Zjistil jsem, že všechna starší vlákna o mezihvězdných letech v tomhle fóru zapadla, případně byly možná přesunuty do vláken typu sci-fi, apod. :-) Takže využiju příležitosti, zaštítím se autoritu Stephena Hawkinga a založím nové seriózní vlákno :-)
Můj komentář: o solární plachty se zajímám už přes 10 let (i když moje vlastní zásoba mylarové folie posloužila v nejlepším případě jako karnevalová maska, pokud vůbec nějak :-). Podle všeho co o tom vím se projekt solární plachty poháněné laserem jeví jako realistický - poprvé byl zmiňován už v 70-tých letech (kdy se poprvé dal vysledovat trend miniaturizace elektroniky)
Vždycky mě ale přišlo nemožné, aby titěrné sondy komunikovaly na takto obrovskou vzdálenost, a problém tento přiznává i současný plán:
Je do určité míry logické, že optika použitá k zaměření paprsku na tak obrovskou vzdálenost by mohla fungovat i pro příjem.
Ještě mi napadá, že aby sonda sama nemusela plýtvat energií a hmotností, tak by pro signalizaci mohla použít něco jako "optický telegraf" - plachta by byla pokrytá vrstvou kapalných krystalů, které by mohly selektivně potlačovat odraz pohonného paprsku, kapalné krystaly by mohlo jít moderovat komunikačním protokolem a šlo by tím třeba dosáhnout relativně slušné bitrate - tak odhaduju jednotek bps (?). Kapalné krystaly na solární plachtě použili už Japonci...
(nečetl jsem články tak do hloubky, aby bylo jasné, jeslti tohle je tam popsané.. ).
Přesto mi těch 100 mega USD přijde jako kapka v moři... podle mě by si to vyžádalo miliardy a plachtu s rozměrem stovek čtverečních km (aby vůbec byla šance se do ní tlačným laserem trefit a zachytit nějaký odraz pro komunikaci...)
Jinak pokládám za celkem logické, že pozemní část by se musela po dobu letu neustále rozšiřovat a zdokonalovat - musela by se celé desítky let zvyšovat přesnost zaměření i výkonu laseru.
xChaos - 12/4/2016 - 20:32
Ou, nemám u příspěvku možnost "editovat".
místo obrázku tam měl být tento text:
The big challenge would be to transmit the information across a distance of more than four light years to a receiving station on a planet already far away and long ago. The laser array – the Light Beamer – would double as a telescope system to receive the signal back from the receding nanocraft.
Zajímavé je tohle - je to na hranici toho, čeho bychom se mohli dožít:
Much of this plan is probably half a lifetime away. Mr. Milner and his colleagues estimate that it could take 20 years to get the mission off the ground and into the heavens, 20 years to get to Alpha Centauri and another four years
‘What was once a 300 gram instrument is is now available at three grams,” Milner continues. “What was 100 grams is now 0.5 grams. This is the trend we are riding.”
Velikosti jsou dost zajímavé - vracíme se skoro k našemu původní rozpracované české CubeSail (nakonec czCube)
Milner’s team believes we can now talk in terms of a laser-driven lightsail that is no more than 4 meters across
Jinak pro mě poněkud překvapivé je, že laser pohánějící plachtu chtějí umístit na Zem. Tím se omezuje doba využití (ale zase: tu plachetnici by si mohlo předávat několik "tlačných stanic" umístěných v klimaticky nejvhodnějších oblastech Země)
Další zajímavosti: kromě Stephena Hawkinga se objevuje jméno Freeman Dyson. Žijící dinosauři klasické sci-fi éry (mého dětství) se asi holt nechtějí nechat zahanbit úspěchy mladší generace (Elon) a chtějí dát světu vědět, co promýšleli celý život :-)
Dobrá debata. Yuri Milner je původem snad Rus. Ke způsobu komunikace zatím žádná připomínka - navrhněte lepšího, než aby ten hypotetický chip umožňoval řídit změny reflektivity plachty....
