Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Принцип вечного реактора  (Прочитано 5409 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн bobАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Принцип вечного реактора
« : 02 Ноя 2017 [02:05:50] »
В старинных темках
Экзо-Розетта, проснись (Межзвёздный вояджер-3)
Звездолёт-ковчег нового поколения: Bob's interstellar colony ship
я поднимал вопрос о создании беспилотного или условно пилотируемого межзвёздного аппарата по схеме "медленного зонда". Одним из итогов обсуждений был вывод о желательности всё-же иметь на борту атомный реактор (хоть в принципе можно обойтись и без него). Но такой реактор, который в отличие от современных, может быть работоспособным в течение тысячелетий. Общую идею такого суперреактора я там подал. Но хотелось бы её конкретизировать. Изотопный реактор деградирует до неспособности поддерживать всю аппаратуру лет за полсотни, как максимум. А работающий классический реактор - лет за пятнадцать-двадцать на одной зарядке твэлов. Это лимитирует сегодня длительность и радиус управляемого полёта с ракетными или электроракетными двигателями. Нам же хотелось бы иметь практически бесконечный радиус и время.
Такое можно сделать. Реактор должен состоять из трёх узлов:
А) изотопного реактора вроде тех, которыми оснащались "вояджеры" и марсоходы;
Б) классического реактора со стержнями замедлителя и твэлами;
В) твердотопливных двигателей с турбинами.
В первые полсотни лет полёта постоянно работает реактор А, как и на "вояджерах". Реактор Б при этом полностью заглушен. Ведь минус изотопника в том, что мы не имеем возможности регулировать его энерговыделение. Оно постоянно, и им надо постараться воспользоваться на максимальное время.  А плюс реактора классической схемы в том, что его можно как включить, так и выключить, управлять его энерговыделением в любых пределах: от полностью холодного до атомного взрыва. Главное - вот что. Чтобы изотопник А был способен после исчерпания ресурса, необходимого для питания бортовой аппаратуры, ещё несколько тысяч лет только на две операции: питание слаботочного таймера (вроде наручных часиков) и возможность дать искру, достаточную для поджига твердого топлива (кстати её можно аккумулировать в батарее конденсаторов для усиления). Раз в несколько десятков лет уснувший без энергии аппарат просыпается. Таймер выдаёт команду на искру, искра поджигает твёрдое топливо в двигателях В, электротурбины на их выходе дают ток и от этого тока на несколько часов запускается реактор Б - его стержни поднимаются, начинается проток охлаждения и пр. Аппарат проводит наблюдения за окружающим пространством, коррекцию траектории, отсылает по радио отчёт на Землю и засыпает снова. Реактор Б снова глушится. И так много раз. Я уже предлагал ещё одно усовершенствование, увеличивающее срок службы - переменное расстояние между твэлами и удаление лишних стержней замедлителя между ними по мере деградации твэлов. В итоге мы получим полностью деградировавший изотопник А, полностью израсходованные и отброшенные твердотопливные двигатели В, и полностью деградировавший реактор Б, где твэлы сдвинуты вплотную уже без отброшенных за ненадобностью стержней замедлителя. Вот когда всё это больше не будет способно даже на искру и включение передатчика, тогда управляемый полёт всё-таки окончится. Но радиус активного действия такого аппарата получается просто грандиозен, даже при современных доступных скоростях. Много парсек. В отличие от "пионеров" и "вояджеров", пределом для которых оказалась сотня а.е. с копейками.

P.S. Предлагаю обсудить возможные плюсы и минусы этого варианта.
« Последнее редактирование: 02 Ноя 2017 [02:44:10] от bob »

Оффлайн Кремальера

  • *****
  • Сообщений: 10 741
  • Благодарностей: 475
    • Сообщения от Кремальера
Re: Принцип вечного реактора
« Ответ #1 : 02 Ноя 2017 [02:20:47] »
Вам для такого дела надо заиметь астероид/комету покрупнее,а на нем "чудо в Габоне".
http://www.vseprokosmos.ru/zemla118.html
Fix me up with your sweet dose,
Now I'm feelin' like a ghost..(с)

