Так вот насчет черного спереди паруса. Если мы считаем переднюю поверхность паруса поверхностью черного тела, то должно быть черное тело. Что это? Ясно, что не все зеркало. Значит есть некая пленка спереди, прикленная к основному зеркалу (или как-то иначе с ним соединенная), которая ведет себя, как черное тело, обеспечивая отвод избыточного тепла вперед. Но у этого черного тела будет 2 излучающих поверхности, одна — внутрь зеркала. При приблизительном равенстве температур (а оно будет в силу микро-толщины пленки) эта внутренняя поверхность будет излучать тот же поток энергии, что и внешняя. Таким образом, отвода тепла в космос не будет. То есть такая схема не работает.
Если же предположить, что четкой границы между передней и задней частью паруса нет, т.е., что его оптические свойства непрерывно меняются по толщине, то модель черного тела становится неприменимой. Однако ясно, что постепенное почернение пленки также будет вести к все большему излучению тепла внутрь пленки, так что непосредственно на передней поверхности энергия будет излучаться в обе стороны одинаково. Я над этим думать дальше не хочу, т.к. идея красить спереди черным не моя.
Да, именно так. Получил число битов. При заявленном кодировании бита фотоном и мощности потока фотонов в 650 штук в секунду 7 часов передачи никак не получится.
Откуда получается 700 км/сек приращения скорости? Не будет этого ))
Чисто абляционный метод не годится для полета к звездам (думал об этом много и считал). Скорость вылета вещества с поверхности при испарении будет иметь порядок 100 км/сек в лучшем случае. Пусть даже 1 000 км/сек, хотя это — почти утопия. Для достижения заявленной скорости 60 000 км/сек отношение конечной массы зонда к начальной должно быть exp(60000/1000)~10^(26) (формула Циолковского). Даже до 10 000 км/сек получим отношение 22 000. Каким образом испарять за каждый импульс по кубометру?
Абляционный двигатель кажется привлекательным на первый взгляд, но при ближайшем рассмотрении становится ясно, что он не решает проблему.
Ничего не отлично. Я думаю над черной стороной. Молчание не означает признание. А пока заметьте, что при потоке энергии 100 ГДж на пленку массой 1 г, пусть будет 0,1 моля вещества в ней (диэлектрик все же), на каждую молекулу приходится ~1 МэВ энергии в секунду. И как при такой бомбардировке выдержит ее молекулярная структура? Никак!
Если бы люди следовали подобным рекомендациям, то они так и остались бы неандертальцами )) Я не отрицаю важность поиска решения проблемы звездного полета. Сам этим увлекался одно время. Но теоретизировать не возбраняется о чем угодно. Тем более, когда есть основания.
От Альфы Центавра Вы различаете отнюдь не единичные фотоны, т.к. мощность ее излучения (во всем спектре) огромна. А здесь "фонарик" мощностью 1 В светит от нее же, хотя и яркость его высока благодаря лазингу. Допустим, что какой-то фотон 1 мкм попадет в лазерный усилитель, рассеявшись от какой-то молекулы воздуха. Как его отличить от сигнала зонда? Но впрочем, я на это сильно не напираю, просто возражение навскидку. Возможно, что оно опровергается, суть не в нем. А в том, что двигательная система работать не будет в принципе. Зеркало испарится.
Да вроде бы есть пленки с отражением 99.995%. Смотря какой поток энергии нужно отражать. При большом потоке отражающие свойства зеркала изменятся. Оно почернеет, грубо говоря. Ведь ясно же, что будет идти ионизация, распад молекулярных связей, фотоэффект и т.д. Классическая модель отражения не учитывает эти квантовые эффекты. Было бы интересно посмотреть эти расчеты про 300 — 400 градусов всего.
Дело не только в энергии. Ядерная энергетика уже недалека от максимума энерговооруженности, который можно было бы извлечь из аннигиляции (порядка 1 % уже имеем). Скорость пропорциональна корню их энергии, поэтому даже антивещество радикально проблему не решает. Причем я не беру в расчет релятивистские ограничения, которые делают галактику в целом принципиально недоступной. Чтобы слетать к Альфе Центавра в плане энергии хватило бы термоядерного синтеза, но он не укрощается никак в малом масштабе. То есть проблема не в источниках энергии, а в умении их утилизировать. Хотя это, в сущности, тоже проблема малой энерговооруженности. Меня все же не оставляет ощущение, что звезды могут быть недоступны в принципе.
Можно посчитать, сколько столкновений с атомам водорода произойдет за время полета, принимая плотность межзвездного газа 1 атом на куб.см (так кажется, хотя нетрудно уточнить). Зная скорость зонда (грубо 60 000 км/сек) можно оценить суммарную энергию от столкновений. Наверное из таких оценок можно будет сделать вывод о том, "сотрутся ли?" ))
Да наверное )) Если пленка массой в 1 грамм не испарится, получая 1 МВт тепла, которое проходит по всей ее толщине непрерывно. Ведь это тепло будет не только проходить "транзитом" к передней поверхности паруса, но и поглощаться молекулами пленки. Но вообще интересный аргумент, нужно над ним подумать.
Так вот насчет черного спереди паруса. Если мы считаем переднюю поверхность паруса поверхностью черного тела, то должно быть черное тело. Что это? Ясно, что не все зеркало. Значит есть некая пленка спереди, прикленная к основному зеркалу (или как-то иначе с ним соединенная), которая ведет себя, как черное тело, обеспечивая отвод избыточного тепла вперед. Но у этого черного тела будет 2 излучающих поверхности, одна — внутрь зеркала. При приблизительном равенстве температур (а оно будет в силу микро-толщины пленки) эта внутренняя поверхность будет излучать тот же поток энергии, что и внешняя. Таким образом, отвода тепла в космос не будет. То есть такая схема не работает.
