Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Двигатель для межзвёздных перелётов  (Прочитано 644904 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #7500 : 23 Мар 2018 [11:45:20] »
Для повышения степени ионизации вещества есть хорошие новости.
Если невозможна прямая полная ионизация, то возможна ступенчатая в области пространства, где световое давление будет "выдувать" все свободные электроны. А это область напрямую примыкающая к заряду и которая позволяет максимально эффективно использовать массу экрана.
Смысл в том, чтобы электроны не сразу покидали атом(здесь у нас ограничение 86 кэВ), а поднимались "в верх" по энергетическим ступенькам(электронным оболочкам). Самый энергетически затратный переход - это K-L(с 1s на 2p), ему соответствует спектральная линия Kα2. Все остальные более затратные переходы соответствуют "перепрыгиванию" электронов через энергетическую ступеньку.
Для вольфрама переход, соответствующий линии Kα2, имеет значение 57.97 кэВ. Это немало, но в каждом атоме есть всего 2 электрона на такой энергетической "глубине".
Отлично. Допустим лазейка полностью ионизировать тот же уран или вольфрам есть.
Пускай действительно у нас есть излучение с  температурой термоядерного синтеза в 86 кэВ (миллиард Кельвин) и мы можем таки ухитриться ободрать ядро с большим Z "наголо". Но...
Я, кстати, действительно не смог найти энергию полной ионизации тяжёлых элементов.
прикинул в экселе - полная энергия ионизации урана 760 кэВ на атом, что дает 70 ГДж на моль.
Или 294 ГДж/кг. Это должно соответствовать скорости плазмы порядка 500 км/с.
PS
Потдверждаю, у меня получилось также - 761 кЭв/атом, 308 ГДж/кг.
То есть.
Допустим мы добыли самое горячее излучение температурой в 1 миллиард Кельвин. Выше вы сказали, что этой энергии не хватит ободрать атом до дна. Хватает только до примерно до 30 наружных электронов. Ориентировочно половину. Допустим нашелся таки механизм ободрать все электроны. И допустим механизм абляции полностью преобразует энергию поглощенного света в разлет плазмы.
Значит каждый килограмм (урана) таки впитает 300 ГДж и эта энергия (допустим) превратится в истечение плазмы. Но в самом идеале истекать она будет:

корень(2*300 000 000 000 ) ~ 775 000 м/с

То есть все равно меньше даже условных 1000 км/с. А мы насчитали, что в случае загадочного взрыволета Дайсона нужно ~ 7 000 км/с. И чисто энергетически (при плотности энергии в бомбе в 6-10 кт/кг) добыть энергию на такой разгон материи бомбы в общем-то мыслимо. Другое дело что не ясен механизм перекачки этой энергии (света) в разлет плазмы.
Ну вот один ГАРАНТИРОВАНО работающий механизм перекачки - абляция. Но из приведенного ясно, что абляции, даже самой хитро организованной (как вы выше описываете) не хватит в любом случае для нашей задачи.
Что остается?
Я вижу только одного последнего кандидата. Давление света.
Ведь, раз даже при миллиарде Кельвин атомы не обдираются до дна, значит тяжелый метал и при термоядерном фотонном газе (миллиард Кельвинов) остается непрозрачным. А значит такую непрозрачную  метерию В ПРИНЦИПЕ можно разгонять уже не абляцией как ракету, а как ... фотонный парус.
Смторим опять вот эти оценки.

