Comments 53
"… и тогда был создан корабль, который в горючем не нуждался, его двигатель мог питаться космической пылью..."(С) Девятая планета Тайи
На мой взгляд, даже это решение более близко к реальности, чем наземные лазеры, дерзнувшие превзойти по светимости Солнце…
На мой взгляд, даже это решение более близко к реальности, чем наземные лазеры, дерзнувшие превзойти по светимости Солнце…
Пыль — другая проблема, но, согласно расчетам ученых, к концу путешествия пыль повредит не более 0,1% общей площади паруса.А вот тут по расчётам выходит потеря 1,5 мкм/год толщины лобового щита, с учётом всех ухищрений (на значительно большей скорости правда). И для проекта требуется материал с огромным коэффициентом отражения (чтобы парус не поплавился при разгоне), при том что материалов даже близких к таким показателям пока не были получены и неизвестно даже можно ли такие получить.
saag
На мой взгляд, даже это решение более близко к реальности, чем наземные лазеры, дерзнувшие превзойти по светимости Солнце…Ну в ITER вполне дерзнули обойти по характеристикам Солнце в самом его ядре — и пока всё получается. Так что лазеры с необходимыми свойствами наверняка можно получить. Вопрос только к технической реализации самих зондов сейчас стоит.
UFO just landed and posted this here
Как метры в километры превратились?
UFO just landed and posted this here
Потому что размеры самого аппарата там предполагаются на уровне нескольких квадратных сантиметров(фронтальная проекция). На этом фоне его развернутый парус в 10-16 квадратных метров (изначально 16 кв.м. озвучивалось, сейчас 10 кв.м.) но при этом массой всего в ~грамм — это «pretty impressive».
Если не сказать «unrealistic». Т.к. помимо толщины порядка 100 атомов для самой фольги — нужно еще как-то относительно жесткие и прочные поддерживающие структуры в этот грамм впихнуть. Иначе просто расправленную фольгу сомнет и завернет вокруг аппарата давлением света.
Если не сказать «unrealistic». Т.к. помимо толщины порядка 100 атомов для самой фольги — нужно еще как-то относительно жесткие и прочные поддерживающие структуры в этот грамм впихнуть. Иначе просто расправленную фольгу сомнет и завернет вокруг аппарата давлением света.
UFO just landed and posted this here
1 грамм сусального золота это НЕ 18 кв.м. Интернет говорит о типовой толщине порядка 100 нм. При плотности 19000 кг/м3 1 грамм дает:
0.001/19000=5.26E-8 м3 / 0.0000001 ~ 0.5 м2
И несмотря на на порядок больший вес «сусальное» золото толщиной порядка 100 нм порвется даже не при разворачивании паруса, а еще при попытке сделать целиковый лист размером 10-20 м2, а не мелкими «заплатками» наносимыми на какую-то гораздо более прочную поверхность.
Не говоря уже о дальнейшем воздействии мощного луча света, который порвет его как механически(давлением) так и просто расплавит из-за слишком низкого коэффициента отражения.
Т.е. нужен материал на порядок легче, при этом во много раз прочнее по механическим характеристикам и одновременно где-то с на 2-3 порядка лучшим отражением света.
0.001/19000=5.26E-8 м3 / 0.0000001 ~ 0.5 м2
И несмотря на на порядок больший вес «сусальное» золото толщиной порядка 100 нм порвется даже не при разворачивании паруса, а еще при попытке сделать целиковый лист размером 10-20 м2, а не мелкими «заплатками» наносимыми на какую-то гораздо более прочную поверхность.
Не говоря уже о дальнейшем воздействии мощного луча света, который порвет его как механически(давлением) так и просто расплавит из-за слишком низкого коэффициента отражения.
Т.е. нужен материал на порядок легче, при этом во много раз прочнее по механическим характеристикам и одновременно где-то с на 2-3 порядка лучшим отражением света.