Если же предположить, что четкой границы между передней и задней частью паруса нет, т.е., что его оптические свойства непрерывно меняются по толщине, то модель черного тела становится неприменимой. Однако ясно, что постепенное почернение пленки также будет вести к все большему излучению тепла внутрь пленки, так что непосредственно на передней поверхности энергия будет излучаться в обе стороны одинаково. Я над этим думать дальше не хочу, т.к. идея красить спереди черным не моя.
Последнее очень любопытно, т.к. неочевидно ))
Даже не 1 МэВ, а 10 МэВ (обсчитался)
Хотя верно, для кодирования 65 000 (64К) цветов достаточно 16 битов. Ляп, спасибо за замечание ))
230 Н какие-нибудь нано-нити выдержат наверное. Вес можно распределить. Эта проблема выглядит решаемой.
Именно так и будет.
Да, именно так. Получил число битов. При заявленном кодировании бита фотоном и мощности потока фотонов в 650 штук в секунду 7 часов передачи никак не получится.
Откуда получается 700 км/сек приращения скорости? Не будет этого ))
Чисто абляционный метод не годится для полета к звездам (думал об этом много и считал). Скорость вылета вещества с поверхности при испарении будет иметь порядок 100 км/сек в лучшем случае. Пусть даже 1 000 км/сек, хотя это — почти утопия. Для достижения заявленной скорости 60 000 км/сек отношение конечной массы зонда к начальной должно быть exp(60000/1000)~10^(26) (формула Циолковского). Даже до 10 000 км/сек получим отношение 22 000. Каким образом испарять за каждый импульс по кубометру?
Абляционный двигатель кажется привлекательным на первый взгляд, но при ближайшем рассмотрении становится ясно, что он не решает проблему.
Ничего не отлично. Я думаю над черной стороной. Молчание не означает признание. А пока заметьте, что при потоке энергии 100 ГДж на пленку массой 1 г, пусть будет 0,1 моля вещества в ней (диэлектрик все же), на каждую молекулу приходится ~1 МэВ энергии в секунду. И как при такой бомбардировке выдержит ее молекулярная структура? Никак!
Если бы люди следовали подобным рекомендациям, то они так и остались бы неандертальцами )) Я не отрицаю важность поиска решения проблемы звездного полета. Сам этим увлекался одно время. Но теоретизировать не возбраняется о чем угодно. Тем более, когда есть основания.
Как раз на эту тему )) https://www.youtube.com/watch?time_continue=3&v=CVqy3wkFnrM
Не говоря об энергии при столкновениях ))
В принципе можно бейсбольную биту фотоном закодировать, например через поляризацию ))
От Альфы Центавра Вы различаете отнюдь не единичные фотоны, т.к. мощность ее излучения (во всем спектре) огромна. А здесь "фонарик" мощностью 1 В светит от нее же, хотя и яркость его высока благодаря лазингу. Допустим, что какой-то фотон 1 мкм попадет в лазерный усилитель, рассеявшись от какой-то молекулы воздуха. Как его отличить от сигнала зонда? Но впрочем, я на это сильно не напираю, просто возражение навскидку. Возможно, что оно опровергается, суть не в нем. А в том, что двигательная система работать не будет в принципе. Зеркало испарится.
Фиг с ней с Солнечной системой, т.к. весь полет пройдет за ее пределами ))
Да вроде бы есть пленки с отражением 99.995%. Смотря какой поток энергии нужно отражать. При большом потоке отражающие свойства зеркала изменятся. Оно почернеет, грубо говоря. Ведь ясно же, что будет идти ионизация, распад молекулярных связей, фотоэффект и т.д. Классическая модель отражения не учитывает эти квантовые эффекты. Было бы интересно посмотреть эти расчеты про 300 — 400 градусов всего.
Дело не только в энергии. Ядерная энергетика уже недалека от максимума энерговооруженности, который можно было бы извлечь из аннигиляции (порядка 1 % уже имеем). Скорость пропорциональна корню их энергии, поэтому даже антивещество радикально проблему не решает. Причем я не беру в расчет релятивистские ограничения, которые делают галактику в целом принципиально недоступной. Чтобы слетать к Альфе Центавра в плане энергии хватило бы термоядерного синтеза, но он не укрощается никак в малом масштабе. То есть проблема не в источниках энергии, а в умении их утилизировать. Хотя это, в сущности, тоже проблема малой энерговооруженности. Меня все же не оставляет ощущение, что звезды могут быть недоступны в принципе.
Можно посчитать, сколько столкновений с атомам водорода произойдет за время полета, принимая плотность межзвездного газа 1 атом на куб.см (так кажется, хотя нетрудно уточнить). Зная скорость зонда (грубо 60 000 км/сек) можно оценить суммарную энергию от столкновений. Наверное из таких оценок можно будет сделать вывод о том, "сотрутся ли?" ))
Да, именно так: как муравьи через океан!
Да наверное )) Если пленка массой в 1 грамм не испарится, получая 1 МВт тепла, которое проходит по всей ее толщине непрерывно. Ведь это тепло будет не только проходить "транзитом" к передней поверхности паруса, но и поглощаться молекулами пленки. Но вообще интересный аргумент, нужно над ним подумать.