Není mi taky jasné, jak miniaturizovat pozorovací vědecké přístroje (např. optické teleskopy). Přijde mi to šílené a pro srování sem hodím, co jsem vyhrabal nedávno...
xChaos - 12/4/2016 - 20:55
citace:
by tu plachetnicu na 20% rychlosti svetla mali urychlit v priebehu niekolkych minut
to mi popravdě přijde nemožné už kvůli zrychlení, kterému by super-křehká konstrukce nutně byla vystavena. chápu, že budou akcelerovat s víc než 1g, a chápu i to, že tlak laseru by nejsilnější poblíž Země... no, zřejmě jim to nějak tak vychází, ale v tom případě by stejný typ sond mohl hned prvních několik dnů až týdnů po spuštění systému vyslat podobné průletové sondy téměř ke všem zbylým zajímavým cílům ve Sluneční soustavě :-) a dolet by byl v řádu hodin, maximálně dnů.
xChaos - 12/4/2016 - 21:00
citace:by tu plachetnicu na 20% rychlosti svetla mali urychlit v priebehu niekolkych minut
to by boli zrýchlenia ako pri výstrele z pušky - do 100km/s2 (~10 000G)... Pre teleso o hmotnosti 1 gram a akceleráciu 100km/s2 treba silu 100N... neverím, že by sa také zrýchlenie dalo dosiahnuť tlakom žiarenia - výkon na jednotku plochy a na jednotku hmotnosti by musel byť neskutočne obrovský - v okolí Zeme je tlak slnečného žiarenia (1361W/m2)je cca 9 mikronewtonov na meter štvorcový, pri "dokonale odrazivom" povrchu v celom pásme UV-IR.
A iste, na jednej strane mám gramy, na druhej metre štvorcové - to je dané tým, že nemáme prevodný parameter - neviem ani koľko to bude vážiť, ani akú to bude mať plochu plachty.
Edit: Predpokladajme pre jednoduchosť, že celá plachta bude mať hmotnosť 1kg - na požadovanú akceleráciu potrebujeme vytvoriť urýchľujúcu silu 100kN. Pokiaľ teda 1361W (na m2) vytvorí tlak 9 mikronewtonov, na dosiahnutie tlaku 100kN je potrebné žiarenie s výkonom 15,122x10E12 watt, teda 15,122 terawatt. To je asi tak ... priemerná energetická spotreba ľudstva v roku 2010 - bola 16 TW (podľa wiki). A pokiaľ má byť dosiahnutá rýchlosť 20% rýchlosti svetla, je potrebné tento výkon dodávať na solárnu plachtu nepretržite po dobu ~10 minút. Mimochodom - za ten čas solárna plachetnica preletí 18 milionov kilometrov - to je tiež zrejme dôvod, prečo musia byť zrýchlenia mimoriadne vysoké a teda potrebné energie priam neskutočné. Urýchlenie musí byť urobené čo najrýchlejšie, v čo najkratčom čase, pretože takto poháňaná slnečná plachetnica rýchlo uniká "z dosahu" vysielacieho zariadenia.
Radšej pritom vôbec nezvažujem otázku efektívnosti vytvárania žiarenia a jeho prenosu na solárnu plachtu...