По памяти из «книги рекордов Гинесса»:
Золото — самый пластичный материал на свете. 1г. можно вытянуть в проволоку длинной в 1.9 км.
Золото — самый пластичный материал на свете. 1г. можно вытянуть в проволоку длинной в 1.9 км.
Можно. Но это вообще очень даже скромный рекорд. Такая проволка даже относительно прочной будет (по крайней мере не будет рваться от собственного веса, как это часто бывает с «сусальным золотом»).
Просто потому, что она относительно толстая. 1г растянутый на 1.9 км, это проволока диаметром примерно 5-7 микрон:
0.000005*0.000005*1900*19000 = 0.0009 кг / 0.9 г
А сусальное золото 0.1-0.5 микрон толщиной — минимум на порядок тоньше.
Ну а «парус» нужно делать еще меньше чем 0.1 мкм в толщину чтобы в 1 г уложиться, даже с самыми легкими материалами. Например 10 кв.м. алюминиевой фольги толщиной 0.1 мкм уже весят уже почти 3 грамма. Что конечно намного лучше чем 19 грамм получающиеся для золотой фольги, но все-равно слишком много.
Просто потому, что она относительно толстая. 1г растянутый на 1.9 км, это проволока диаметром примерно 5-7 микрон:
0.000005*0.000005*1900*19000 = 0.0009 кг / 0.9 г
А сусальное золото 0.1-0.5 микрон толщиной — минимум на порядок тоньше.
Ну а «парус» нужно делать еще меньше чем 0.1 мкм в толщину чтобы в 1 г уложиться, даже с самыми легкими материалами. Например 10 кв.м. алюминиевой фольги толщиной 0.1 мкм уже весят уже почти 3 грамма. Что конечно намного лучше чем 19 грамм получающиеся для золотой фольги, но все-равно слишком много.
Потому, что выдающаяся — толщина. Особенность английского языка.
с 10км нереально получить нужную жесткость(он просто превратится в сложенный зонтик)
с 10км нереально получить нужную жесткость(он просто превратится в сложенный зонтик)
Как автор упомянутого вами расчета, сделаю пару замечаний:
1) Есть более серьезный, чем мой, расчет arxiv.org/abs/1608.05284
как раз для случая 0.2с. Из него получается, что за время полета до Альфы Центавра из-за ударов пыли выгорит 0.5мм толщины щита, если он сделан из кварца.
2) Для Старчипа решить эту проблему просто — после окончания разгона аппарат просто поворачивается ребром к направлению своего движения. Ну выгорит полмиллиметра с края, не страшно.
1) Есть более серьезный, чем мой, расчет arxiv.org/abs/1608.05284
как раз для случая 0.2с. Из него получается, что за время полета до Альфы Центавра из-за ударов пыли выгорит 0.5мм толщины щита, если он сделан из кварца.
2) Для Старчипа решить эту проблему просто — после окончания разгона аппарат просто поворачивается ребром к направлению своего движения. Ну выгорит полмиллиметра с края, не страшно.
UFO just landed and posted this here
Нет, в оригинале именно 10 кв.м. (хотя это не точное значени, а примерный порядок), лазеры в сотни ГВт мощностью, 99.999% коэффициенты отражения (чтобы парус нафиг не расплавился под лучами настолько мощных лазеров), ускорения разгона в тысячи G, массы аппарта (вместе с научным оборудованием, системами дальней связи и источником энергии) в единицы-десятки грамм и прочее прожектерство.
Я так понимаю что тормозить он не собирается. Да уж. Не повезло тамошним планетянинам. Сидят себе, развиваются, только первого гуманоида в космос запустили и тут прилетает такая херовина, со всем оборудованием на скорости 20% от световой, и надписью oooops.
Ну тормозить никто всерьез и не думает — реалистичных идей чем можно было бы затормозить такую скорость по прилету нет. Так что чисто FlyBy миссия. На бешеной скорости и без маневрирования.
