Добавлено: 09 Ноя 2010 [03:32] Заголовок сообщения: Звездолет типа ускорителя.
Прийдя к выводу, что ускоренные частицы имеют энергию гораздо больше, чем можно получить при их аннигиляции. Предлагаю звездолеты делать в виде ускорителя.
Кратко повторюсь. В современном коллайдере можно разогнать электроны до энергии больше 100 ГэВ. А при аннигиляции электрона и позитрона выделяется только 1.022 МэВ. Тоесть облако электронов с энергией в 100 ГэВ массой 100 грамм заменит аннигиляцию 10 тонн электрон- позитронной пары. При этом технологии разгона частиц до таких энергий и их удержание уже хорошо отработанны на тороидальных ускорителях. Разумеется лучше накапливать разогнанные протоны, чем электроны. Электроны я сравнил с аннигиляцией для простоты.
Поэтому простой звездолет будет выглядеть в виде двух бубликов- торов в которых будут накапливаться протоны с энергией в 7 ТэВ, что уже достигли на БАК. При этом и размеры торов будут сравнимы с БАК, тоесть их радиус составит около 9 км. Протоны в торах будут вращаться в противоположные стороны для стабильности системы.
Торы служат только для длительного удержания облака протонов - это топливные баки звездолета. А перед стартом звездолета облако разогнанных протонов будет вырабатываться специальными ускорителями работающие на энергии солнечных электростанций - это просто заправочные станции и их в полет мы не берем.
Реактивная тяга звездолета будет вырабатываться за счет выброса протонов из баков в противоположную сторону движения звездолета, для компенсации заряда попутно будут выбрасываться и электроны.
Задача инженеров - добиться наибольшего снижения веса стенок торов и удерживающих протоны систем. Если добиться протонного облака сечением в 1 кв.метр , длиной 27 км и плотностью хотябы в 0.01 земной атмосферы, то общий вес протонного облака составит около 350 кг, что эквивалентно 35 000 тонн антивещества и вещества. И если вес каждого тора будет хотябы 500 тонн. А общая масса звездолета около 2000 тонн . Хотя возможно стартовая масса звездолета и получится в 35 000 тонн за счет релятивистского изменения веса протонов ( лень считать), то звездолет с околосветовой скоростью полета вполне реален.
vasanov
Э. Гамильтон. "Сокровище Громовой луны".
"Метеор" летал на циклотронах ))
К сожелению не читал. Если там имелось в виду, что мы с собой на звездолете возим ускоритель типа циклотрона. У меня на звездолете ускорителя нет , он слишком тяжел, особенно с электростанциями.
У меня ускорители типа Большого Адронного Коллайдера БАК используются только перед стартом звездолета, они заправляют баки- торы звездолета рабочим веществом - разогнанными до 7 ТэВ протонами или пропорциональной энергией адронами. Это позволит значительно облегчить эти накопители баки- торы. Ведь мы только эти торы используем для хранения и удержания облака скоростных протонов. При этом, надеюсь, термоядерных реакций между протонами возникать не будет, так как они все будут двигаться в одном направлении по кругу. Все размеры торов, кроме веса и поперечного сечения облака протонов , я примерно беру из уже работающего БАК. Но можно использовать и другие размеры, может больше подойдут какието оптимальные именно для звездолета.
Мне просто хотелось показать, что антивещество с собой возить не нужно. Разогнанные до гипперскоростей протоны или адроны накапливают энергии гораздо больше, с моими данными в 100000 раз
больше, чем просто антивещество и вещество той же массы.
Да и все технологии получения и накопления таких скоростных частиц уже отработанны на земных ускорителях. Нужно только значительно облегчить вес самих баков- торов. Земные аналоги для этого не годятся, они слишком тяжелы для звездолета. Наличие уже готового космического вакуума и холода , позволит значительно облегчить эти баки- торы. И всетаки можно делать звездолеты с автономными источниками энергии и для этого не нужно антивещество и суппер материалы будующего. При этом не будет никаких гамма излучений как при аннигиляции. Мы просто для разгона звездолета используем кинетическую энергию протонов или адронов. Звездолеты можно клепать уже сейчас из современных материалов. И двигаться они будут со световыми скоростями, энергии гипперскоростных частиц хватит на все, даже на защиту от встречных микрочастиц, когда достигнем световых скоростей. Порывшись в инете увидел, что при аннигиляции антипротона выделяется около 2 ГэВ выигрыш ускоренных протонов получится не такой большой как у электронов только в 3 500 больше, чем аннигиляция. Поэтому прийдется либо большую массу протонов накапливать, либо увеличивать их энергию.
