Про полёты в космос

Ионные двигатели.... Боже мой... Тут на Луну никак не долетят...

Размещено через приложение ЯПлакалъ

Точнее в нахождении топлива с самой высокой энергией на единицу массы.
Всё найдено давно. Даж идея движков давно придумана и испытана.
Проблема только в отсутствии топлива с высокой энергией.

Для межпланетных перелётов нужна не хим-энергия.
Для межзвёздных перелётов нужна совсем не хим-энергия.
Какое самое мощное топливо Вселенной?
Антиматерия.
Материя и антиматерия реагируют друг с другом полностью, с выделением энергии в виде света по формуле Е=mc2.
При взаимодействии 1 кг антивещества и 1 кг вещества выделится приблизительно 1,8*10E17 джоулей энергии, что эквивалентно энергии, выделяемой при взрыве 42,96 мегатонн тротила.

Минус. Это топливо не существует в природе. Впрочем плутоний не существует тож.
Получают анти тыщами атомов в ускорителях.
Хранят в вакууме в магнитной бутылке, иначе взорвётся коснувшись материи.

"Антиматерия - самая дорогая субстанция на Земле — по оценкам НАСА 2006 года, производство миллиграмма позитронов стоило примерно 25 миллионов долларов США.
По оценке 1999 года, один грамм антиводорода стоил бы 62,5 триллиона долларов.
По оценке CERN 2001 года, производство миллиардной доли грамма антивещества (объем, использованный CERN в столкновениях частиц и античастиц в течение десяти лет) стоило несколько сотен миллионов швейцарских франков"

Вобщем для начала стоит освоить термоядерную энергию синтеза из водорода-воды тяжёлых атомов.
Чтоб компактизировать энергию воды в антиматерию.
Полно водорода в океанах Земли, Юпитера, Сатурна.
Энергии хватит на межзвёздные перелёты куда угодно.

Нюанс. Антиматерия одинакова с материей по всем свойствам, кроме времени.
В ней время течёт в обратную сторону.
Возможно какието части видимой Вселенной состоят из антиматерии.
Как узнать там материя или антиматерия?
Бросить туда материю - наш камень. Если взорвётся, значит там антиматерия. Больше никак.

Считайте сами по формуле Эйштейна.
При ускорении 9.8 м2/с, на скорости ближе к скорости света, время на корабле замедляется очень сильно.
Вы пролетите галактику за 10 лет. Хотя за это время, на неускоренной Земле пройдут миллиарды лет.

Вероятно он имел в виду сколько времени пройдёт для самого путешественника, а не для наблюдателя.

До альфы Центавра 4 световых года. А у Стругацких была ещё деритринитация.

Конечно.
Нафиг путешественнику наблюдатели, и что они думают, и в каком ходе времени находятся.
'Комплексные числа - Неизбежность' - оптимизм-техноопера от дальневосточных физиков, хотя с пессимизм-оттенком.

step30

Подозреваю, что вы не полностью разобрались с базовыми принципами ракетного движения...
1. Скорее всего, вы имели ввиду не скорость сгорания топлива, а скорость истечения продуктов его сгорания.
2. Дело даже не в скорости сгорания или истечения, а в пределах прочности конструкций движителя.
3. Обеспечение ресурсами - что вы имеете в виду? Для одного центнера полезной нагрузки в один конец мы в состоянии наковырять любое количество любых доступных человеству ресурсов
Вопрос стоит несколько иначе: сколько топлива нужно погрузить на корабль чтобы выполнить задуманное.
А вот тут и главная засада: экспоненциальный рост потребности в топливе на борту, в зависимости от скорости и дальности.
В Вики есть таблица характеристик реальных ракет-носителей. Нас интересует отношение полезной нагрузки и стартовой массы.
4. Есть ещё забавный парадокс: в условиях чисто реактивного движения можно набрать скорость, близкую к скорости света, даже просто кидаясь какашками в правильном направлении!
Если интересно, я могу поискать научпоповские пруфы. Но только вечером.

Да. На хим-энергии мала скорость газов.
Потому для ускорения до скорости 9 км/с, вывода на орбиту, надо затратить аж 1000кг топлива на 1кг полезной массы. В всех простых ракетах на керосине.

В топ-мощной ракете Энергия применяли самый лёгкий водород как восстановитель. Водород и кислород на морозе в жидком состоянии.
Достигли 700кг топлива на 1кг полезной массы.
Под вывод на орбиту блоков 100-300т, стройки космогородов и космодеревень, переселение страны на орбиту за 50-100 лет.
'Единственный полёт Бурана 105т (1988) на ракете Энергия.'.

Потом конечно пошли бы другие виды энергии и движки, для перемещения меж планетами.
Полно ресурсов на астероидах. Доступнее. Нафиг планеты.
А для полётов меж звёздами, конечно годна только антиматерия, реагирующая с материей без остатка. У света - скорость света. Больше не бывает. Вернее больше не бывает в этой Вселенной.