Comparing implosion mechanisms
Comparing the three mechanisms proposed, it can be seen that:
Mechanism        Pressure (TPa)
                              Ivy Mike   W80
Radiation pressure   7.3   140
Plasma pressure                35     750
Ablation pressure           530     6400


Когда мы пока что только сжимаем термоядерную ступень излучением от триггера, температура этого излучения 1-2 кэВ (не выше 5).
Но когда загорелся дейтерий,  температура  "в сердце" подскакивает до ~50 кэВ (и может выше, но возьмем скромно).
При <5 кэВ "Radiation pressure" на два порядка ниже давления "Ablation pressure" (таблица выше).
Однако, если вы подняли температуру излучения в 10 раз, давление равновесного фотонного газа поднялось ... в 104 раз.
В итоге ситуация поменялась. Теперь давление ТАКОГО света оказывается на два порядка выше давления абляции.
Вопрос лишь в том, а есть ли "стенки" для принятия этого давления?
Не пройдет ли фотонный газ через стенки из материи с большим Z как через стекло видимый свет?
Но если материал того же урана или вольфрама и при миллионе Кельвинов не полностью ионизирован, то есть даже в равновесии с излучением остается непрозрачен, значит непрозрачные стенки есть. И неплохие стенки. Возникает надежда, что радиационная теплопроводность этих стенок будет настолько небольшой (относительно небольшой, конечно), что более чудовищное чем абляция давление света (~1017 Па!) успеет превратиться в кинетическую энергию стенок куда в большей мере (подарок бога если на 80%!), чем успеет улететь света, просочившись сквозь стенки.
Улавливаете идею?
Надежды мало. Это действительно подарок природы. Не меньший чем КАЖДЫЙ предыдущий подарок в атомных или термоядерных устройствах (а там подарок на подарке!). Но мало ли? У бога чувство юмора специфическое.
« Последнее редактирование: 23 Мар 2018 [14:22:50] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн Mercury127

  • *****
  • Сообщений: 6 272
  • Благодарностей: 377
  • Мне нравится эта соцсеть! :D
    • Сообщения от Mercury127
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #7501 : 23 Мар 2018 [11:57:23] »
А если после всего этого части бомбы не полностью испарятся, и к звездолету улетит что то твердое, на скорости 1000 км/с?
Бронежилет — лучше для мужчины нет!

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #7502 : 23 Мар 2018 [14:20:59] »
А если после всего этого части бомбы не полностью испарятся, и к звездолету улетит что то твердое, на скорости 1000 км/с?
Нет. Прикиньте сами. Ведь вот тут вот посчитано, что энергии 1 мегатонны хватить чтобы испарить и даже ионизировать (оторвать первый электрон) 400 000 тонн вольфрама. То есть чтобы превратить в плазму тонну тяжелого материала нужна 1/400 000 доля этой энергии. Ясно что ничего в твердом состоянии при любом устройстве нашего тягового модуля там не останется.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн Mercury127

  • *****
  • Сообщений: 6 272
  • Благодарностей: 377
  • Мне нравится эта соцсеть! :D
    • Сообщения от Mercury127
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #7503 : 23 Мар 2018 [15:13:18] »
Это хорошо...

А что все таки делать с той энергией, что будет высвечиваться при рекомбинации плазмы в непосредственной близости от конструкций?
Бронежилет — лучше для мужчины нет!

Оффлайн SpaceEngineer

  • *****
  • Сообщений: 2 331
  • Благодарностей: 197
    • Сообщения от SpaceEngineer
    • SpaceEngine - бесплатный космический симулятор
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #7504 : 23 Мар 2018 [16:34:19] »
А вот наработанную массу сгоревшего ядерного и термоядерного топлива можно греть микроволнами и разгонять в магнитоплазменном или ионном двигателе(у какого КПД лучше?)
На ионниках быстрый звездолёт не построишь - удельный импульс не тот.
А для медленного, имхо, самое разумное - прямое использование скорости частиц после реакций. Оно же там 3-5% c. Но тяговооруженность у FFRE мала, поэтому звездолёт будет медленный.
Хотя есть ещё fission sail. Эдакий ректор, двигатель и радиатор - 3 в одном. У него квт/кг можно сделать просто зашкаливающим, но есть три проблемы - нужен сверхмощный источник нейтронов, для создания тяги используется только половина осколков деления, и вообще весь парус это расходник. Хотя третье это скорее инженерная проблема, можно сделать многоступенчатую схему.
SpaceEngine - космический симулятор и планетарий