По быстрым прикидкам у меня получилось, что при энергии в 7 ТэВ релятивистская масса протона увеличивается примерно в 7 460 раз.
Значит надо разгонять и накапливать облако протонов массой хотябы 20 тонн , чтобы звездолет смог несколько раз разогнаться до скорости 260 000 км/с . Стартовая масса звездолета, с учетом релятивистской массы протонов, получится около 150 000 тонн.
Почитав про Большой адронный коллайдер. Не все нашел, что хотелось. Но всетаки. Стоимость около 4 млрд. евро. Общий вес магнитов около 50000 тонн, сколько весит коллайдер полностью не нашел. Проектная потребляемая мощность около 180 МВт . Кинетическая энергия всех сгустков адронов в БАКе при полном его заполнении сравнима с кинетической энергией реактивного самолета, хотя масса всех частиц не превышает нанограмма и их даже нельзя увидеть невооружённым глазом. Такая энергия достигается за счёт колоссальной скорости частиц, близкой к скорости света. Хотя в коллайдере не ставится цели накапливать много разогнанных протонов, большие объемы сгустков протонов для экспериментов не нужны. В общем меня это радует. Вполне терпимые цифры для звездолета. Правда если вывести такой коллайдер в космос его стоимость повысится в тысячи раз, плюс еще нужно солнечные электростанции строить. Надо будет и с облегчением всей конструкции ускорителя помудрить, наличие космического холода и вакуума думаю этому хорошо поможет.Да, и с увеличением объема и массы запасаемых разогнанных протонов прийдется очень хорошо поработать, но думаю нанограммы там только из-за того, что ученным нужны очень узкие пучки протонов, а не огромные облака .
Вроде в тени в космосе температура равна 3К, если не ошибаюсь , что для сверхпроводников вполне сгодится. Но отводить тепло от сверхпроводниковых магнитов всеравно прийдется жидким гелием, а то они только излучением врятли сами избыточное тепло рассеют. Но я больше возлагаю надежду на постоянные сверхсильные магниты или на высоковольтные статические системы удержания плазмы. Ведь в условиях вакуума можно между электродами с зазором в 1 см до 5 млн. вольт напряжение создавать. В земной атмосфере это все давно бы закончилось жутким пробоем разряда. Хотя наша задача не дать соприкоснуться протонному облаку со стенкой тора, а как оно себя будет вести внутри тора нас не интересует, пусть там перемешивается как хочет. Поэтому большую локальную напряженность магнитного или электрического поля нам нужно создавать только возле стенок тора, а внутренности тора нас мало волнуют. Даже внутренний радиус тора не нужно особенно защищать, центробежные силы облака протонов будут прижимать протоны к внешним стенкам тора. В принципе можно в условиях космоса даже и внутренней поверхности тора не делать, а только половину внешней поверхности тора и пусть в этой ложбине гоняется облако протонов, оно никуда не улетучится, центробежные силы не дадут. И скорее всего нам даже не тор понадобится, а цилиндр, чтоб не создавалось локальных зон повышенного давления протонного облака на внешние стенки баков.
Само облако будет иметь вид размазанного вдоль стенок тора или цилиндра кольца. А для выброса реактивной струи будем приоткрывать жалюзи и выбрасывать протоны в противоположную сторону движения звездолета. Система выброса пучка из тора тоже хорошо отработанна на ускорителях.
Тогда и реактивная струя протонов будет иметь прямоугольное сечение, а не круглое, хотя это и не так важно.
vasanov
Какую массу релятивистских протонов можно "запереть" в магнитной ловушке? Учитывайте простейшие формулы физики: F=mV^2/r,
где F (Ньютон) - центробежная сила, действующая на стенки "ловушки", m (кг) - масса вещества на скорости V (м/с), r (м) - радиус тора "ловушки".
При массе в 1 кг, скорости 200 000 000 м/с и радиусе в 10 000 м сила, разрывающая кольцо на запчасти, составит всего-то 4000000000000 Ньютонов, что эквивалентно весу в 400 миллионов тонн.
vasanov
Какую массу релятивистских протонов можно "запереть" в магнитной ловушке? Учитывайте простейшие формулы физики: F=mV^2/r,
где F (Ньютон) - центробежная сила, действующая на стенки "ловушки", m (кг) - масса вещества на скорости V (м/с), r (м) - радиус тора "ловушки".
