Экономики нет".
Т.е. нет стимула, мотивации, достаточно весомой, чтобы на это были выделены значительне (= огромные) ресурсы.

Развитие двигательных технологий возможно при освоении Системы - когда и если такое освоение станет экономически сильно мотивированным^* - и уж потом, с использованием задела, можно будет пулять сперва зонды.



^* как вариант (но куда менее вероятный) - станет просто очень дешёвым в сравнении с общим ВВП отдельного государства или хотя бы человечества. Тогда вот вам червонец и ни в чём себе не отказывайте.

Fakir> Т.е. нет стимула, мотивации, достаточно весомой, чтобы на это были выделены значительне (= огромные) ресурсы.

А какая экономическая мотивация заставила в 70-х годах пускать Вояджеры (и прочих), а недавно - Куриосити?

Fakir>> Т.е. нет стимула, мотивации, достаточно весомой, чтобы на это были выделены значительне (= огромные) ресурсы.
hsm> А какая экономическая мотивация заставила в 70-х годах пускать Вояджеры (и прочих), а недавно - Куриосити?
Реклама страны.
Тут есть прямой коммЭрческий расчёт.

hsm>> А какая экономическая мотивация заставила в 70-х годах пускать Вояджеры (и прочих), а недавно - Куриосити?
Татарин> Реклама страны.
Татарин> Тут есть прямой коммЭрческий расчёт.

Вот поэтому и нужно новое противостояние сверхдержав

Fakir>> Т.е. нет стимула, мотивации, достаточно весомой, чтобы на это были выделены значительне (= огромные) ресурсы.
hsm> А какая экономическая мотивация заставила в 70-х годах пускать Вояджеры (и прочих), а недавно - Куриосити?

Совершенно никакая. Именно поэтому эти примеры вообще не в кассу и ничего общего с гипотетическим межзвёздным зондом не имеют. Совершенно не те масштабы затрат, никаких специальных мегаразработок двигательным технологий, и близко никакого технологического прорыва, плодами которого бы после пользовались. Напротив, это они сделаны с использование технологий, изначально отработанных для совершенно иных целей.
"Нормальная наука" + чуток пЕара. Вот и всё.

Fakir> Напротив, это они сделаны с использование технологий, изначально отработанных для совершенно иных целей.
То есть использовались технологии, отработанные для использования в военном секторе науки и промышленности?
Частично соглашусь. Самого в босоногом детстве посещала "крамольная мысль", что у нас в СССР исключительно все, так или иначе, работают в оборонке. Даже воспитательницы детсадов, которые тратят свое рабочее время на занятия с детьми военнослужащих.
А куда делось научное любопытство, научный престиж государства? Их совсем из слагаемых выкидываем?

Татарин> Реклама страны.
Ага..., реклама;"Мы этот стиральный порошок будем продавать через 40 лет... Ждите в наших магазинах!"
Татарин> Тут есть прямой коммЭрческий расчёт.
Прям все такие коммерсанты, аж страшно.
2.7% от ВВП на науку, более 400 миллиардов $,- могут себе позволить многое, чисто ради научного интереса.
P.S коммерческий интерес проявляется вторым порядком, - новые навыки, новые люди, новые порядки управления НИОКР.
Из этого, что то, где то да выстрелит,- но где конкретно не знает никто.