Но гипотетические инопланетяне пока могут спать спокойно. Даже если подобный проект когда-нибудь и правда будет реализован, с учетом космических масштабов расстояний вероятность попасть хоть во что-нибудь материальное (одну из планет или один из космических аппаратов летающих внутри системы) стремится к нулю.
Гораздо большая проблема не пролететь вообще слишком далеко от целевой звезды — с учетом того, что собственных двигателей и серьезных источников энергии на аппарате вообще не предполагается, то и коррекции траектории после начального разгона не будет.
А при пассивном полете на дистанцию световые годы малейшая погрешность в начальном угле «прицеливания» в момент разгона выливается в сотни миллионов а то и миллиарды км отклонений на конечном участке траектории. Это если очень хорошо «прицелиться», если же прицел не очень, то есть большой риск что расстояние до звезды и планет при пролете окажется таким, что слабенькие приборы, которые возможно разместить на борту не смогут собрать больше полезной информации, чем это могут мощные наземные и орбитальные работающие из нашей СС.
Единственный выход, что если самая дорогостоящая часть (проектрирование и разработка нужных технологий и строительство «батарей» разгонных лазеров и источников энергии для них) будет реализована, то дополнительные аппараты можно производить и запускать относительно дешево и массово. И «обстреливать» ими ближайшие звезды в надежде, что хотя бы один:
1. Попадет достаточно точно.
2. Будет все еще работоспособен к моменту прилета(через десятки-сотни лет после запуска) и сможет прислать назад хоть какие-то новые данные.
Но гипотетические инопланетяне пока могут спать спокойно. Даже если подобный проект когда-нибудь и правда будет реализован, с учетом космических масштабов расстояний вероятность попасть хоть во что-нибудь материальное (одну из планет или один из космических аппаратов летающих внутри системы) стремится к нулю.
Гораздо большая проблема не пролететь вообще слишком далеко от целевой звезды — с учетом того, что собственных двигателей и серьезных источников энергии на аппарате вообще не предполагается, то и коррекции траектории после начального разгона не будет.
А при пассивном полете на дистанцию световые годы малейшая погрешность в начальном угле «прицеливания» в момент разгона выливается в сотни миллионов а то и миллиарды км отклонений на конечном участке траектории. Это если очень хорошо «прицелиться», если же прицел не очень, то есть большой риск что расстояние до звезды и планет при пролете окажется таким, что слабенькие приборы, которые возможно разместить на борту не смогут собрать больше полезной информации, чем это могут мощные наземные и орбитальные работающие из нашей СС.
Единственный выход, что если самая дорогостоящая часть (проектрирование и разработка нужных технологий и строительство «батарей» разгонных лазеров и источников энергии для них) будет реализована, то дополнительные аппараты можно производить и запускать относительно дешево и массово. И «обстреливать» ими ближайшие звезды в надежде, что хотя бы один:
1. Попадет достаточно точно.
2. Будет все еще работоспособен к моменту прилета(через десятки-сотни лет после запуска) и сможет прислать назад хоть какие-то новые данные.
Оптимально уже не Луне или Астероиде сделать лазерную батарею
Вопрос по энег.установке открыт
/discuss
Вопрос по энег.установке открыт
/discuss
Гелий-3
Не дадут. А то такими лазерами с Луны уж очень удобно править миром.
А мы на солнце полетим ночью разместим батарею мегалазеров с обратной стороны Луны! Для разгона аппаратов забрасываемых в дальний космосе это не помеха, а вот на Землю навести такой «луч смерти» не получится.
с обратной стороны Луны? лазеры которые хоть 1кг силы дают в сумме? Гарин смеется в кулак, евпоча
UFO just landed and posted this here
Да почему никто не говорит о том как потом тормозить? Что там увидит этот аппарат за пару часов на околорелятивистских скоростях? Что передаст назад?
А там его ентоплонетяни поймають.