При массе в 1 кг, скорости 200 000 000 м/с и радиусе в 10 000 м сила, разрывающая кольцо на запчасти, составит всего-то 4000000000000 Ньютонов, что эквивалентно весу в 400 миллионов тонн.
Может, на этом успокоитесь?
Да, как-то о центробежной силе не задумывался. Посчитал, раз ускорители выдерживают, значит и бак- тор выдержит. А не получается. Нужно или радиус тора увеличивать, что неизбежно повлечет увеличение всей массы или действительно покаместь повременить, до более прочных материалов и более сильных магнитов.
Вы хоть поскромничали, а я втулил в формулу вес всех релятивистских протонов в 150000 тонн и скорость вставил световую, и , чуть калькулятор не зашкалило.
Жаль, так хотелось достич скорости света на звездолете, хотябы теоретически. Но опять не судьба и из-за какой-то центробежной силы, тьфуу на нее.
Мы живем возле самого мощного термоядерного реактора - Солнца и никакие земные электростанции с ним не сравнятся, поэтому и энергию для звездолетов нужно добывать от Солнца. Разумеется пока не научимся добывать энергию из вакуума, но в это както слабо верится. Даже когда спалим свое Солнце, еще есть излучения нашей галактики, это излучение хоть и мало концентрированное, но оно есть и огромно. А излучение всей Вселенной еще больше. Нужно только научиться концентрировать эту энергию в малом объеме.
Мне просто лень считать, но интересно сколько можно получить энергии, допустим, сконцентрировав ее внутри сферы диаметром 1 км собрав в центре сферы все излучения от гамма, до радиоволн и вдали от Солнца, чтоб оно не давало наибольшую долю ? Если такую сферу концентратор сделать необычайно легкой, то наверное с ее помощью можно и звездолеты разгонять. Сразу скажу, что материалом для плоских дифракционных линз такой сферы могут быть нити сотканные из ядер атомов, хоть и дело будующего но вполне реальное.
Я все еще не сдаюся. А, что если гонять протоны не по кругу, а, допустим, по многоугольнику или прямоугольнику? Когда протоны летят по прямой, то там не нужно делать мощных полей для отклонения, удержания и прочных стенок бака. А в местах отклонения траектории протонов будем создавать локальные очень мощные поля, которые изменят траекторию протонов и не датут им соприкасаться со стенками бака. Также в этих местах локально увеличим прочность стенок баков из сверхпрочных материалов, чтобы они выдерживали сумашедшие центробежные силы, но только в ограниченном локальном месте изменения траектории. И отклонять нам нужно не сразу всю массу облака протонов, а только ту ее малую часть, которая будет находиться в зоне отклонения, что существенно уменьшит центробежную силу в зоне отклонения. Также в локальной зоне отклонения траектории можно использовать не постоянные магнитные или электрические поля , а импульсные с очень большой пиковой мощностью и высокой частотой повторения. Наверное для этого можно использовать и импульсные лазеры, но физикам виднее. Хотел использовать для взаимо погашения центробежных сил касательными столкновениями разных пучков протонов для изменения их траектории, но так замкнутого контура траектории не получится и конструкция баков сильно усложнится. А бояться сверх мощных магнитных полей от движения по контуру заряженных частиц, не стоит. Во первых у нас два контура с противоположным движением и поля будут взаимно гаситься, а во вторых магнитное поле можно экранировать.
Кстати такой же метод прямоугольника можно использовать и в обычных ускорителях, что позволит упростить конструкцию ускорителей. Ну, а про многосекционные многоугольники не говорю, потому что обычный ускоритель многоугольником и является.
Уж очень хочется использавать энергию сверхбыстрых частиц, преимущества такого накопления энергии очевидны, никакая аннигиляция с этим не сможет конкурировать.