Оффлайн bobАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Re: Принцип вечного реактора
« Ответ #2 : 02 Ноя 2017 [02:23:22] »
"чудо в Габоне".
Не пойдёт. Чудо там слишком большое и тяжёлое. :) Мне нужно портативное мобильное чудо, которое поместится под обтекатель сверхтяжёлого носителя.  ;)

Оффлайн sharp

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 498
  • Благодарностей: 220
    • Сообщения от sharp
Re: Принцип вечного реактора
« Ответ #3 : 02 Ноя 2017 [02:59:44] »
Главное - вот что. Чтобы изотопник А был способен после исчерпания ресурса, необходимого для питания бортовой аппаратуры, ещё несколько тысяч лет только на две операции: питание слаботочного таймера (вроде наручных часиков) и возможность дать искру, достаточную для поджига твердого топлива (кстати её можно аккумулировать в батарее конденсаторов для усиления).
Совершенно нерациональный подход. Мощность изотопника падает пропорционально периоду полураспада изотопа, соответственно если юзаете плутоний-238, то за сотни лет его мощности станет недостаточно даже для искры. По хорошему такой изотопник на первое столетие, после чего его надо выкинуть за борт как бесполезный балласт...

Нужен изотопник на тысячелетия - юзайте, скажем, плутоний-240, у которого период 6 тысяч лет. Он с самого начала будет маломощным, но будет давать мощность одного порядка весь полет.

Оффлайн DimVad

  • *****
  • Сообщений: 2 325
  • Благодарностей: 47
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от DimVad
Re: Принцип вечного реактора
« Ответ #4 : 02 Ноя 2017 [10:04:36] »
Хочу задать вопрос не критики ради а понимания для...
Вы же исповедовали позицию что от космоса нужны только чисто прикладные спутники (связь + военка). Так и не понятно для чего Вам нужен реактор, работающих длительный срок если "ничто никуда не летит". Зачем обсуждать возможность не нужного ?

Оффлайн bobАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Re: Принцип вечного реактора
« Ответ #5 : 02 Ноя 2017 [10:13:00] »
Нужен изотопник на тысячелетия - юзайте, скажем, плутоний-240, у которого период 6 тысяч лет. Он с самого начала будет маломощным, но будет давать мощность одного порядка весь полет.
Да. Отличная идея. Спасибо. Естественно нужно что-то долгоиграющее и маломощное. Но способное на запуск мощных средств по необходимости.

Оффлайн noxx77

  • *****
  • Сообщений: 4 969
  • Благодарностей: 154
  • Мне нравится этот форум! ;))
    • Skype - zerghammer1
    • Сообщения от noxx77
    • ВК
Re: Принцип вечного реактора
« Ответ #6 : 02 Ноя 2017 [10:57:07] »
Нужен изотопник на тысячелетия - юзайте, скажем, плутоний-240, у которого период 6 тысяч лет. Он с самого начала будет маломощным, но будет давать мощность одного порядка весь полет.
Да. Отличная идея. Спасибо. Естественно нужно что-то долгоиграющее и маломощное. Но способное на запуск мощных средств по необходимости.
В принципе мощность изотопника идёт на единицу массы, а излучение или теплоотдача с поверхности. Засуньте внушительную болванку медленного изотопа в термос и снимайте градиент через окошечко - будет Вам счастье на протяжении всего полёта.
Есть ещё мысль, запускать источник нейтронов в делящуюся массу, где распад даст изотопы. Расходуем, потом опять подогреваем.
В космосе никто не услышит визга той чуши, которую Вы порете

Оффлайн BlackMokona

  • *****
  • Сообщений: 19 069
  • Благодарностей: 601
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от BlackMokona
Re: Принцип вечного реактора
« Ответ #7 : 02 Ноя 2017 [11:02:22] »
А работающий классический реактор - лет за пятнадцать-двадцать на одной зарядке твэлов.
50 лет работают.

Оффлайн bobАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Re: Принцип вечного реактора
« Ответ #8 : 02 Ноя 2017 [11:25:23] »
А работающий классический реактор - лет за пятнадцать-двадцать на одной зарядке твэлов.
50 лет работают.
Это теоретически. На практике твэлы столько не живут.