[Upraveno 13.4.2016 Alchymista]
xChaos - 12/4/2016 - 22:27
No jo, no. Yuri night, navíc povzbuzená aktuálním ohlasem, který mělo přistání Falconu na vodě :-)
Kdyby fakt zrychlovali jen krátcem, tak těch 100 GW není tak nereálných... sice si zatím neumím představit žádnou realistickou formu akumulace energie, ale zase by byla potřeba jen relativně krátce (např. obrovské soustředění baterií do elektromobilů, které by na akci byly dobíjeny celé měsíce - a pak byly po tomhle heroickém výkonu normálně prodány na trh?)
xChaos - 12/4/2016 - 22:30
The final cost will be around $5 billion to $10 billion. In the same ballpark as the Large Hadron Collider and the James Webb Space Telescope.
a jen o tomhle píší :-) [Upraveno 12.4.2016 xChaos]
Vilík - 13/4/2016 - 09:10
Vidím jednu vážnou otevřenou otázku - jak tu sondu chtějí během urychlovací fáze stabilizovat. Tlak záření ani tvar sondy nikdy nebude absolutně přesný, sonda bude mít sklon se roztočit podél osy kolmé na směr letu. Rotací to těžko půjde. A aktivně? Jak?
Petr_Šída - 13/4/2016 - 11:22
citace:Vidím jednu vážnou otevřenou otázku - jak tu sondu chtějí během urychlovací fáze stabilizovat. Tlak záření ani tvar sondy nikdy nebude absolutně přesný, sonda bude mít sklon se roztočit podél osy kolmé na směr letu. Rotací to těžko půjde. A aktivně? Jak?
mělo by to jít tvarem plachty, podobný problém, jako autostabilizace kabiny při sestupu atmosférou
xChaos - 13/4/2016 - 11:56
Mě pořád nejde do hlavy, proč budovat pozemní cluster laserů. Nejvíc energie se dá zkoncentrovat v blízkém kosmu... energetický tok v kosmu v úrovni vzdálenosti Země od Slunce je kolem 1.5 kW/m2 a koncentrovat ho jde až tak jednoduše, jako nějakým dalším reflektorem (nebo dvojicí reflektorů - dvojící parabolický vs. vypouklý reflektor by mělo jít "zaostřit" pokud možno přesně na akcelerující mezihvězdnou plachetnici)
100 000 000 kW / 1.5 = 66666666 m2 :-) pěkně satanské číslo :-)
nicméně odpovídá to kružnici o poloměru cca 4.6 km - a protože to není žádný fotovoltaický panel, nebo tak něco, tak můžeme počítat s téměř 100% účiností (ta plachta beztak musí mít víc jak 99% reflektivitu, aby jí to neroztavilo...to teda taky nevím, jestli takový materiál mají...)
(plochu, kterou sekundárním reflektorem zaostřený paprsek "prostřelí" primární reflektor, tasdy zanedbávám - půjde v podstatě o přibližný ekvivalent plochy sekundárního vypuklého reflektoru, u kterého budou ale úplně extrémní nároky na přesnost... ovšem ty rozměry nebudou zas tak monstrózní, na rozdíl od primárního reflektoru)
Reflektor samotný by mohl být z ultratenkého materiálu, vyrobený podobnou technologií jako plachta, stabilizovaný rotací a nějakými strunami. Jeho hmotnost by mohla být v řádu stovek tun, což není nijak odlišné od toho, kolik bude potřeba (reflektor stavíme spíš asi v prostoru Země, resp. libračních bodů Země Slunce, takže je to srovnatelné s dopravou podobného množství materiálu na Mars).
Samozřejmě, laser je laser, je to koherentní záření, něco podobného pouhou optickou soustavou soustřeďující sluneční světlo nedosáhnem... ale zase pokud to opravdu jde postavit, aby se to urychlilo v řádu hodin, tak doba trvání té ultrapřesné stabilizace celé "odpalovací konstrukce" stačí taky v řádu hodin... a pokud stejný reflektor pak máme použít pro komunikaci se sondou, tak se hodí, že se dostanem mimo vliv atmosféry.
Vlastně můj projekt má i tu výhodu, že ve stejném rozlišení, které bude potřeba pro komunikaci, půjde odpalovací reflektor použít i pro přímé pozorování exoplanet v docela slušném rozlišení :-)
Vlastně se skoro dá říct, že komunikace s malou mezihvězdnou sondou bude vyžadovat technologie srovnatelné s těmi, které by už umožnily přímé pozorování exoplanet :-) Čímž trochu počítám, že to celé skončí.