Попробую немного обосновать в цифрах. Пусть общая длина пути протонов будет 100 км, тогда все облако протонов массой 20 000 кг с энергией 7 ТэВ будет релятивистски весить около 150 000 тонн. В лазерах добились импульсов в 1 фс (фемтосекунд) реально добиться и 0.5 фс - этот импульс и возьмем. Тогда в такой зоне отклонения, с таким импульсом окажется 0.000225 кг протонов, подберем частоту и мощность таких отклонений, чтоб радиус изменения траектории протонов в углах прямоугольника оказался 1 км. тогда получаем центробежную силу при каждом импульсе 2 025 000 000 Н или 202 500 тс, уменьшаем еще в два раза, так как два топливных бака, итого получаем 101 250 тс, что не такие уж и страшные цифры это усилие выдержит трос из стали сечением 0.75 кв. метра. Тут есть еще перспективы для еще большего уменьшения центробежных сил уменьшая длительность импульса как в рентгеновских лазерах или банально увеличивая размеры пути пробега протонов и увеличения радиуса их поворота.
Раз звездолет всеравно нам прийдется делать в длины до 1000 км (примерно такой длины нам нужно делать отклоняющую защитную систему, чтоб отклонять встречные частички на пути околосветового звездолета ), то пусть и баки с облаками протонов будут длиной 1000 км и с радиусом поворота протонов 10 км, тогда можно центробежные силы уменьшить до 9 855 тс, а это уже и лист фанеры выдержит( шутка).
Заодно эти баки с протонами будут играть роль защитной отклоняющей системы, для защиты звездолета от встречных частиц, и на весе отклоняющей системы частично сэкономим.
Последний раз редактировалось: vasanov (14 Ноя 2010 [17:14]), всего редактировалось 5 раз(а)
vasanov
Ну что вот это вот мучаться?
Давно показано, что наиболее энергетически выгодное вместилище - сфера. Бак по-любому должен быть сферическим! Возьмите диполь с "севером" внутрь и с "югом" наружу, заприте в него свои разогнанные протоны или ионы, получите оптимальное распределение давления на стенки "сосуда". Ну не нужно их по кольцу гонять, поймите!!! Их нужно просто "запереть" в магнитной ловушке без потери энергии, правильно ведь? Вот и считайте силу поля и прочность стенок.
Понимаю, что давление посчитать проблематично, старайтесь!
vasanov
Ну что вот это вот мучаться?
Давно показано, что наиболее энергетически выгодное вместилище - сфера. Бак по-любому должен быть сферическим! Возьмите диполь с "севером" внутрь и с "югом" наружу, заприте в него свои разогнанные протоны или ионы, получите оптимальное распределение давления на стенки "сосуда". Ну не нужно их по кольцу гонять, поймите!!! Их нужно просто "запереть" в магнитной ловушке без потери энергии, правильно ведь? Вот и считайте силу поля и прочность стенок.
Понимаю, что давление посчитать проблематично, старайтесь! :D
Я тоже это понимаю, но там сферы получаются такого малого радиуса, что центробежные силы их разорвут и никакие материалы не спасут. А размазывая плотность протонного облака по большому расстоянию и локально ограничивая вес отклоняемых протонов в зоне поворота, мы значительно уменьшим эти центробежные силы до величин выдерживаемых современными материалами и размеры будут не такими пугающими как сфера диаметром в 500 км. По моим прикидкам размеры звездолета, определяемые баками будут длина 1000 км, ширина 20 км, толщина 20 метров. При этом почти на всей длине 1000 км бак будет иметь вид сетки из тонкой проволоки с потенциалом в 100- 200 млн. вольт, с фокусирующими электродами, чтоб пучек протонов не разлетелся. И только в зоне поворота будут стоять более высоковольтные импульсные отклоняющие системы с механически усиленной конструкцией, выдерживающей центробежные силы. Потенциал в 100-200 млн. вольт больше нужен не для удержания протонов, а для отклоняющей системы, чтоб отклонять встречные частички, для защиты самого звездолета с людьми, который будет сзади за баками с протонами. Реактивную струю протонов, наверное лучше всего выбрасывать после передней отклоняющей системы вдоль всех баков. Бакам струя не повредит, а дополнительную защиту от встречных частиц создаст. Да и тянущий принцим позволит значительно уменьшить вес всей конструкции. Разумется при работе двигателей никакого выхода в открытый космос из звездолета не допускается, ну разве только в тени реактивной струи. Электроны для компенсации заряда струи протонов будем выбрасывать после задней отклоняющей системы - это чтоб звездолету не пришлось бороться со своей выхлопной нейтральной , но очень высокоскоростной струей. Толщину баков я взял в 20 м из-за того, что такого диаметра будет вращаюшийся звездолет с людьми и искусственной силой тяжести и нам надо, чтоб они были в тени реактивной струи. Всю систему я раскручивать не хочу, а то будет сложно совершать маневры, да и баки прийдется делать прочнее.