12" Meade LX200 GPS
DeepSky 25x100, Olympus 10x50

Оффлайн crazy_terraformer

  • *****
  • Сообщений: 11 191
  • Благодарностей: 336
  • AdAstraPerAspera! Вот там мы и будем!Или не будем!
    • Сообщения от crazy_terraformer
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #7505 : 23 Мар 2018 [17:42:34] »
Есть ещё магнитоплазменные,VASIMR...
Есть идейка - часть плазмы у КВС отбирать и в плазменный двигатель, там ещё плазме скорости добавить и на выброс в сопло.
Ннапыльн%х тpапинкахъ далиокихъ плонеттъ пайдиомь мы чьюжымь вна абедъ!

Следи за собой! Будь осторожен!(с)

Оффлайн RAMON

  • **
  • Сообщений: 73
  • Благодарностей: 13
    • Сообщения от RAMON
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #7506 : 25 Мар 2018 [11:56:05] »
Однако, если вы подняли температуру излучения в 10 раз, давление равновесного фотонного газа поднялось ... в 104 раз.

Разжуйте пожалуйста чуть доступней для тупых. В итоге вы предлагаете увеличив температуру излучения (в простонародье "света") в 10 раз по сравнению с теми температурами которые есть в современных термоядерных боеприпасах ?

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #7507 : 25 Мар 2018 [15:57:59] »
Разжуйте пожалуйста чуть доступней для тупых. В итоге вы предлагаете увеличив температуру излучения (в простонародье "света") в 10 раз по сравнению с теми температурами которые есть в современных термоядерных боеприпасах ?
Откройте в вике ядерный взрыв
Опуститесь на табличку "Термоядерный взрыв мощностью 0,5—1 Мт в тротиловом эквиваленте"
Первый столбец условия в бомбе (температура и давление) второй столбец время. Третий - процесс.
Изучите табличку. Очень внимательно. Очень хорошая (за некоторыми исключениями) табличка.
Обратите внимание.
Стадия окончание ядерного процесса в триггере. Указано что тепература свыше 100 миллионов К (на самом деле ниже). Это - предельная температура, получаемая при цепном процесс. НЕ ВЫШЕ такой температуры (на самом деле ниже) излучение используется для АБЛЯЦИИ (1-2 кэВ это 11-22 миллионов Кельвин, но мы поверим табличке).
Но когда процесс термоядерного синтеза внутри сжатой вторичке пошел, там, внутри нее возникает температура порядка 1 миллиарда градусов (как уверяет табличка на самом деле до полумиллиарда кельвинов). То есть внутри температура не менее чем в 10 раз выше чем у излучения снаружи, полученная от триггера.



Мое замечание в том, что абляция (сжимающая термоядерное топливо снаружи) использует излучение в 10 раз более холодное, чем то, что возникает потом внутри термоядерного заряда. И если при обжатии световое излучение было в 100 раз слабей чем давление абляции, то внутри термоядерного заряда давление излучения стало в 10 000 больше чем было давление излучения снаружи (от триггера) и таким образом стало в 100 раз сильней чем давление абляции снаружи. Ведь давление фотонного газа:



В четвертой степени от температуры. Если температура стала в 10 раз выше, давление фотонного газа возросло в 10 000 раз.
Не факт что это ЗАМЕЧАТЕЛЬНОЕ обстоятельство можно использовать.
Но если и есть "последний подарок от бога", то он ОБЯЗАН выглядеть именно так.
« Последнее редактирование: 25 Мар 2018 [16:09:54] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн RAMON