UFO just landed and posted this here
Для того, чтобы что-то разгонять лазером на межзвездных расстояниях — нужен лазер с апертурой размером с Землю, буквально. А возможности торможения в световом потоке звезды назначения весьма ограничены — изменение скорости больше чем на несколько десятков км/сек невозможно.
Более реалистичный вариант — магнитный парус. Это кольцо из сверхпроводящей проволоки с током, создающее магнитное поле, которое обеспечивает торможение из-за взаимодействия с межзвездной плазмой. Сила торможения пропорциональна кубу скорости, так что при скоростях меньше 1000 км/с магнитный парус крайне неэффективен, и дотормаживать до нуля придется другим способом, например электрическим парусом (положительно зараженная проволока, отталкивающая протоны солнечного ветра).
Но все эти штуки в Старчип весом 1 грамм не засунешь. Так что его и не предполагается тормозить. Он должен будет пролететь сквозь систему и сделать единственную фотографию планеты. В общем, особенного научного смысла в этом нет — фотографии экзопланет с разрешением порядка 1 км обещает проект телескопа в гравитационном фокусе Солнца arxiv.org/abs/1802.08421, а лететь до гравитационного фокуса гораздо ближе, чем до другой звезды.
Более реалистичный вариант — магнитный парус. Это кольцо из сверхпроводящей проволоки с током, создающее магнитное поле, которое обеспечивает торможение из-за взаимодействия с межзвездной плазмой. Сила торможения пропорциональна кубу скорости, так что при скоростях меньше 1000 км/с магнитный парус крайне неэффективен, и дотормаживать до нуля придется другим способом, например электрическим парусом (положительно зараженная проволока, отталкивающая протоны солнечного ветра).
Но все эти штуки в Старчип весом 1 грамм не засунешь. Так что его и не предполагается тормозить. Он должен будет пролететь сквозь систему и сделать единственную фотографию планеты. В общем, особенного научного смысла в этом нет — фотографии экзопланет с разрешением порядка 1 км обещает проект телескопа в гравитационном фокусе Солнца arxiv.org/abs/1802.08421, а лететь до гравитационного фокуса гораздо ближе, чем до другой звезды.
Ну на самом деле до гравитационного фокуса Солнца и до *-Центавра расстояния одного порядка. Примерно одинаково неподъёмного для современной техники.
Совсем не одного порядка — в статье расчеты приведены: грав. фокус солнца для интересующего диапазона электромагнитного излучения находится на расстоянии порядка 500-1000 а.е. А расстояние до центавра порядка 250 000 а.е — больше 2х порядков разницы.
При этом даже относительно простой телескоп в грав. фокусе Солнца позволил бы детально рассмотреть не только какую-нибудь ближайшую звездную систему типа Центавра, но и планеты вокруг звезд удаленных до нескольких сотен световых лет от нас.
Хотя и 500-1000 а.е. это за пределами текущих возможностей, но уже не что-то совсем фантастическое как запуск аппаратов на 250-1000 тысяч а.е. непосредственно до ближайших звезд.
При этом даже относительно простой телескоп в грав. фокусе Солнца позволил бы детально рассмотреть не только какую-нибудь ближайшую звездную систему типа Центавра, но и планеты вокруг звезд удаленных до нескольких сотен световых лет от нас.
Хотя и 500-1000 а.е. это за пределами текущих возможностей, но уже не что-то совсем фантастическое как запуск аппаратов на 250-1000 тысяч а.е. непосредственно до ближайших звезд.
Есть как минимум одно принципиальное различие — связь.
С аппаратом в гравитационном фокусе Солнца возможно поддерживать связь (естественно, дискретную) с приемлемой задержкой (для 550 а.е. round-trip получается около недели, а не 8 лет, как для Центавра + мощность передатчика и точность наводки нужны уже неадекватные совсем).
Для межзвездных экспедиций нужен совершенно другой уровень автономности, желательно — ИИ, другие технологии связи, наличие соответствующей инфраструктуры (космические ретрансляторы) и т.д.