Вся конструкция баков будет не герметичной, протонное облако будет удерживаться только силовыми полями и никакие входы в плотные слои атмосферы не предусмотрены иначе бесполезно спалим все топливо- протоны.
Вес всей конструкции покаместь считать боюсь. Не представляю какой будет удерживающая высоковольтная система из тонкой проволоки, чтоб не рассеялось протонное облако. А в зоне поворота так вообще не могу прикинуть вес отклоняющей протоны системы. надеюсь, что в 2000 тонн получится уложиться - это получится примерно 0.5 кг на погонный метр бака вдоль длины в 1000 км и примерно 25 кг на погонный метр в зоне поворота, может быть это и реально для проволочной конструкции , а вместе с жилыми отсеками все будет весить не больше 3000 т, ну, а вместе с релятивиским протонным облаком вес всего звездолета получится около 150 000 тонн. Тогда, наверное выхлопную струю из протонов лучше выбрасывать из зон равномерно расположенных вдоль всей длины баков, чтоб не пришлось тянуть на проволочной конструкции баков всю эту массу в 150 000 тонн.
С поворотом протонов на углах ничего не выйдет. Это же элементарные вещи - третий закон ньютона. Разворачиваясь на углу ловушки, ваши протоны будут этот угол толкать по диагонали. Даже если сам улог вы и умудритесь сделат ьдостаточно прочным, то связать все углы вместе - уже не получится. Чем больше вы будете в ловушку запихивать энергии, тем сильнее углы будут стремиться разлететься в разные стороны.
Порядок действующих сил на углах будет ГОРАЗДО больше из-за того, что вы уменьшаете радиус разворота, не изменяя массу. А то, что масса будет размазана по времени - значения не имеет, т.к. нам важно суммарное значение в секунду.
С поворотом протонов на углах ничего не выйдет. Это же элементарные вещи - третий закон ньютона. Разворачиваясь на углу ловушки, ваши протоны будут этот угол толкать по диагонали. Даже если сам улог вы и умудритесь сделат ьдостаточно прочным, то связать все углы вместе - уже не получится. Чем больше вы будете в ловушку запихивать энергии, тем сильнее углы будут стремиться разлететься в разные стороны.
Порядок действующих сил на углах будет ГОРАЗДО больше из-за того, что вы уменьшаете радиус разворота, не изменяя массу. А то, что масса будет размазана по времени - значения не имеет, т.к. нам важно суммарное значение в секунду.
Ну, про углы это я образно выразился на самом деле это получится овал с прямыми 1000 км стенками и с радиусами поворота на торцах в 10 км. Размазывая облако по большой длине я стараюсь в зоне поворота значительно уменьшить массу поворачиваемых протонов, ведь на остальной прямой траектории в данный импульсный момент времени нам поворачивать протоны не нужно. А вот про суммарное значение в секунду надо подумать, там тоже не все так просто. Вот с сталкивающимися под углом двумя одинаковыми пучками протонов проще там на корпус никакой энергии не передается энергия одного пучка уходит на отклонение другого пучка на одинаковые углы. Но тут я незнаю как все это в замкнутую траекторию для одного пучка связать. Встречные столкновения на такой энергии разрушат столкнувшиеся протоны и упругого столкновения с изменением траектории на 180 градусов не получится. Хорошо бы подобрать такие траектории, чтоб пучки сами себя сжимали возникающими магнитными полями. Типа как в смерче, хоть скорость вращения смерча и возрастает, а он наоборот сжимается, вопреки центробежной силе. Вот и протонные смерчи бы так создать, скорости вращения увеличиваются, а облако наоборот сжимается. Вот тогда бы было класс, давления на корпус небыло бы совсем. Но я себе это както мало представляю. Хотя про мифические двигатели немца Шаубергера читал и в принципе согласен с их принципом работы, там даже понятно как смерчь сам себя сжимает, что-то наподобие нужно делать и для протонного облака со световыми скоростями.
Меня всегда поражал тот факт, вот фотон отражается от зеркала на 180 градусов инерционную массу фотон имеет, радиус поворота бесконечно мал, скорость равна скорости света. А центробежные силы хлипкое зеркало не разрушают. И как это объяснить ?