  • **
  • Сообщений: 73
  • Благодарностей: 13
    • Сообщения от RAMON
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #7508 : 25 Мар 2018 [22:05:10] »
Если эффект, назовем его так, «сверхдавления термоядерного света» существует и значим значит, он должен был наблюдаться в каком то виде во время космических испытаний. Мне, почему-то, кажется, что он вполне известен и учитывался в расчетах тем же Дайсоном. Замете, что в вики когда говорят о скоростях просто ядерных процессов всегда фигурируют цифры в сотни км/с, а когда о термоядерных то скорости возрастают на порядок до 10000 км/с, скорей всего за счет этого.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #7509 : 26 Мар 2018 [09:32:35] »
Если эффект, назовем его так, «сверхдавления термоядерного света» существует и значим значит, он должен был наблюдаться в каком то виде во время космических испытаний.
Я думал об этом.
Я даже как-то подозвал что чуть более быстрый взрыв РДС-37 (на милли или микросекунду, источники говорят разное) по сравнению с расчетами был вызван именно недооценкой светового давления. Но теперь я думаю что гипотеза сомнительная. Во-первых сейчас ясно что физики взрыва РДС-37 была во многом поверхностна и там могли недооценить массу всякого (после этого теста было аж 12 неудачных тестов прежде чем модель процессов начали понимать более-менее детально). Во-вторых сама конструкция воторички (слойка!) не способствовала проявлению эффекта давления света.
Вообще говоря, типичные термоядерные заряды конца 1950-х начала 1960-х (когда, кстати и проводились все тесты в космосе) были "грязными" устройствами. То есть в них только меньшая часть (менее 50%) конечной энергии взрыва была от термоядерного синтеза (за исключением, разумеется некоторых "чистых" устройств, типа Кузькиной Мамы). Большая же часть выделялась в результате деления как раз материала тампера. То есть сначала внутри "стакана" (у американцев) или "сферы" (у нас) загорался термоядерный синтез, там возникало давление, сборка начинала расжиматься, пробег нейтронов, рожденных в термоядерном синтере резко возрастать и они устремлялись наружу, где сталкивались с U-238 "грязного" тампера и делии его. Половиной энергии изнутри взрывался тампер. Именно эта часть энергии (в самом тампере) и была не меньше чем энергия синтеза. Поэтому ни о каком эффекте разгона световым давлением тут не могло быть и речи. Эффект если и мог наблюдаться, то только для чистых бомб.
Но даже в них вряд ли это имело много значения. Ведь вторичка находится ВНУТРИ бомбы. И даже если там что-то очень быстро разогналось, оно легко теряет энергию при столкновении с окружающим материалом.
И третье. Самое главное. Я не думаю что эффект светового давления так просто оседлать. Суть в том, что если просачивание энергии наружу (световой теплоперенос) происходит быстрей чем давление успевает разогнать оболочку, эффект будет малозаметен. Я полагаю, что заметный эффект можно получить только если вы для его проявления примените некие особые меры в конструкции. Например, сделаете тампер повышенной "зеркальности", то есть заметно снизите его лучевую теплопроводность. Тогда эффект можно заметить.
В силу всего выше сказанного, я подозреваю, что эффект вряд ли наблюдался в космических тестах.
Во всяком случае зафиксированный эксперементально разлет плазмы в космосе со скоростью  ~1000 км/с  для бомб в 1 Мт хорошо согласуется с моделью AlexAV где рассматривается однородное облако материала с большим Z (уран) внутри которого однородно распределена вся энергия взрыва (для "грязных" бомб так и есть). То есть никакой анизотропии. И в этом случае мы получаем 10% энергии в плазме, остальное убегает как рентген.
То есть. Скорей всего тесты в космосе ничего необычного не выявили (и три возможные причины для этого я назвал выше).
Однако реальность может быть и куда интересней.
Во-всяком случае мне доходили слухи что наши (СССР) научились (чуть ли не случайно) создавать направленные термоядерные взрывы в космосе. Речь шла именно о термоядерных. Мол, вот такое есть чудо, которого нет у америкосов. Это конечно были только слухи. И тем не менее и там и здесь в конце 1960-х велись активные работы по ПРО. И там рассматривалось использование термоядерных противоракет. При этом сразу же отметили малую эффективность космических ядерных взрывов при поражении облака боеголовок. Почему, собственно, обе стороны и решили подписать договор о ПРО? Потому что поняли, что ПРО выйдет обеим сторонам в немалую копейку.
Но ясно что даже после подписания и до подписания была масса идей как усилить космический ядерный взрыв. И там и здесь. И все эти идеи легли в глубокие сейфы. В частности известно что американцы на "Найках" ставили буквально золотые боеголовки для увеличения доли выхода рентгена (мол, этот фактор - наиболее важен). Но были разработки и по плазме (тот же Тед Тейлор не зря дал цифру в 40%) и в том числе по направленному действию (наиболее известное направление - рентгеновский лазер).
То есть. Здесь у нас "нашла коса на камень".
Технология "Орион" мало того что плотно связана с секретами термоядерного оружия, она еще плотней завязана на ПРО, которое уже много лет договорились не поднимать (а последние разроаботки по ПРО в США, против которых инновации Путина  - это безядерное ПРО, то есть недоПРО).
« Последнее редактирование: 26 Мар 2018 [10:01:38] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн RAMON

