Comments 53
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.
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.
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.
Золото — самый пластичный материал на свете. 1г. можно вытянуть в проволоку длинной в 1.9 км.
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.
с 10км нереально получить нужную жесткость(он просто превратится в сложенный зонтик)
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.
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.
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.
Вопрос по энег.установке открыт
/discuss
Я с удовольствием прочитаю Вашу статью.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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
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.
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
Световой парус для полета на Альфа Центавра — каким он должен быть?