С аппаратом в гравитационном фокусе Солнца возможно поддерживать связь (естественно, дискретную) с приемлемой задержкой (для 550 а.е. round-trip получается около недели, а не 8 лет, как для Центавра + мощность передатчика и точность наводки нужны уже неадекватные совсем).
Для межзвездных экспедиций нужен совершенно другой уровень автономности, желательно — ИИ, другие технологии связи, наличие соответствующей инфраструктуры (космические ретрансляторы) и т.д.
Прям представляю — отправили телескоп с ИИ. Интересно… Следят… Забыли. Повоевали. Поразвивались. Поплодились. Опять повоевали.
Возвращается телескоп с ИИ: «Насяльника, я летель летель, летель летель, а потом мне надоело, я осознал тщетность моих усилий и вернулся...»
А тут его каменным топором по окуляру и сдавать торговцу за крышки нюка-колы.
Возвращается телескоп с ИИ: «Насяльника, я летель летель, летель летель, а потом мне надоело, я осознал тщетность моих усилий и вернулся...»
А тут его каменным топором по окуляру и сдавать торговцу за крышки нюка-колы.
А как там насчёт прицеливания? Уже на четверти пути полёта этот парус будет иметь угловые размеры ~1.7х10^-11 градуса.
Очень странная статья. Графен и тем более золото с серебром — совершенно неподходящие материалы для паруса. Они проводят ток, так что при мощности порядка 1 ГВт/м2 они мгновенно сгорят из-за наведенных полем лазерного пучка колебаний свободных электронов.
В оригинальном проекте в качестве материала предлагались диэлектрические зеркала, сделанные из сверхпрозрачных материалов (типа использующихся в световодах оптических линий связи). Для паруса сойдет двухслойное диэлектрическое зеркало — этого достаточно для того, чтобы отразить назад большую часть света. То что значительная часть пройдет насквозь — неважно, главное чтобы в самом парусе не поглощалось. А для защиты от лазерного излучения собственно аппарата (который сложно сделать идеально прозрачным) придется использовать полноценное многослойное диэлектрическое зеркало, практически полностью отражающее излучение на частоте волны используемого лазера.
В оригинальном проекте в качестве материала предлагались диэлектрические зеркала, сделанные из сверхпрозрачных материалов (типа использующихся в световодах оптических линий связи). Для паруса сойдет двухслойное диэлектрическое зеркало — этого достаточно для того, чтобы отразить назад большую часть света. То что значительная часть пройдет насквозь — неважно, главное чтобы в самом парусе не поглощалось. А для защиты от лазерного излучения собственно аппарата (который сложно сделать идеально прозрачным) придется использовать полноценное многослойное диэлектрическое зеркало, практически полностью отражающее излучение на частоте волны используемого лазера.
Романтично. И не реалистично. На скоростях которые позволят добраться до системы Проксима Центавра в разумные сроки сей девайс размочалит.
Имхо фотонный полноценный звездолет, пока самый реалистичный проект на мой дилетантский взгляд.
Правда нужно как минимум освоить и внедрить в жизнь еще несколько футуротехнологий.
Это — термояд на холодном синтезе, для энергетической установки, анабиозные системы, искусственный интеллект для полноценного управления кораблем без вмешательства экипажа на время полета, системы терраморфинга (иначе покой хрен переться в такую даль?), ну и компонентная многоуровневая защита корабля: мощный лазер для пробивания тунеля в межзвездном газе, собственное магнитное поле для отражения всякого рода космического излучения, углеродный корпус с нанороботами для его латания. Наверное не помешал бы еще впереди хороший титановый щит.
Вообще звездолеты наверняка будут больше походить на подводные крейсера чем на стеклянные дворцы. И ЦП должен находиться где-то в центре, а не на верхних палубах с романтичными видами.
Имхо фотонный полноценный звездолет, пока самый реалистичный проект на мой дилетантский взгляд.