А вот не сильно углубляясь в расчеты попытаюсь в идеальном варианте показать, что не нужно считать среднее число отклонений в секунду. Допустим протоны летят по одному друг за другом. Импульсное поле отклоняет траекторию протона на 90 градусов. Тоесть один импульс один отклоненный протон, второй импульс второй отклоненный протон. Центробежная сила действует каждый раз только для одного протона и зачем нам суммировать все импульсы в секунду ? Ведь между импульсами система каждый раз возвращается в исходное состояние и центробежная сила не накапливается, а только всегда равна силе при отклонении одного протона. А теперь берем линию одновременно отклоняемых протонов, если их там тысяча, то и сила увеличится в тысячу раз.Так как мы должны менять траекторию одновременно в противоположных местах, то общая центробежная сила удвоится, но из-за большого размера баков и их инерционности эти силы до противоположных концов баков не дойдут, а погасятся в массе. Примерно так получится. Ну, а радиус поворота при отклонении одного протона будет примерно равен половине пути проходимому протоном за время действия импульса.
К примеру, когда стреляем с АК очередями - это же не значит , что в плечо бьет сила в 80 кгс, так все кости переломает, а отдача равна 8 кгс ( как и при одиночном выстреле) , но только 10 раз в секунду и плечо не ломает. Разве я не прав ?
Или еще такой пример (больше разъясняю для себя) Гоняем по кругу два грузика на общей нитке, закрепленной на оси посредине,массой 1 кг по радиусу 1 м со скоростью 1 м/с центробежная сила или сила на разрыв нити получается 2 Н. Теперь таких грузиков по кругу, друг за другом, будем гонять 1000 штук и каждый на своей нити, хоть теперь по кругу у нас и гоняется 1000 кг, но всеравно центробежные силы разрывающие каждую нить равны 2 Н и их суммировать не надо. Тоже самое получается и для протонов, нам нужно считать силу разрывающую ускоритель не общую суммарную всего кольца, а только порции протонов с противоположных сторон кольца отклоняемых в данный момент. Если протоны гонять по почти квадрату, то это силы по диагоналям. Вроде все верно получается и сильно огромных центробежных сил не будет.
Последний раз редактировалось: vasanov (14 Ноя 2010 [11:33]), всего редактировалось 3 раз(а)
Всякому сумасшествию есть предел...
vasanov
С Вашей энергией и наукой да продовольственную бы программу реализовывать!
Не проще ли построить телескоп с диаметром зеркала в 1000 км? И зачем нам тогда звездолёты?
ЗЫ. Ересь о "протонном смерче" не комментирую. Ибо те же яйца, только в профиль.
ЗЫЫ. Почитайте Шкловского "Вселенная, Жизнь, Разум", в конце концов! Там и расчёты звездолётов есть, и вообще это книга, перевернувшая космологию ещё в 1962 году, выдержавшая тучу изданий и актуальная до сих пор (чего стоят предсказания по методам поиска экзопланет, за 35-40 лет до их применения!!!)! Полегчает. Надеюсь.
Почитайте Шкловского "Вселенная, Жизнь, Разум", в конце концов! Там и расчёты звездолётов есть, и вообще это книга, перевернувшая космологию ещё в 1962 году, выдержавшая тучу изданий и актуальная до сих пор (чего стоят предсказания по методам поиска экзопланет, за 35-40 лет до их применения!!!)! Полегчает. Надеюсь.
Нашел какойто архив этой книги, распаковал, а мой старенький Word pad под Win 98 его не может прочесть. Не судьба. Да , я теперь мало доверяю старым книгам, больше полувека кормили нас пабасенками про фотонные ракеты на антивеществе, а на деле они не осуществимы и энергии не хватит на разгон до С и торможение. И излучают гамма лучи для которых никакого зеркала не подберешь. А чего стоют всякие ракеты с излучением фотонов и радиоволн, с ними и за миллион лет до 150 000 км/с не разгонишься. А солнечные паруса чего стоят с ними и 100 км/с не получишь. Полнейший отстой.
А использование субсветовых частиц вполне могут разогнать звездолет до С. Нужно только научится эти частицы аккумулировать.
Я же не пишу ТТХ звездолета, я пытаюсь, чтото предложить для осуществления межзвездных полетов. Скорости в 20-30 000 км/с меня не устраивают.