  • **
  • Сообщений: 73
  • Благодарностей: 13
    • Сообщения от RAMON
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #7510 : 27 Мар 2018 [01:25:22] »
Я не думаю что эффект светового давления так просто оседлать. Суть в том, что если просачивание энергии наружу (световой теплоперенос) происходит быстрей чем давление успевает разогнать оболочку, эффект будет малозаметен. Я полагаю, что заметный эффект можно получить только если вы для его проявления примените некие особые меры в конструкции. Например, сделаете тампер повышенной "зеркальности", то есть заметно снизите его лучевую теплопроводность. Тогда эффект можно заметить.

Глядя на картинку схемы термоядерного заряда приходит инженерно наивна мысль - если один конец "стакана" с термоядерным топливом обращен к триггеру то почему бы не организовать выход излучения с другого конца, и как раз там и разместить  вольфрамовою чушку призванную поглотить выходящее излучение.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #7511 : 27 Мар 2018 [11:26:30] »
Глядя на картинку схемы термоядерного заряда приходит инженерно наивна мысль - если один конец "стакана" с термоядерным топливом обращен к триггеру то почему бы не организовать выход излучения с другого конца, и как раз там и разместить  вольфрамовою чушку призванную поглотить выходящее излучение.
Можно попробовать много что придумать в этом смысле.
:)
Но я для начала убедился бы: сработает ли идея со световым давлением? Нужна модель показывающая, при какой теплопроводности (прозрачности) материи с большим Z тот разгонится за счет давление света в большей мере, чем расселит за счет теплопроводности.
Без такого хода (проверки работоспособности идеи разгона световым давлением) бессмысленно что-то мудрить в конструкции.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн Андрей Курилов

  • *****
  • Сообщений: 7 392
  • Благодарностей: 169
  • homo homini lupus est
    • Сообщения от Андрей Курилов
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #7512 : 27 Мар 2018 [13:04:26] »
И опять же, излучение мало просто отразить в нужную сторону. Если вклад излучения в давление становится велик, то излучение куда быстрее разгонит тонкие стенки заряда и выйдет наружу.

Оффлайн SpaceEngineer

  • *****
  • Сообщений: 2 331
  • Благодарностей: 197
    • Сообщения от SpaceEngineer
    • SpaceEngine - бесплатный космический симулятор
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #7513 : 27 Мар 2018 [13:24:28] »
то излучение куда быстрее разгонит тонкие стенки заряда и выйдет наружу.
Так это уже инженерная проблема - сделать такую конструкцию, чтобы сначала 90% энергии излучения ушло на разгон плиты, а потом пусть делает со стенками, что хочет.
SpaceEngine - космический симулятор и планетарий