(ovšem jestli chtějí ty sondy vypouštět masově, protože to budou v podstatě jen "čipy s oplachtěním", tak nebude problém jich jedním směrem vypustit tisíce, postupně klesajícími rychlostmi a vybudovat tak na trase sérii retranslací na vzdálenosti, které už dávají nějaký smysl...)
xChaos - 13/4/2016 - 12:08
Vida, tohle vypadá seriozněji (via nyx.cz/Cosmos in Brief/id VIRGO)
Testing has started at NASA's Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, on a concept for a potentially revolutionary
propulsion system that could send spacecraft to the edge of our solar system, the heliopause, faster than ever before.
The test results will provide modeling data for the Heliopause Electrostatic Rapid Transit System (HERTS). The proposed HERTS
E-Sail concept, a propellant-less propulsion system, would harness solar wind to travel into interstellar space.
"The sun releases protons and electrons into the solar wind at very high speeds -- 400 to 750 kilometers per second," said Bruce
Wiegmann an engineer in Marshall's Advanced Concepts Office and the principal investigator for the HERTS E-Sail. "The E-Sail
would use these protons to propel the spacecraft."
Nedbal - 13/4/2016 - 13:04
Vážení přátelé,
pořád zapomínáte na fyziku, budiž Vám odpuštěno.
Nemáme materiál s takovou odrazností, aby se neroztavil.
Nemáme možnost reálně ve větší vzdálenosti to zaměřit, protože je to jinde, než teď vidíme (namítáte spočítáme, ale ta nepřesnost!
Neumíme udělat tak homogenní paprsek, aby to tlačilo rovnoměrně.
Neumíme udělat paprsek s tak malou rozbíhavostí (nota bene z povrchu Země)
Nemáme nic, co by na takové vzdálenosti mohlo komunikovat (mimo zmíněných mnoho retranslací za sebou, ale uznejte, že nereálné.
Ve vesmíru je taky špína, mikronová částice to při v=c/x malé x spolehlivě roztaví.
Předpokládám, že toto fórum je o reálných věcech.
Vymýšlejte dál...
xChaos - 13/4/2016 - 22:32
citace:Vážení přátelé,
pořád zapomínáte na fyziku, budiž Vám odpuštěno.
Jistě, právě proto projekt zaštítili břídilové jako Hawking nebo Dyson. Ti na fyziku určitě taky pozapomněli.. zřejmě senilita, chápu :-)
citace:
Nemáme materiál s takovou odrazností, aby se neroztavil.
Toto připouštím, že je asi pravděpodobné: nevím, jak je to s maximální albedem, které umíme dosáhnout. Vygooglil jsem hodnotu 96% pro oxid hořečnatý, čekal bych něco s titanem kvůli titanové bělobě, ale nejvíc odrazí prý stříbro a hliník (teda asi kromě viz výše).
Potřeba je 99% (to 1% vyzářit jako teplo bude taky celkem síla, ale zřejmě to někdo počítal, tak netuším...)
citace:
Nemáme možnost reálně ve větší vzdálenosti to zaměřit, protože je to jinde, než teď vidíme (namítáte spočítáme, ale ta nepřesnost!
Tady mě napadá poměrně jednoduchý trik: po stranách tlačného paprsku měnit barvu laseru a dle sledování odrazu vyhodnocovat, kterým směrem se to odchyluje.
Samotné urychlení má prý trvat jen několik hodin, takže odraz i o výrazně nižší intenzitě, než bude odraz všech těch gigawattů by měl být dalekohledy pozorovatelný...
Ještě další varianta: jestli vypustí celý mrak sond, tak statisticky se jich souhrnné urychlení rozloží dle gausovy křivky. Sondy, co poletí zhruba správným směrem, ale méně urychlené, mohou posloužit jako retranslace signálu.
citace:
Neumíme udělat tak homogenní paprsek, aby to tlačilo rovnoměrně.
