Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: новый взгляд на фотонный звездолет?  (Прочитано 3143 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн sharp

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 498
  • Благодарностей: 220
    • Сообщения от sharp
Re: новый взгляд на фотонный звездолет?
« Ответ #60 : 08 Фев 2018 [21:31:28] »
И я думаю, что ведь "что-то" всё равно существует в пространстве. Хоть и в небольшом количестве. Надо просто научиться "отталкиваться" от "этого". Может когда-нибудь придумают.
Уже придумали двигатель Бассарда и забраковали его.

Оффлайн -Юрий-

  • *****
  • Сообщений: 9 295
  • Благодарностей: 224
  • Попытка - первый шаг к провалу.
    • Сообщения от -Юрий-
Re: новый взгляд на фотонный звездолет?
« Ответ #61 : 08 Фев 2018 [22:10:24] »
Уже придумали двигатель Бассарда и забраковали его.
Так ведь и Боинги, и МиГи и прочие начинались с самолёта Можайского, который не летал.
Надо очень много знать, чтобы понять своё невежество.
(кликните для показа/скрытия)

Оффлайн Rattus

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 13 678
  • Благодарностей: 515
  • Души прекрасные порывы!
    • Сообщения от Rattus
Re: новый взгляд на фотонный звездолет?
« Ответ #62 : 09 Фев 2018 [07:24:37] »
Так ведь и Боинги, и МиГи и прочие начинались с самолёта Можайского, который не летал.
Нет - они начинались с самолета братьев Райт, который таки летал. ;D
Всякий флудер в ВЖР да опасно ходит. Толковый же принесёт пруфлинк.

Ннапыльн%х тpапинкахъ далиокихъ плонеттъ астануцца нашшы погадкиъ! (ЙожЪ, SKL)
Скоро у людей закончится космос. (П.Лемтыбож - "Теоремы Пафнуция")
Я брала города, я стану - еда! (Серебряная Свадьба - "Пищевая цепочка")
Уранизация естественным образом снижает численность человечества (Вика Воробьёва, ВЖР, 30.10.2012)

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Re: новый взгляд на фотонный звездолет?
« Ответ #63 : 11 Фев 2018 [14:00:23] »
они начинались с самолета братьев Райт, который таки летал. ;D
Они, в принципе, и сейчас летают не намного лучше. Ну в десять раз по высоте и скорости туда-сюда. Это разве результат? Это не результат. Хотя практически зачетно. Это хлопок рождественской  хлопушки, а не результаты.

Оффлайн Felis

  • *****
  • Сообщений: 686
  • Благодарностей: 3
  • Homo homini felis est!
    • Сообщения от Felis
Re: новый взгляд на фотонный звездолет?
« Ответ #64 : 12 Фев 2018 [12:55:31] »
Планеты бы затормозили сопротивлением о среду и упали бы на звезды :(
Нууу, скажем, планеты сами могли бы "плавать" вокруг Солнца и никуда не падать. ;)

Вообще прикольная была бы Вселенная.
В таком мире и путешествовать в гости друг к другу можно было бы. С одной планеты на другую. Будь планеты ещё и поближе - птицы, возможно, долетали бы, с одной на другую.
;)

Безвоздушное пространство в чём-то нам друг, а в чём-то и враг... :P

Вспомнились "Плот" Бакстера и "Интегральные деревья" Нивена
My eyes reflect the stars / And a smile lights up my face / We're on an amazing flight in space! (c) Ayreon

равлик

  • Гость
Предел удельной мощности, следовательно максимального ускорения и минимальной целесообразной дальности полёта аннигиляционного фотонного космолёта.

Одной из проблем аннигиляционного фотонного реактивного является спектр излучения при аннигиляции протонов и нейтронов, которые составляют основную массу устойчивых электрически нейтральных веществ. Этот спектр на треть состоит из гамма фотонов десятки МэВ от распада нейтральных пионов, на половину из жёсткого рентгена от взаимодействия заряженных частиц между собой и внешним магнитного поля, на шестую из неуловимых нейтрино. Внешнее магнитное поле нужно для превращения энергии движения заряженных пионов и мюонов прежде, чем они распадутся с образованием нейтрино, безвозвратно уносящих энергию.

Отражать рентген и гамму нечем, более того гамма будет разрушать ядра, остаётся поглощение с последующим нагревом и излучением теплового излучения, которое уже можно отражать. Соответственно фотонный двигатель представляет из себя большое зеркало для отражения видимого и ИК спектра с его источником внутри – лампой накаливания, питаемой рентгеном и гамма от аннигиляции.