Это сообщение отредактировал Trava2 - 19.03.2025 - 12:51

Так надо и говорить прямо, что это время на корабле!
Так-то, можно и за минуту половину Вселенной пересечь.
Говорить о потребном времени вне контекста времени, прошедшем на Земле, бессмысленно - ну долетит что-нибудь куда-нибудь...
На эту тему есть свой парадокс: полвека назад один "британский учёный" утверждал, что максимально достижимый радиус пространства (для любой цивилизации) ограничен длительностью жизни двух поколений - всё что дольше теряет всякий смысл. И научный и коммерческий и культурный.
Тоже пруф поискать?

Это сообщение отредактировал murla - 19.03.2025 - 13:08

У Вас где-то проблема либо с расчётами, либо с пониманием. Антиматерию вы правильно используете в качестве максимально эффективного источника "топлива" только даже для достижения ближайшей звезды даже на идеальном получени энергии из аннигиляции, даже если опустить как бы, что Вам всё равно надо направить эту энергию в каком-то направлении. Вам всё равно нужно дофига антиматерии и даже если она у Вас есть - уйдут годы, чтобы добраться до ближайшей звезды. А Ваш рассчет в предыдущем посте про постоянное ускорение 9.8 м/с2 как бы намекает про антигравитационный двигатель, который Вы рассчитываете исходя из того, что ускорение свободного падения продолжит работать и как только вы от земли оторветесь). Если уж топить за призрачные шансы - уж сразу пишите про Алькубьере. Зачем ходить кругами))))

Размещено через приложение ЯПлакалъ

Начали за здравие, кончили за упокой.

С ростом скорости экспоненциально растет масса, а с ней и количество энергии, необходимое для дальнейшего ускорения. Поэтому ваш забавный парадокс про какашки - полная лажа. Даже ваши научпоп пруфы смотреть не надо, чтобы понять - там будет софизм для ботанов типа Ахиллеса и черепахи.

Это сообщение отредактировал SantaJohn - 19.03.2025 - 13:07

На данный момент - невозможны, но я сильно сомневаюсь, что человечество познало все законы вселенной. Когда то паровоз считался верхом возможного наукой.

Это утверждение было верным лет 70 назад. Сейчас они на коллайдере такого наоткрывали, что и сами незнают из чего вселенная состоит и как между собой все взаимодействует. Есть только куча противоречащий теорий.

murla

Я не говорю об одном лазере их может быть 100 синхронизированных, я не говорю о весе в килограмм, я говорю о весе в несколько грамм соверменно или недалекое будущее электронники легко позволит уместить в такую масс сложное стройство. Постоянно ускорять тоже не надо, достаточно будет и инерции.
Проблемма только в торможении.

Это сообщение отредактировал bobbax - 19.03.2025 - 13:27

Да, уйдёт типа пара лет на ускорение 9.8 м2/с, до скорости ближе к скорости света, на перелёт до ближайшей звезды. Без торможения.
Далее на разгоне время начинает сжиматься очень сильно.
Потому уйдёт лишь 10 лет на пролёт всей галактики.

Я не намекаю ни на что.
Не ищите за словами ничо больше сказанного, это извращение новомодное.
Выбрал ускорение 9.8 м2/c, как привычное людям.
Иначе люди сплющатся в блин при большом ускорении, или у людей атрофируются мышцы и кости с годами при малом ускорении. Учите биохимию.
Если не ускоряться линейно, то можно строить стационарные космозаводы на орбите, типа кольца с вращением, чтоб получить привычные 9.8 м2/c. Клипы.
'Аделунг - Мы с тобой давно уже не те'.

'Рыбников - Голубая Планета (Большое путешествие 1970е)'.


Это сообщение отредактировал Trava2 - 19.03.2025 - 13:37

Какого такого наоткрывали??))) Все что "наоткрывали" на коллайдере сначала предсказала квантовая механика.

SantaJohn

Ещё раз, мееедлееенно:
Предположим, двигатель способен сжигать 1 кг топлива в покое.
То же самое количество топлива он будет сжигать при любой скорости.
Масса корабля релятивистски увеличится, допустим, в 100 раз, но ведь и топливо потяжелеет в те же 100 раз. И двигатель это прожует и не заметит (не зря ведь автомобильные двигатели маркируются в литрах а не килограммах!).
То есть, если топлива хватало на старте, то и при любой скорости его будет достаточно - оно тяжелеет пропорционально тяжести корабля.
Выдержат ли конструкции корабля/двигателя - никто пока ещё не считал.
По крайней мере, я об этом не читал НИЧЕГО.

И про какашки:
В условиях"невесомости" изменения движения обусловлены только законом сохранения импульса.
То есть, масса какашки, умноженная на скорость вылета из кисти космонавта, увеличит скорость корабля на импульс какашки делить на массу корабля.

Всё что я сегодня озвучил не выходит за рамки Курса физики сельской школы!
Выглядит парадоксально, но тем не менее!

Напоследок ещё один парадокс космических полетов:
Для полета на Марс, при прочих равных условиях (!), может понадобиться меньше топлива чем для полёта на Луну.