Оффлайн bobАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Re: Принцип вечного реактора
« Ответ #9 : 02 Ноя 2017 [11:28:12] »
Хочу задать вопрос не критики ради а понимания для...
Вы же исповедовали позицию что от космоса нужны только чисто прикладные спутники (связь + военка). Так и не понятно для чего Вам нужен реактор, работающих длительный срок если "ничто никуда не летит". Зачем обсуждать возможность не нужного ?
Возможности всё равно надо обсуждать. Если случайно одновременно подвернутся возможность и достойная цель, можно по ним и отработать. Кроме того, подобные автономные девайсы не лишни и на Земле, и в околоземном пространстве тоже. Для разных нужд.
« Последнее редактирование: 02 Ноя 2017 [11:42:04] от bob »

Оффлайн Зануда

  • *****
  • Сообщений: 1 521
  • Благодарностей: 46
  • ТАЛ-150К и бинокли
    • Jabber - shurale51650@jabber.ru
    • Сообщения от Зануда
    • домашняя страничка
Re: Принцип вечного реактора
« Ответ #10 : 02 Ноя 2017 [11:55:06] »
Это теоретически. На практике твэлы столько не живут.

На практике ТВЭЛы промышленных реакторов работают в очень жестких условиях. Если оптимизировать реактор не по экономическим критериям (малая материалоёмкость, высокое тепловое напряжение и т.п.), срок его службы можно продлить в разы.

Оффлайн bobАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Re: Принцип вечного реактора
« Ответ #11 : 02 Ноя 2017 [12:16:49] »
Если оптимизировать реактор не по экономическим критериям (малая материалоёмкость, высокое тепловое напряжение и т.п.), срок его службы можно продлить в разы.
Да. Но я-то хочу изредка включать мощный, не "оптимизированный", реактор при помощи "оптимизированного", как Вы говорите.  Для мощных радиопередач с больших расстояний, для периодических запусков электроракетных двигателей большой тяги  и т.п. Поэтому и предлагаю вот такую схему. То есть аппарат должен быть весьма энерговооружённым, но не постоянно. Большую часть времени он в режиме гибернации всех систем должен шпарить, как раз чтобы не спалить реакторы, и было бы чем поработать, как по дороге, так и у цели. И, чтобы не палить "оптимизированный" реактор, к которому подключён таймер, я даже приделал к нему химический пускач для пусков реактора "неоптимизированного".
« Последнее редактирование: 02 Ноя 2017 [12:23:19] от bob »

Оффлайн noxx77

  • *****
  • Сообщений: 4 969
  • Благодарностей: 154
  • Мне нравится этот форум! ;))
    • Skype - zerghammer1
    • Сообщения от noxx77
    • ВК
Re: Принцип вечного реактора
« Ответ #12 : 02 Ноя 2017 [12:24:17] »
Да. Но я-то хочу изредка включать мощный реактор при помощи оптимизированного,
А зачем оптимизированный? Для включения изотопника не хватит? И вообще, делаем дофига   химических аккумуляторов/топливных элементов. Долго заряжаем, а потом быстро разряжаем. Вообще возиться не надо)
В космосе никто не услышит визга той чуши, которую Вы порете

Оффлайн Dem

  • *****
  • Сообщений: 6 090
  • Благодарностей: 134
  • Звёзды зовут...
    • Сообщения от Dem
Re: Принцип вечного реактора
« Ответ #13 : 02 Ноя 2017 [12:27:42] »
Надо понимать, что нынешние реакторы делаются под задачу.
Для изотопных - срок работы порядка 1/10 срока полураспада изотопа.  Изотоп же можно взять любой, просто "медленного" придётся брать в разы больше.
Для нормальных - срок работы определяется возможностью снятия мощности. Потому как гигаватт может и кусок плутония размером с апельсин выдать, а вот нагреть нужный объём воды от него никак. Поэтому подбирают такую скорость распада, чтобы успевало воду прогреть. Но не вопрос опустить и меньше во сколько угодно раз. Главное чтобы утечки тепла через теплопроводность не убили смысл