12" Meade LX200 GPS
DeepSky 25x100, Olympus 10x50

Оффлайн elind

  • ****
  • Сообщений: 252
  • Благодарностей: 35
  • занудство – это правота, растянутая во времени
    • Сообщения от elind
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #7514 : 27 Мар 2018 [13:30:49] »
Я тут посчитал, как должен уходить рентген из бомбы, и получилось такое вот соотношение

где  Q - объемная калорийность заряда, v - скорость разлёта продуктов взрыва, «ро» - плотность внешней оболочки заряда
Выходит, при прочих равных, чем бомба больше, тем потери на излучение меньше, но зависимость тут линейна от размера бомбы, а, следовательно, кубическая от её мощности (и формула точна для малых, процентов тридцать, ну, половины, потерь, для девяноста процентов усвистывающего рентгена получается очень приблизительно - там не сохраняется постоянной лучевая температура). С другой стороны, существенной является объемная калорийность заряда - причём вдвойне, ведь из зарядов равной мощности, более «рыхлый» будет иметь меньшие потери и из-за низкой плотности, и из-за большого размера. Для хорошей перекачки энергии в плазму бомба должна быть этаким мыльным пузырём - а чтобы просто взорваться, должна быть, по возможности, максимально плотной.
Тут выходит так, что мегатонный «импульс» взрыволёта, да ещё и с «лидочкой», большую часть энергии стравит в виде света, а пятидесятигигатонный заряд для гравицапы на чистом дейтерии, почти всю энергию сохранит в плазме.
Теперь откуда что берётся:
Лучевая теплопроводность плазмы, где l - длина свободного пробега фотона в плазме, равная толщине слоя половинного ослабления, T - температура излучения, «сигма» - постоянная Стефана-Больцмана.
 тогда мощность тепловых потерь будет
где S - внешняя площадь бомбы, h - толщина оболочки из тяжёлого материала.
Учитывая, что  длина свободного пробега фотона в плазме пропорциональна единице, делённой на температуру излучения в третьей степени, а температура, в свою очередь, зависит от объёмной калорийности заряда в степени три четвёртых, получаем ту самую первую формулу.

"Кратчайшим путём следует двигаться очень осторожно, так как, зачастую, он пролегает через бурелом или топь"

"Если математика - язык, то учитель математики учит говорить, а учитель физики - фильтровать базар"

"Расчёт - резец в руке разума"

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #7515 : 27 Мар 2018 [14:37:56] »
Еlind, спасибо большое за информацию к размышлению. А то мне все лень разобраться с лучевым теплопереносом!
Вы дали хорошую пищу к размышлениям. У меня есть одна моделька, хочу ее покрутить и пощупать сложность задачи количестввенно.

Выходит, при прочих равных, чем бомба больше, тем потери на излучение меньше, но зависимость тут линейна от размера бомбы, а, следовательно, кубическая от её мощности (и формула точна для малых, процентов тридцать, ну, половины, потерь, для девяноста процентов усвистывающего рентгена получается очень приблизительно - там не сохраняется постоянной лучевая температура).
Гм... это надо осмыслить.
Цитата
С другой стороны, существенной является объемная калорийность заряда - причём вдвойне, ведь из зарядов равной мощности, более «рыхлый» будет иметь меньшие потери и из-за низкой плотности, и из-за большого размера. Для хорошей перекачки энергии в плазму бомба должна быть этаким мыльным пузырём - а чтобы просто взорваться, должна быть, по возможности, максимально плотной.
Кстати, в расчете выше вы учитывали степень сжатия термоядерного горючего? Оно ведь может быть в разных устройствах разным. В самых крутых девайсах доходит до 1000 раз. Но вот что интересно. Я все вемя думал, а зачем Дайсон ставит на дейтерий? Почему не сухая лидочка? Кстати надо считать что обладает лучшей объемной плотностью? Лидочка или дейтерий? По массе дейрерий - однозначно. Но он и менее плотный. Хотя в лидочке изначально балластный гелий-4 (фактически как продутк теакции) присутствуе и занимает как массу так и объем. Дейтерий и сжиматься должен сильней, кстати.