Это сообщение отредактировал murla - 19.03.2025 - 13:36

Вы чего-то не договариваете.
"Далее на разгоне время начинает сжиматься очень сильно." - кроме этого, Вам нужно так же очень сильно больше энергии, чтобы ускорится ещё больше.
Когда Вы насчитали 10 лет для пролёта всей галактики и при этом указали про сжатие времени - сообщите какую скорость в итоге Вы достигли в расчётах. Потом переведите сколько энергии/массы антивещества Вам понадобится для достижения этой скорости - тогда и обсудим.
Так то понятно откуда ветер дует. "А давайте предположим, что у нас есть возможность разогнаться до скорости света. Возьмем предельный случай, что достигли. Значит пролетим галактику за 10000 лет, но теперь немного схитрим, скажем, что летим не на скорости света, а чуть ниже (процент подберём красиво, чтобы получилось 10 лет)" Красиво? Изящно?
На самом деле - бред по всем позициям.
После каждой фразы нужно добавлять чутка расчётов и Вы поймете, что для этого Вам понадобится:
1. Антиматерии размером с солнечную систему 1 штука
2. Материи с собой размером с солнечную систему 1 штука
3. Устройство для аннигиляции размером с 2 солнечные системы 1 штука
4. Понимание как устроено "замедление времени". 1 штука.
5. Понимание, что к "замедлению времени" прилагается "относительное изменение габаритов" 1 штука.
6. Батарейка на эффекте Пельте 1 штука :))

Нет. Внутри корабля ничо не меняется. На какой бы скорости он не летел.
Люди живут. Весы меряют обычную массу. Часы меряют привычное время. Линейка мерит привычную длину.
Но если смотреть в окно, то Вселенная будет меняться странно, после трат энергии топлива E=2mc2. Офигеете. По формулам ТО.
И если со стороны глянуть на летящий корабль, то корабль и внутренние события будут меняться странно. По формулам ТО. На корабле ход часов замедлится. Корабль и линейка сплющится в блин. Масса вырастет. В много раз.
Такова странность ТО.

Это сообщение отредактировал Trava2 - 19.03.2025 - 13:54

Как же трудно дискутировать с людьми!
Вы хотя бы пробовали считать, это же банальная арифметика!
На набор трети скорости света нужно меньше трети года при ускорении именно в 1 G.

Про антиматерии в качестве топлива: в ближайшем будущем невозможно создать двигатель, оперирующий ТАКИМИ энергиями!
До её стоимости и способах хранения надо придумать как не взорвать сам корабль!

Выше график.
Горизонталь - сколько затрачено массы топ-топлива (материи и антиматерии).
Вертикаль - какова достигнута скорость.
Топ-топливо реагирует полностью, результат - свет.
Надо лишь отражатель, и в фокусе сгорание газа материи и антиматерии.

Эффекты ТО заметны после сгорания 2mc2 энергии.
Типа после сжигания 2/3 длины корабля, по топ-топливу.
Размер корабля может быть малым.
Размер не имеет значения, если не вмещать туда много людей.
Главное топ-топливо.

После 8mc2 эффекты ТО в разы.
(Слегка вероятен внезапный квантовый переход в другую вселенную?)

что самое забавное- сами галактики разлетаются с ускорением, по мнению и наблюдениям учёных
без всяких там двигателей и знаний о своей массе )
я вот этого ни хера не понимаю- как так то?
откуда нах ускорение?

Рассматривая предел исходя из Ваших начальных предпосылок и размеров нашей галактики 52 850 св.л. и цели проехать её за 10 лет (те, которые на Вашем корабле) - Вам понадобится 5285 лет с точки зрения землян, чтобы преодолеть галактику двигаясь со скоростью света.
Чтобы в своём коконе у Вас прошло 10 лет, Вам нужно будет двигаться со скоростью 0,999997078 от скорости света.
Необходимое ускорение на относительную 1 в 6 порядке относительно скорости света Вам там даст такие колоссальные затраты энергии, что Ваша формула Е=мс2 Вам покажет необходимую массу этого топлива даже если это будет аннигиляция. Пользуйтесь :))

чтобы произвести тонну антиматерии надо затратить энергии как минимум не меньше чем мы хотим потом от нее получить. сомневаюсь что на земле вообще такой ресурс в ближайшие лет 500 будет.
для тонны нужно энергии соразмерно 50 000 Мегатонн, это если предположить что КПД будет 100%.
Либо число число из 21 знака, если в джоулях.

Проблема в том, Теории Относительности Эйнштейна появились как костыль для астрономических наблюдений.
Но в макромире нет сил, внезапно исчезающих дальше определенного расстояния. А в мире субатомных частиц почти все силы такие.
Почему, например, электроны в атоме гелия, например, не улетают, а протоны не разлетаются несмотря на то, что расстояния между ними на порядки меньше чем ядро - электрон.
Ну и прочие квантовые чудеса.

Электрон до субсветовых скоростей разгоняли. Выжил.
Какие-то короткоживущие элементарные частицы релятивизму подчиняются...
А что будет с тяжёлыми частицами и атомами - неизвестно.