Сколько могут существовать корабли в космосе?

странник111> В Космосе нет эрозии и окисления.
Окисление есть. От кислорода обитаемого отсека. Вы же обитаемый корабль имеете в виду.
И эррозия есть. Правда не механическая от трения.

странник111> Уточним. Какова максимальная дальность и срок действия звездолета? Может ли он в случае форс-мажора доставить людей с экзопланеты обратно на Землю или его прочности хватит только на рейс в один конец?

И окисление, и эррозия, и прочие неприятности в космосе есть. Он вовсе не пустое тёмное место. Для электроники интереснее частицы — галактические протоны, которые нечем останавливать. Вояджеры до сих пор функционируют, а вот что станет с субмикронной микросхемой поле трёх десятков лет в таких условиях — вопрос без ответа. Но точно ничего хорошего. Так что можете пока удовлетвориться такими данными: APOD: 2011 May 6 - Farther Along

А так, смотря что за звездолёт. Если ваш звездолёт мёртвый всю дорогу, и активно что-то делает только в начале и конце перелёта, и к тому же имеет биологическую систему управления с огромной степенью резервирования и регенерацией повреждений, то почему бы ему и не долететь.. А если он зависит от идеального бездеффектного функционирования миллиардов элементов, как современная микросхема, не говоря уже о софте, то увы.

au> Для электроники интереснее частицы — галактические протоны, которые нечем останавливать. Вояджеры до сих пор функционируют, а вот что станет с субмикронной микросхемой поле трёх десятков лет в таких условиях — вопрос без ответа.

Поначалу с уменьшением технологических размеров стойкость по накопленной дозе даже растёт — уменьшается толщина активных областей, соответственно уменьшается вероятность попадания частицы в уязвимое место. Кстати, именно поэтому ультрафиолет вызывает больше сбоев при облучении, чем рентген (той же мощностью) — для рентгена полупроводник слишком прозрачен.
Ну а потом, когда размеры становятся совсем малы, то стойкость обратно уменьшается, поскольку уже небольшое количество дефектов приводит транзистор в негодность.

Точной величины оптимума не знаю

au> А если он зависит от идеального бездеффектного функционирования миллиардов элементов, как современная микросхема, не говоря уже о софте, то увы.

Микросхемы можно делать с внутренним резервированием. И делают.
Разумеется, когда-нибудь резерв закончится, но с учётом огромной стойкости микросхем по накопленной дозе, биологии придётся основательно поднапрячься, чтоб за счёт возможности самовосстановления пережить кремний

PS: По открытой информации, у обычной бытовухи стойкость по накопленной дозе (до появления невосстановимого отказа) составляет единицы — первые десятки кРад, для стойкой техники — сотни кРад и более. Кто там у нас из живого мира такой стойкий — бактерии с тараканами?

AXT> Микросхемы можно делать с внутренним резервированием. И делают.

Резервирование делают не от дозы, а от SEU. Все резервные элементы набирают дозу одновременно.

AXT> Разумеется, когда-нибудь резерв закончится, но с учётом огромной стойкости микросхем по накопленной дозе

Она вовсе не огромная, даже если вас впечатляет цифра. Я считал один вариант на 10 лет на Луне в симуляторе — не очень-то там разгуляешься с дозой. Копайте, если интересно

> биологии придётся основательно поднапрячься, чтоб за счёт возможности самовосстановления пережить кремний

Вот именно что она его буквально переживёт. Если это условно жук (а большего для управления полётом не надо), то он за десятки лет может сто раз заново родиться без накопленных дефектов, а кремний наберёт свои дефекты и один раз подохнет. Био — куда меньшая фантастика, чем полёты с экзопланет назад, или даже туда.

AXT> сотни кРад и более. Кто там у нас из живого мира такой стойкий — бактерии с тараканами?

Они в том числе. Копайте, это интересная тема.

au> Если это условно жук (а большего для управления полётом не надо), то он за десятки лет может сто раз заново родиться без накопленных дефектов, а кремний наберёт свои дефекты и один раз подохнет.