Цитата
Тут выходит так, что мегатонный «импульс» взрыволёта, да ещё и с «лидочкой», большую часть энергии стравит в виде света, а пятидесятигигатонный заряд для гравицапы на чистом дейтерии, почти всю энергию сохранит в плазме.
Интересный интервал результатов...
Я как-то так примерно и думал. Что не все так просто.
Но я думал вот еще о чем.
Собственно мы рассматриваем теплоперенос через толстую сплошную стенку из Z.
А что если мы будем рассматривать сложную конструкцию?
Например рентгеновское зеркало?
Притом многослойное.
Я выше описывал как могли бы работать стенки светового канала (как мираж).



Вы делаете многослойную струкруру из материалов с разным малым Z а значит (после полной ионизации) он будет иметь разную степень преломления для рентгена. В итоге получается зеркало для косых лучей. Если сделать несколько слоев, то мы получаем анизотропную для света среду.
Другая мучающая меня мысль. Вырожденный электронный газ.
По идее это газ, где между электронами нет просвета (в квантовом смысле). А как такой газ будет работать с падающим рентгеном? Он часом не будет для него идеальным отражателем?
То есть, если окажется, что материал тампера сжат предельно максимально, то он вообще становится непрозрачным как идеальное электронное зеркало (ибо все электроны в нем - вырожденный электронный газ).
Если вы помните, Бурдаков одно время мечтал использовать электронное зеркало чтобы отражать гамма-кванты от аннигиляции на своей чудо-фотонной прямоточке.



Мне как-то попадался расчет (блин, жаль не могу найти теперь) где считалась плотность электронного облака, необходимого отразить анигиляционные гамма-кванты. И делался вывод что давление внутри этого облака - за пределами всего мыслимого. То есть расчет делался что бы доказать что идея Бурдакова - полный бред. Но в нашем случае мы как раз и должны получить что-то подобное очень перенасыщенное электронами в кристаллической решетке сверхсжатого (в ~4 раза) материала с большим Z. И самое главное наш мягкий рентген в ~100 кэВ это ничто по сравению с анигиляционными гамма-квантами.

В общем. Смысл в том, что надо бы поискать инженерное или глубоко-физическое решение проблемы снижения теплопроводности оболочки. Ведь материал оболочки под давлением в 1017 Па чудовищно сожмется! Электронный газ в нем точно выродится.
Разгон будет длиться недолго (наносекунды). Пока материя находится в звездном состоянии.
Есть подозрение что комбинаций решений можно добиться феноменальных результатов.
Во всяком случае все это очень похоже на гениальную бомбовую физику.

Цитата
Теперь откуда что берётся:
Ага, за разжевывание совсем спасибо!
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн Mercury127

  • *****
  • Сообщений: 6 272
  • Благодарностей: 377
  • Мне нравится эта соцсеть! :D
    • Сообщения от Mercury127
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #7516 : 27 Мар 2018 [14:42:43] »
Не, 50 Гттэ - это много, слишком много. Я не хочу на таком летать... страшно же.  >:(
Бронежилет — лучше для мужчины нет!

Оффлайн Rattus

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 13 680
  • Благодарностей: 516
  • Души прекрасные порывы!
    • Сообщения от Rattus
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #7517 : 27 Мар 2018 [14:54:00] »
Рождённый ползать... куда ты лезешь?! 8)
http://www.youtube.com/watch?v=l-rAzLKGrmA
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 alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #7518 : 27 Мар 2018 [16:05:30] »
В струю (пока не остыло!).
Антон Первушин рассказывает популярно народу о фотонной ракете