(предполагаю, формы должны быть параболическими)

Температур лампы ограничена испаряемостью в вакууме материала лампы и составляет ~4000 К для карбида тантала гафния (Ta4HfC5), то есть мощность 15 МВт/м2 наружу на зеркало и столько внутрь назад и столько же из области аннигиляции назад. Толщина лампы должна поглотить гамму 10...200 МэВ, чтобы она не попадала на ИК зеркало, так как это не только его разрушит, но и создаст в нём неотражающий ИК нагар за счёт превращения ядер серебра в другие элементы. Максимальное поглощение у самых тяжёлых атомов (долгоживущие Z=90,92,94), значит внутри тонкой тугоплавкой оболочки должна быть прослойка жидкого тория.

[http://physics.nist.gov/cgi-bin/Xcom/xcom2]
Общая толщина для почти полного поглощения гаммы должна составлять 20 г/см2. Значит минимальная масса лампы > (20 г/см2) / (3•15 МВт/м2) = 4,44 кг/МВт.

Минимальная толщина серебряного зеркала для отражения видимого и ИК составляет hз(Tз) = 20…40 нм в зависимости от температуры Tз, так как при нагреве увеличивается сопротивление и глубина проникновения переменного электромагнитного поля в металлы.

[Investigations of optical and surface properties of Ag single thin film coating as semitransparent heat reflective mirror. 2016]
Температура серебряного зеркала ограничена отражательностью и составляет ~400 К, то есть мощность ~3 кВт/м2 в сумме в 2 стороны. Значит при максимальном коэффициенте поглощения 10% его можно облучать ~30 кВт/м2. Значит минимальная масса зеркала > (30 нм • 10500 кг/м3) / (30 кВт/м2) = 0,01 кг/МВт, то есть пренебрежимо мала на фоне массы лампы накаливания. Это же зеркало может быть использовано для предварительного разгона у звезды до нескольких сот км/с.

Предполагая массу лампы равной 2/3 от средней за полёт массы космолёта (при небольших расходах топлива), получается максимальное ускорение около aфот = 2/3 / (300000 км/с • 4,44 кг/МВт) = 0,0005 м/с2 = 0,00005 ск.св./год.
Если предыдущая ступень ТЯ топлива обеспечивает конечную скорость VТЯ и достаточно большую мощность для быстрого (по сравнению с фотонным) разгона, то минимальное целесообразное расстояние (при условии быстрого торможения магнитным полем об звёздный ветер) для фотонного космолёта будет

(2S / aфот)1/2tфот < tТЯS / VТЯ
S > 2 V2ТЯ / aфот ≈ 10...100 св.лет

 
Например 400 лет до ближайшей звезды, что дольше возможных 100 лет при быстром разгоне до 0,05 c термоядерным слиянием.

Или есть другой способ получить направленный свет из аннигиляции с постоянной мощностью годами больше 200 кВт/кг?


На рисунке процесс аннигиляции антипротона изображён не верно. Точнее этот канал (за счёт электромагнитного взаимодействия) столь маловероятен, что им можно полностью пренебречь.
Возможна прямая аннигиляция в фотоны без трёх промежуточных нейтральных пионов, то есть протон может вступать в реакцию в виде неделимой частицы?
« Последнее редактирование: 01 Фев 2022 [15:30:33] от равлик »

Оффлайн библиограф

  • *****
  • Сообщений: 9 330
  • Благодарностей: 759
    • Сообщения от библиограф
Re: новый взгляд на фотонный звездолет?
« Ответ #66 : 31 Янв 2022 [16:48:59] »
Цитата
Отражать рентген и гамму нечем, более того гамма будет разрушать ядра,
Тогда останется лишь честно признать, что на фотонной ракете просторы Вселенной непреодолимы
а книжка в которой описана релятивистская динамика фотонной ракеты могла вдохновлять только
братьев Стругацких; они даже придумали единицу тяги фотонного звездолета и так и назвали её Зенгер
«Масса — тысяча шестнадцать тонн, — машинально вспомнил Сережа. — Средняя тяга — восемнадцать мега-зенгеров,
рейсовая скорость — восемьдесят мегаметров в секунду, расчетный максимум перегрузки — шесть ``же''… Мало…
Расчетный максимум захвата — пятнадцать вар… Мало, мало…»
« Последнее редактирование: 31 Янв 2022 [16:57:41] от библиограф »