Оффлайн bobАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Re: Принцип вечного реактора
« Ответ #14 : 02 Ноя 2017 [12:30:00] »
А зачем оптимизированный? Для включения изотопника не хватит?
Не, не. Вы просто предложили изотопник в качестве источника для поддержания таймера. А он предложил для того же реактор классической схемы, но, так сказать, полухолодный. Я бы тоже всё-таки остановился на Вашем изотопнике. Он проще. Я опасаюсь выхода из строя подвижных элементов классической схемы. Механика не может работать тысячелетиями постоянно в столь суровых условиях. Изотопник - может.
И вообще, делаем дофига   химических аккумуляторов/топливных элементов. Долго заряжаем, а потом быстро разряжаем. Вообще возиться не надо)
Ну я уже и сделал много химических топливных элементов. А вот аккумуляторы применять нельзя - они на холоде дохнут. Схема в режиме гибернации вынуждена будет жить при температурах около абсолютного нуля.

Оффлайн sharp

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 498
  • Благодарностей: 220
    • Сообщения от sharp
Re: Принцип вечного реактора
« Ответ #15 : 02 Ноя 2017 [13:00:45] »
А вот аккумуляторы применять нельзя - они на холоде дохнут.
Кстати, а не сдохнет ли за тыщу лет термоэлектрический преобразователь в изотопнике?

Оффлайн bobАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Re: Принцип вечного реактора
« Ответ #16 : 02 Ноя 2017 [13:12:04] »
Кстати, а не сдохнет ли за тыщу лет термоэлектрический преобразователь в изотопнике?
Да, есть риск. Давайте заменять. Сделаем несколько преобразователей, подключающихся посменно.

Оффлайн bobАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Re: Принцип вечного реактора
« Ответ #17 : 02 Ноя 2017 [13:31:12] »
Надо понимать, что нынешние реакторы делаются под задачу.
Для изотопных - срок работы порядка 1/10 срока полураспада изотопа.  Изотоп же можно взять любой, просто "медленного" придётся брать в разы больше.
Для нормальных - срок работы определяется возможностью снятия мощности. Потому как гигаватт может и кусок плутония размером с апельсин выдать, а вот нагреть нужный объём воды от него никак. Поэтому подбирают такую скорость распада, чтобы успевало воду прогреть. Но не вопрос опустить и меньше во сколько угодно раз. Главное чтобы утечки тепла через теплопроводность не убили смысл
Да. У нас тут просто задача своеобразная. Почти противоположная тем, которые ставятся обычно. Машинка должна уметь очень-очень долго спать, а потом просыпаться по программе и кратковременно выдавать большие мощности. Причём, всё это надо уметь делать на космическом морозе, вдали от Солнца.

Оффлайн sharp

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 498
  • Благодарностей: 220
    • Сообщения от sharp
Re: Принцип вечного реактора
« Ответ #18 : 02 Ноя 2017 [13:33:37] »
Да. У нас тут просто задача своеобразная. Почти противоположная тем, которые ставятся обычно. Машинка должна уметь очень-очень долго спать, а потом просыпаться по программе и кратковременно выдавать большие мощности.
Тут еще такое дело, что если летим на электроракете, то от реактора как раз будет требоваться долговременно выдавать большие мощности - сотни лет, по меньшей мере.

Оффлайн bobАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Re: Принцип вечного реактора
« Ответ #19 : 02 Ноя 2017 [13:35:45] »
если летим на электроракете.
Электроракету я предполагаю использовать традиционно - только для экономии массы рабочего тела, а не для достижения больших скоростей. Длительной работы я от неё не требую. Тем более, что и движков таких нет. Ресурс ионников - всего несколько лет, а МПД и других плазменников - всего часы, как максимум. А иногда и не больше десятков минут, в зависимости от схемы. Двигатели за весь полёт будут включаться не надолго, всего несколько десятков раз для коррекции траектории или торможения у цели.
« Последнее редактирование: 02 Ноя 2017 [13:42:01] от bob »