Ну, а то что центробежные силы разрывающие ускоритель будут не такими уж и страшными, я вроде описал в предыдущем посте. Кстати при отклонении протона с радиусом поворота 1 мм центробежные силы настолько мизерные, что таких протонов со скоростью С одновременно легко можно отклонять и 1 млн. штук - материалы ускорителя выдержут. Не хочется мудрить с расчетами, но думаю электроды с напряжением 100 млн. Вольт каждый способны повернуть 1 млн. протонов с энергией 7 ТэВ на 90 градусов с общим путем поворота в 10 метров и импульсного напряжения не понадобится, при условии, что протоны движутся одной линией и параллельны электродам , а электроды просто прямые провода. Простая отклоняющая система для протонов- это положительно заряженный высоковольтный провод отклоняет протоны взаимоотталкиванием, а вот насчет другого отрицательно заряженного провода с другой стороны пучка, который отклоняет притягивая пучек , не уверен. Всегда путаюсь- вот внутри заряженной сферы потенциал равен нулю, внутри трубы тоже, а как потенциал между двумя противоположнозаряженными проводниками забыл.
Жду конструктивной критики с цифрами, а не типа -" Я пять университетов закончил и десять библиотек перечитал, поэтому ты дурак."
Жаль Oleg_P кудато пропал он всегда разъяснял с цифрами.
Размеры в 1000 км пусть тоже не пугают, строим же мы трубопроводы длиной в тысячи км. А плотность стенок бака в 0.5 кг на погонный метр бака пусть тоже не удручает сетка из титановой проволоки в 0.05 мм с ячейкой в 1 м^2 весит меньше, при сечении бака 10 м х 10 м. Но нам сетка с такими размерами ячеек возможно не понадобится, они будут больше, чем 1м x 1м и в 2000 тонн для бака с отклоняющей системой я думаю уложимся. Больше в весе бака у нас уйдет на упрочняющие волокна, углеродные нанотрубки очень выручили бы, но думаю и кварцевые волокна тоже подойдут. Тем более основная прочность и длина баков нам понадобится только при старте, а в дальнейшем по мере выработки протонов можно длину баков уменьшать, например, сматывая их .Если с собой взять небольшой ускоритель и облегченную солнечную электростанцию, то у другой звезды можно и немного подзарядиться за пару лет пока будут проводиться исследования планет звезды, думаю водород для протонов везде найдется. До другой звезды долетит звездолет уже с длиной баков в сотни км, а назад вернется только кольцо диаметром 20 км. Облако с протонами у нас получится примерно с плотностью 2*10^22 протонов в 1 м^3. Лень считать, но вроде давление получается меньше тысячной доли атмосферы. Размеры баков конечно можно брать другие- наиболее оптимальные.
В общем, меня цифры радуют и у меня выходит ,что такой звездолет возможен. Жду технических опровержений с цифрами, я вполне мог гдето и несколько степеней потерять. Кстати, такие же ускорители для заправки звездолета из проволоки можно строить в космосе, тяжелыми получатся только солнечные электростанции. Так, что и с постройкой ускорителей думаю проблем не возникнет и они будут гораздо легче земных. А с космическими размерами можно строить вообще линейные ускорители без центробежных сил. Что проволочная конструкция удержит протонное облако, не сомневаюсь, оно ведь движется со скоростью почти световой и на расстоянии в 1000 км нам нужно его просто периодически сжимать , чтоб оно не разлетелось, обычными фокусирующими электродами тоже проволочными, а при давлении облака меньше тысячной доли атмосферы думаю с этим проблем не будет.
И скажу, что идея не нова, я просто когдато гдето про это читал. Но тогда еще небыло таких высокоэнергетичных пучков протонов в 7 ТэВ. А я просто пытаюсь подтвердить реальность таких звездолетов, может даже единственно возможных на данном этапе развития нашей техники.
Звездолет на протонном облаке похоже реален. Теперь попробую прикинуть, а можно ли таким методом с Земли взлетать и меж планетами гонять.