Opět, o tomhle zas tolik nevím, já bych místo laserů použil reflektory, které by byly nějak aktivně adaptivně tvarované ve stavu beztíže...
Podle jejich verze zase těch laserů bude strašně moc, takže se to asi nějak "homogenizuje" tím, kolik toho bude...
citace:
Neumíme udělat paprsek s tak malou rozbíhavostí (nota bene z povrchu Země)
s tím povrchem bohužel souhlasím. Taky nechápu, co si od toho slibují.
citace:
Nemáme nic, co by na takové vzdálenosti mohlo komunikovat (mimo zmíněných mnoho retranslací za sebou, ale uznejte, že nereálné.
Uznávám, že na vzdálenost 4 LY si jakoukoliv přímou komunikaci s nanochipem představit nedokážu, ale existence těch retrlanslací může být vedlejším efektem toho, že ne celý shluk bude urychlen na tu maximální možnou rychlost...
U retranslací ale nemám jasno v tom, co by bylo zdrojem energie pro tu komunikaci (u přímého spojení jsem si představoval změnu odrazivosti - tu jde provést i fyzicky natočením plachty - přesto jsem skeptický, že by šlo tak malý objekt pozorovat na vzdálenost 4 LY a podotkl jsem, že
stejnou technologií bychom už nejspíš mohli pozorovat detaily exoplanet přímo...)
citace:
Ve vesmíru je taky špína, mikronová částice to při v=c/x malé x spolehlivě roztaví.
Některé sondy ano,ale oni jich chtěl vypustit značně redundantní shluk.
citace:
Předpokládám, že toto fórum je o reálných věcech.
Vymýšlejte dál...
Toto je první realistický návrh po dlouhé době. A kdyby to skutečně šlo podniknout s rozpočtem velikosti JWST nebo LHC... nemůžu si pomoct, ale na rozdíl od čiré vědy by toto bylo srozumitelné masám. Ale navíc řešení s tím souvisejících technologických problémů by mohlo najít svoje aplikace - stejně jako takovýto skok přinesl program Apollo (u teoretické jaderné fyziky nebo astronomie je to daleko základnější výzkum a aplikace nových poznatků potrvají daleko déle...) [Upraveno 13.4.2016 xChaos]
xChaos - 13/4/2016 - 22:48
jinak líbí se mi slovní hříčka spacechip vs. spaceship :-)
Machi - 13/4/2016 - 23:43
Bohužel je to nerealistické a ještě nejakou dobu bude.
O této technologii se diskutuje snad od 60. let, určitě od 70. let, ale pokrok byl zatím mizivý.
Zejména energie, komunikace a přístrojové vybavení je obrovským problémem.
Projekt se snaží pohon a komunikaci řešit kilometrovým teleskopem a to je hlavní bod, kde mise ztroskotá. Dnešní technologie umožňují postavit jen teleskop do průměru ~130 metrů. Takových teleskopů by muselo být postaveno aspoň šedesát.
Odhaduju, že cena celého projektu by byla obdobná jako u ISS.
Takže asi by to šlo, ale peníze na to zřejmě neseženou.
JanGrohmann - 14/4/2016 - 10:39
Jen nechápu, proč to loď musí mít hmotnost 1 gram, proč ne třeba 5 g nebo 10 g. Nezdá se mi, že ty nároky na urychlení budou tak extrémně velké. Místo hodiny se to bude prostě urychlovat pět hodin.
Jinak co se týče laserů, poslední roky udělaly lasery s pevným prostředím (solid state) velký pokrok. Pořád se zvyšuje účinnost, takže jsou čím dál menší problémy s chlazením. Lasery jsou krok za krokem menší, jednodušší a levnější.