Правда нужно как минимум освоить и внедрить в жизнь еще несколько футуротехнологий.
Это — термояд на холодном синтезе, для энергетической установки, анабиозные системы, искусственный интеллект для полноценного управления кораблем без вмешательства экипажа на время полета, системы терраморфинга (иначе покой хрен переться в такую даль?), ну и компонентная многоуровневая защита корабля: мощный лазер для пробивания тунеля в межзвездном газе, собственное магнитное поле для отражения всякого рода космического излучения, углеродный корпус с нанороботами для его латания. Наверное не помешал бы еще впереди хороший титановый щит.
Вообще звездолеты наверняка будут больше походить на подводные крейсера чем на стеклянные дворцы. И ЦП должен находиться где-то в центре, а не на верхних палубах с романтичными видами.
Собственное магнитное поле — плохая идея, смотрите магнитный тормоз.
Как и лазер вперед(либо будет нехватать, либо тормозить).
Пока реалистичней всего щит из кварцевого стекла + теория вероятности, отбить и тем более обнаружить обьект крупней песчинки — нечем.
Как и лазер вперед(либо будет нехватать, либо тормозить).
Пока реалистичней всего щит из кварцевого стекла + теория вероятности, отбить и тем более обнаружить обьект крупней песчинки — нечем.
Романтично. И не реалистично.
… термояд на холодном синтезеОчень реалистичный набросок, ага. Чего уж сразу не варп-двигатель?
… искусственный интеллект
… системы терраморфинга
Главное — откуда они найдут прибыль для себя лично. Без этого не взлетит. А уж полетит, долетит — это не важно. Это — вторично.
Прибыли не предполагается. На проект дают деньги некие странные, но богатые личности, весьма своеобразно понимающие науку и ее продвижение. Типа Юрия Мильнера.
Которые не хотят давать денег на что-нибудь реально полезное для науки (но «скучное» и «банальное»), но готовы дать на что-нибудь громкое и уникальное, пусть и почти бесполезное и малореалистичное.
Ну а ученые отметившиеся в проекте ИМХО рассуждают примерно так — у если «клиент» так уж хочет и согласен выделять деньги только под подобные проекты, попробуем извлечь хоть какую-то пользу для науки и технологий из его денег.
Разработка уникальных материалов для «паруса» или технологий фокусировки массивов лазеров на сверхбольших расстояниях потом и для другого пригодятся, даже если сам проект полностью провалится.
Которые не хотят давать денег на что-нибудь реально полезное для науки (но «скучное» и «банальное»), но готовы дать на что-нибудь громкое и уникальное, пусть и почти бесполезное и малореалистичное.
Ну а ученые отметившиеся в проекте ИМХО рассуждают примерно так — у если «клиент» так уж хочет и согласен выделять деньги только под подобные проекты, попробуем извлечь хоть какую-то пользу для науки и технологий из его денег.
Разработка уникальных материалов для «паруса» или технологий фокусировки массивов лазеров на сверхбольших расстояниях потом и для другого пригодятся, даже если сам проект полностью провалится.
Что-то одолевают меня сомнения, что на скорости 20% от световой этот аппарат сможет хоть что-то сфотографировать/сделать какие-то замеры…
Статья о том, что что-то когда-то изобретут. Больше всего мне нравится эта фраза:
к середине века необходимые инструменты появятся
Допустим таки долетел, допусти даже что то увидел (я про межзвездный аппарат в ннсколько грамм). А каким образом он будет передавать информацию обратно? Это все равно что исследовать черную дыру, попасть в нее можно, только что там не уже не рассказать.
У Аластера Рейнольдса есть примерное описание субсветовика: Абляционный щит из кометой льда, обтекаемой формы, прямоточные двигатели, вынесенные в отдельных гондолах
Sign up to leave a comment.
Световой парус для полета на Альфа Центавра — каким он должен быть?