Кхм

Fakir> Кхм

"Взялся за грудь — говори что-нибудь"(с)

А, ты про дефекты. Если организм живёт недолго, то они и не накопятся. А немного генетической подстраховки, вроде такой, закроют дырки.
"Deinocuccus radiodurans also has a unique ability to repair damaged DNA. It isolates the damaged segments in a controlled area and repairs it. This bacteria can also repair many small fragments from an entire chromosome"

И ещё есть такая букаха-прототип: Tardigrade - Wikipedia, the free encyclopedia

Да нафиг оно не надо в контексте радиационной стойкости - живое заведомо нежнее (несмотря на отдельные контрпримеры, которые можно притянуть за уши), и что куда хуже - непредсказуемее.

Ну а главная претензия к тезису, выделенному болдом: мутаций и прочих искажений наследственности в биологии никто не отменял. Ну да, накопленные за жизнь соматические не унаследуются. Но за вейсмановским барьером может быть любая бяка, надёжность трансляции вовсе не гарантирована, а наличие повреждений/искажений может стать очевидным далеко не сразу.
Да, размножение - может быть! - чуть-чуть облегчает ситуацию. Но это изоморфно тому, чтобы взять с собой завод по производству микросхем. И с ним будет надёжнее.

au> И ещё есть такая букаха-прототип: Tardigrade - Wikipedia, the free encyclopedia

Фенька в том, что все эти "особо стойкие" в вакууме под радиацией находятся обычно в, так скть, естественном анабиозе. Метаболизм слабый и т.п. Состояние не рабочее. А у живого чем интенсивнее метаболизм, чем сложнее устройство - тем меньше радиостойкость, это общее правило; поэтому у млекопитающих, и в особенности у Хомы, с радиостойкостью паршиво, а у птиц еще хуже.
Да, у отдельно взятого насекомого всё вроде как неплохо. Но и живут недолго, и размножаются помногу, и процент выживаемости мал (ОЧЕНЬ интенсивный отбор и отсев). Но когда их много, да объединённых в сложную систему, и подэлементы надо заменять часто, при этом выбирая, подбирая... В общем ой
Не, определённо много, много проще прихватить с собой завод

Fakir> Да нафиг оно не надо в контексте радиационной стойкости - живое заведомо нежнее (несмотря на отдельные контрпримеры, которые можно притянуть за уши), и что куда хуже - непредсказуемее.

Для GCR всё одинаково нежное, но живое умеет чиниться. А непредсказуемое оно только от незнания. Для сконструированного организма (на базе таких вот вездеходов) можно предусмотреть (передрать с готового) несколько механизмов контроля и починки.

Fakir> Ну а главная претензия к тезису, выделенному болдом: мутаций и прочих искажений наследственности в биологии никто не отменял.

Механизмов удаления мутаций и мутантов в живом в природе вагон, на любом уровне от молекулярного до социального. Всё есть готовое, только нужно уметь собрать то что нужно.

Fakir> Да, размножение - может быть! - чуть-чуть облегчает ситуацию. Но это изоморфно тому, чтобы взять с собой завод по производству микросхем. И с ним будет надёжнее.

Ты знаешь что такое завод по производству микросхем? Это не менее чем целая индустрия. А завод по производству жуков — сам жук. В этом и позитив. К тому же в сконструированном организме он может вместо размножения себя ремонтировать не отключаясь от системы. Это страшная сила, если ей овладеть Но нам пока далековато, да. Но хакать натуральное уже научились хорошо.

Fakir> Фенька в том, что все эти "особо стойкие" в вакууме под радиацией находятся обычно в, так скть, естественном анабиозе. Метаболизм слабый и т.п. Состояние не рабочее.

Дык я и написал с самого начала: корабль активно действует в начале и в конце, а годы полёта он пассивен, как и его груз. Как раз режим подходящий для стойкости. А что до метаболизма, то у такого организма одна забота — электрические сигналы читать и писать в порты, а всё остальное не его проблема.

Fakir> В общем ой

А никто не обещает что будет легко Но альтернативы нет, кроме электровакуумных приборов. Полупроводниковое будет нещадно убиваться на таких временных интервалах.

Fakir> Не, определённо много, много проще прихватить с собой завод

au> Механизмов удаления мутаций и мутантов в живом в природе вагон, на любом уровне от молекулярного до социального.