Допустим диаметр кольца бака- тора будет 10 м, а диаметр тора 1.5 м, его вес получится около 300 кг при 2 мм толщине алюминиевой стенке. Плюс отклоняющие системы и корабль с экипажем, оборудование, пусть все будет 30 тонн. В таком торе вместится 30 м^2 протонного облака. Если его давление равно 0. 00001 атмосферы то 0.00036 кг протонов итого 0.00072 кг в двух торах, релятивистских протонов получится 5.4 кг . При тех же импульсах отклонения в 0.5 фс порция отклоняемых релятивистских протонов будет весить 0.027 мг, центробежная сила получится 486 млн. Н или 48 600 тс, что выдержит стальной трос сечением 0.26 м^2. Конечная скорость такого корабля будет V= 300000*Ln( 30/29.9946)= 54 км/с .Помоему неплохо для космического корабля весом в 30 тонн, можно пять раз стартануть с Земли на одной заправке. Конечно для прочности баков торов будем использовать что-то легче и прочнее, чем сталь. И нужно защитить вакуум бака от атмосферы при выбросе реактивной протонной струи. Но думаю это несложно, такая струя сама все сдует.Перепроверять лень, но вроде не ошибся.
Помоему неплохо для космического корабля весом в 30 тонн, можно пять раз стартануть с Земли на одной заправке. Конечно для прочности баков торов будем использовать что-то легче и прочнее, чем сталь. И нужно защитить вакуум бака от атмосферы при выбросе реактивной протонной струи. Но думаю это несложно, такая струя сама все сдует.Перепроверять лень, но вроде не ошибся.
Вы представляете, что такое релятивистский протон. Вы представляете, какую тучу элементарных частиц? От вашего корабля будет радиации похлеще, чем от атомной бомбы. Откажитесь от старта с Земли, пока не поздно.
А так идея интересная. Только путей ее реализации пока не видно. Если вы намерены удерживать ваши протоны магнитным полем, то заодно прикиньте и массу соленоида. 2мм не обойдешься.
Вы представляете, что такое релятивистский протон. Вы представляете, какую тучу элементарных частиц? От вашего корабля будет радиации похлеще, чем от атомной бомбы. Откажитесь от старта с Земли, пока не поздно.:D
А так идея интересная. Только путей ее реализации пока не видно. Если вы намерены удерживать ваши протоны магнитным полем, то заодно прикиньте и массу соленоида. 2мм не обойдешься.
Да, для старта с Земли такой корабль очень опасен и не допустим - это только для межпланетных полетов. Для старта с земли можно не выпускать протоны наружу, а преобразовывать их энергию в чтото безопасное, например разогревать что-то промежуточное( может водород), а им уже разогревать газы атмосферы и с помощью их взлетать. А непосредственно пучек выпускать уже в космосе по касательной, чтоб он не попадал в атмосферу, а уходил в сторону. Кстати в ускорителях используются специальные поглотители пучка протонов, когда он не нужен.
Пучки протонов лучше удерживать электрическим полем. Простейший отклонитель - это высоковольтный проводок с током с напряжением в в десятки миллион вольт и в вакууме космоса это не проблема - это в земной атмосфере сложно работать с такими напряжениями всегда получится пробой в виде молнии. А вакуум выдерживает два провода с 5 млн. вольт и расстоянием между проводами 1 см, но и в земных условиях в линейных ускорителях применяют такие напряжения. И эти ускорители эффективнее , чем где гоняют протоны по кругу. А отклонять протоны можно и импульсным лазером или импульсным полем, но скорее всего лучше постоянное поле. Я вообще против сверхпроводниковых магнитов и тяжелы и охлаждать нужно. В крайнем случае стенки можно выложить мощными постоянными магнитами, сейчас есть дающие напряженность до 30-40 Тл, а обычные ниобиевые легко дают 1- 1.5 Тл. Я просто хотел, показать, что пучек протонов с энергией 7 ТэВ покрайней мере в 3500 раз содержит больше энергии, чем протоны и антипротоны той же массы. И это нужно использовать для космических полетов. Антивещество тут не рулит и его нет, а протоны в 7 ТэВ есть и уже используются в колайдере, ну во всяком случае их ожидают скоро достич. В звездолете всетаки баки прийдется закрывать тонкой зеркальной пленкой типа космического паруса, чтоб зря не рассеивалось излучение протонного облака.
Бак со стенкой в 2 мм я просто привел для того, чтоб примерно иметь его вес. На самом деле это будет усиленное ребрами жесткости и обмотанное возможно кварцевыми волокнами система. Центробежные силы то получаются немалые, обычный алюминий их не выдержит, никакой толщины. По ходу прикидок мне пришлось изменить вес до 30 тонн, сначала хотел уложиться в 15 тонн, но одумался после расчета центробежных сил.
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете голосовать в опросах
FAQ
Поиск
Пользователи
Группы
Регистрация
Профиль
Войти и проверить личные сообщения
Вход