Цитата
Лучше подойдут, естественно, раскаленные газовые и в особенности плазменные излучатели (так, Зенгер предложил плазменный излучатель с температурой 150 000 °К). Однако тут возникают другие трудности, помимо связанных с устройством и эксплуатацией высокотемпературных источников излучения. С ростом температуры изменяется (увеличивается) частота излучения, то есть характер излучаемых квантов энергии. Увеличение энергии кванта связано с уменьшением его длины волны (ведь квант — это своеобразная частица, частица-волна), то есть излучение становится все более коротковолновым. Возрастает число квантов ультрафиолетового света и рентгеновского излучения, становящегося все более жестким. Когда температура становится столь большой, что начинают идти ядерные реакции, то появляется и гамма-излучение. Но отражение таких коротковолновых лучей непростая задача: эти лучи, как известно, с легкостью проходят через вещество. Поэтому оказывается необходимым создание принципиально иных «зеркал» вместо обычного рефлектора В частности, для этого предложены такие необычные методы, как использование «электронных» или «плазменных зеркал» в виде стабилизованного плотного облака электронов или плазмы. Известно ведь, что коротковолновые лучи постепенно преломляются и наконец отражаются от электропроводящей среды. Однако чтобы создать такое электронное или плазменное облако, нужны колоссальные давления, наподобие возникающих при атомном взрыве.

Ну и как же без классики... :)
Цитата
«Создано идеальное зеркало, — сказал Дауге, — „абсолютный отражатель“. Субстанция, отражающая все виды лучистой энергии любой интенсивности и все виды элементарных частиц с энергиями до ста — ста пятидесяти миллионов электронвольт. Кроме нейтрино, кажется. Волшебная субстанция. Ее теорию разработал институт в Новосибирске. Правда, они не думали о фотонной ракете. Они исследовали возможности идеальной защиты от проникающего излучения ядерного реактора. Но Краюхин сразу понял, в чем дело. — Дауге усмехнулся. — Краюхин — фанатик фотонной ракеты. Это ему принадлежит знаменитый афоризм: „Фотонная ракета — покоренная Вселенная“. Краюхин моментально вцепился в „абсолютный отражатель“, посадил за его разработку две трети лабораторий комитета, и вот — „Хиус“!»
Создание «абсолютного отражателя» было первым реальным достижением новой, почти фантастической науки — мезоатомной химии, химии искусственных атомов, электронные оболочки в которых заменены мезонными. Это так заинтересовало Быкова, что он на время забыл обо всем — о несчастном Поле Данже, о Венере, даже об экспедиции. К сожалению, об «абсолютном отражателе» Дауге мог рассказать очень немногое. Зато он рассказал о «Хиусе».

Про гипотерическое электронное облако, которое у Бурдакова отражало гамма-кванты надо лезть в его фалиант 1969-го года издания (как-то все ложится в конец 1960-х!). Где он эту ересь в свое время подцепил? Из какого-то западного доклада (я знаю еще в 1963-м! Золотые времена! Мезонную бомбу еще наши пытались сделать... :) ). Но насколько я понимаю, в первом приближении электронное облако должно быть плотностью (расстояние между электронами) в 1/4 длины отражающей волны. Однако что такое расстояние между электронами в квантово-механическом смысле? В вырожденном газе там вообще (по идее) нет никакого "расстояния" между электронами. Такое облако должно по-идее отражать все.
Зы
Я - дебил:
Цитата
Влияние тождественности частиц становится существенным при уменьшении средних расстояний между ними до расстояний, соизмеримых с длиной волны де Бройля, ассоциированной с частицей, то есть выполняется условие:
По сути все есть...

« Последнее редактирование: 27 Мар 2018 [16:27:47] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн Mercury127

  • *****
  • Сообщений: 6 272
  • Благодарностей: 377
  • Мне нравится эта соцсеть! :D
    • Сообщения от Mercury127
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #7519 : 27 Мар 2018 [17:29:55] »
ну ладно там создать условия, близкие к звездным (в нормальных звездах)...
но условия в белых карликах - это перебор. мы тут обсуждали РЕАЛИСТИЧНЫЙ двигатель.
Бронежилет — лучше для мужчины нет!