Их вагон, но все не стопроцентны, и кое-как пашет потому, что организм принципиально работает весьма ограниченный срок, а в популяции много отборов (и нередко, а наоборот дажеочень часто они нафиг вымирают ¹), и никогда маленькая популяция не существовала длительное время в условиях по-настоящему сурового облучения. Она-то может и выживет, но вот свойства её по истечению пары-другой тыщ лет никто не предскажет - очень маловероятно, что они останутся теми, что тебе были нужны по изначальной задумке ².


¹ - Тогда они, конечно, умрут, - отвечал Комар.
- И часто так бывает?
- Всегда, - сказал Комар.

² По большому счёту, так может случиться даже в отсутствие повышенной радиации. "Ответ системы непредсказуем".

ЗыСы Бери завод, не прогадаешь. И индустрию тоже. Даже если она большая и не оптимизирована под то, чтобы влезать в грузовой трюм звездолёта - бери всё равно. "Дешевле выдет".

ЗыЗыСы Думаю, конструктор, отправляющий корабль с системами на бактериях, был бы не очень приятно удивлён появлению на корабле не то что млекопитающих, но даже хотя бы какой-то травки.

Fakir> Их вагон, но все не стопроцентны, и кое-как пашет потому, что организм принципиально работает весьма ограниченный срок, а в популяции много отборов

Ну так тут же всё упрощено. Задача: управлять кораблём. Как? Нейросеть (организм-симбиот в корабле-хосте), содержащая в себе алгоритм управления. Прототип? Любое насекомое и проще, до медуз и червяков, которое с момента появления на свет знает что надо делать. Просто знает, а не учится опытно или в школу ходит. Эти умения включают в себя полёт — управление аэродинамическим аппаратом, навигация в сложном мире, социальные связи типа уклонения от хищников и отношения со своими, и т.п. Для субжа нужно именно что-то такое, причём с очень скудным сенсорным вводом, и по сложности задач на уровне сети микроконтроллеров в автомобиле. Если генетические механизмы позволяют создавать новые клетки и добавлять их в сеть (а это делается — стволовые превращаются в нейроны и чинят Альцгеймера, что-то такое было), пополняя её ресурсы. Испортившиеся клетки отключаются, убиваются и удаляются другим генетическим механизмом. Такая система может работать постоянно и компенсировать все дефекты за счёт того что замена идёт быстрее повреждения. Все мутанты не проходят встроенный тест (генетический механизм) и самоуничтожаются. Ясно что тут куча всего выше нашего уровня на десятилетия или столетия, но всё это в разном виде уже есть в природе. Нужно узнать, понять и научиться делать такое же.

з.ы. Кстати-кстати, на заводе системы тестирования именно такое и делают — находят и удаляют мутантов А в самих чипах предусматриваются схемы избыточности и коррекции ошибок. И это обычные, без сверхзадачи летать сто лет в межзвёздном пространстве.

Fakir> ЗыСы Бери завод, не прогадаешь.

То есть ты идейный противник пилотируемой космонавтики, и идейный протагонист полной автоматизации? (бросается на шею) Там же живые люди — такие ранимые и ненадёжные Не, серьёзно, ты очень уж строг к субжу

au> То есть ты идейный противник пилотируемой космонавтики, и идейный протагонист полной автоматизации? (бросается на шею) Там же живые люди — такие ранимые и ненадёжные

Надёжнее всего на обозримое будущее, по-видимому, грамотные системы "машина + человек". Ну и для достаточно специфических задач - где присутствие человека в принципе крайне желательно.
Плюс характерные времена автономности - считай, единицы лет, не более, "пуповина" с большим системо- и человекоресурсом Земли рваться не должна.

Если же говорить о сроках надёжности в тысячелетия - история несколько другая. Не говоря о том, что "человек" и "социум", некая подсистема на "биогуманитарных технологиях" - совсем не то, что нечто "биологокомпьютерное", другой уровень, всё как-то привычнее, понятнее, испробованнее, потому - надёжнее.

Fakir> Плюс характерные времена автономности - считай, единицы лет, не более, "пуповина" с большим системо- и человекоресурсом Земли рваться не должна.

Ну тогда никаких "столетних звездолётов", а топикстартер хочет на экзопланеты лететь.
А если оно в этом деле не конкурент, то и упоминания не заслуживает.

Столетний звездолёт (тысячелетний, скорее) - совсем другая история. Это машина таких габаритов и сложности, что пресловутый завод по производству микросхем поместится не то что в грузовой трюм, а в кладовку при камбузе

И "пуповина" - информационная - тут еще не рвётся; связь-то с Землёй поддерживать вполне можно будет всю дорогу, полноценную и двустороннюю. Тут тебе и перепрошивка, и возможное тестирование, и новая схемотехника, и чего тут только не придумать - а главное, благодаря значительным мощностям звездолёта, и куче вполне человеческих универсальных рабочих рук плюс техники, огромное множество СТОРОННИХ идей (которые на самом корабле всё-таки не появятся в силу его "умственной малости" - десять тысяч человек всё же неравномощны всей цивилизации) реально реализовать НА БОРТУ. В общем, если не пытаться выдумать технические детали аннигиляционного звездолёта, и ограничиться идеологией - она обрисована еще Альтовым (Г.Альтшуллером) :

---

«Корабль: перестройка в полете на основе полученной с Земли информации. Цель — возвращение корабля на Землю неустаревшим. Экипаж: постоянный контакт с Землей, усвоение с помощью гипнопедии возможно более широкой информации о жизни на Земле, овладение новыми профессиями. Специальные передачи, подготавливающие к восприятию новой эпохи».

Антенна пояснил эту идею таким примером.

Допустим, три каравеллы уходят в кругосветное плавание, которое продлится несколько лет. Допустим также, что на берегу за это время пройдут века. Каравеллы выходят в океан, и через месяц или два моряки получают с голубиной почтой чертежи усовершенствованной парусной оснастки. На ходу начинается изготовление новых парусов. Еще через три месяца голубиная почта (к концу путешествия ее сменит радио) приносит описание навигационных приборов, изобретенных после отплытия эскадры. С точки зрения моряков время на берегу идет быстро: все чаще и чаще приходят сообщения о новых открытиях и изобретениях. Пристав к какому-то острову, мореплаватели берутся за переустройство кораблей. И вот уже нет каравелл: от острова отплывают два брига. А свободные от вахты моряки изучают схемы первых, еще неуклюжих, паровых двигателей, и боцманы роются в своем хозяйстве, прикидывая, из чего можно будет сделать гребные колеса…

Применительно к каравеллам этот мысленный эксперимент выглядит фантастично. Иное дело — космические корабли, поддерживающие связь с Землей, соединенные с ней информационным и энергетическим мостами. Пусть к родным берегам вернется не атомоход, а каравелла с паровым двигателем. Все равно: люди, построившие этот двигатель, будут ближе к атомному пеку, чем к эпохе, в которую они начинали плавание.

---

Fakir> Столетний звездолёт (тысячелетний, скорее) - совсем другая история. Это машина таких габаритов и сложности

Я про объявленный амовский прожект. Обычный корабль там, та же МКС примерно.

au> Я про объявленный амовский прожект. Обычный корабль там, та же МКС примерно.

Прожект с большой буквы "Жо". Чо там обсуждать. В такой редакции заведомо нежизнеспособен на заявленные сроки.

Fakir> Да нафиг оно не надо в контексте радиационной стойкости - живое заведомо нежнее (несмотря на отдельные контрпримеры, которые можно притянуть за уши), и что куда хуже - непредсказуемее.
Живое, выросшее в условиях отсутствия необходимости защищаться от неё. А отдельные контрпримеры, по-видимому озаботились или имеют рудиментарные остатки.
К искусственно сконструированным организмам всё это не относится.

Генетический код - это программа, как она может быть непредсказуемой?

Fakir> в популяции много отборов (и нередко, а наоборот даже очень часто они нафиг вымирают), и никогда маленькая популяция не существовала длительное время в условиях по-настоящему сурового облучения.
Много ли известно видов, которые вымерли сами по себе, без помощи со стороны?
тыща лет - время по космическим масштабам не длительное, а суровость облучения компенсируется избыточностью хранения.

Fakir> Столетний звездолёт (тысячелетний, скорее) - совсем другая история. Это машина таких габаритов и сложности, что пресловутый завод по производству микросхем поместится не то что в грузовой трюм, а в кладовку при камбузе
Такой - не взлетит. Тяжёлый больно. Так что придётся чем попроще обойтись.