Hlavně americká armáda hodně táhne výzkum laserů. [Edited on 14.4.2016 JanGrohmann]
Alchymista - 14/4/2016 - 14:12
jan Grohmann - daj do toho trochu počítania!
Píšeš: 5 hodín urýchľovania, to je 18000 sekúnd.
Cieľová rýchlosť je daná - 60 000 km/s. Požadované zráchlenie je potom 3333m/s2 čiže 333G - to už sa dá vydržať, antirakety majú zrýchlenia väčšie.
Dráha preletená za dobu zrýchľovania je potom ale 540 milionov kilometrov - zhruba dve tretiny vzdialenosti k Jupiteru. Na túto vzdialenosť musí byť "dopravený" na sondu potrebný výkon, aby bol zabezpečený potrebný tlak žiarenia.
Lasery - podľa tvojej požiadavky musia pracovať päť hodín nepretržite.
A pozor - žiadny pulzný režim, pekne kontinuálny, a bez akéhokoľvek kolísania. Inak bude zrýchlenie sondy nepravidelné a nedokážeš udržať urýchľovanú sondu v zameraní, pretože mieriš na objekt, polohu ktorého poznáš s oneskorením niekoľko hodín a lúč cieliš na miesto, kde bude sonda až o niekoľko hodín.
HonzaB - 14/4/2016 - 14:20
citace: ... Toto je první realistický návrh po dlouhé době. A kdyby to skutečně šlo podniknout s rozpočtem velikosti JWST nebo LHC... nemůžu si pomoct, ale na rozdíl od čiré vědy by toto bylo srozumitelné masám. Ale navíc řešení s tím souvisejících technologických problémů by mohlo najít svoje aplikace - stejně jako takovýto skok přinesl program Apollo (u teoretické jaderné fyziky nebo astronomie je to daleko základnější výzkum a aplikace nových poznatků potrvají daleko déle...)
... Nepovažuji toto za realistický návrh. Není tam ani naznačeno mnoho věcí (zásoba energie, zpětná komunikace, odolnost plachty, ...). Návrh v mnoha ohledech zásadně překračuje naše technologické možnosti. Je to i na hraně teoretické fyzikální proveditelnosti.
(pozn: Nejsem extra pesimista, jen mám zkušenosti s výkonnými lasery. Z pozice technika firmy dodávající průmyslové laserové obráběcí stroje) NovýJiřík - 14/4/2016 - 14:28
Mezihvězdné lety jsou fajn, na stránkách sci-fi. Současná kosmonautika zatím jakžtakž zvládá lety meziplanetární, a mám obavu, aby kvůli holubům na střeše nakonec neuletěl i ten vrabec v hrsti. Kdyby to laserové urychlování zredukovali z desetitisíců na stovky kilometrů za vteřinu a použili na tělesa létající uvnitř Sluneční soustavy, bylo by to, myslím, daleko přínosnější.
Derelict - 14/4/2016 - 15:02
Co se tyka sondy, za takovych podminek by pocatecni hmotnost musela byt podstatne vyssi, nebo by musela mit ablativni stit. nepamatuji si presne hranice, ale pokud nedojde k "odfouknuti" napr. dusikem, tak nekde okolo 10Kw/mm2 dojde k premene material na plazmu, ktera bude tlakem zareni udrzovana na svem miste. Diky tomu bude fungovat jako zrdcadlo. Tedy, jsou tu dve moznosti - bud ablativni stit a vyuzit ho jako SRB, nebo vyuzit odrazivost plazmy.
Neverim, ze by bylo mozne vytvorit plachtu, ktera by prenasela tyto vykony.
Nedbal - 14/4/2016 - 15:46
Vážení přátelé, zejména pak Chaosi,
oni se i ti "Velikáni" občas utnou, nebo také občas potřebují, aby se o nich media zmínila, aby se na ně "nezapomnělo".
Takže.
To ztrátové teplo na nikoliv 100% odrazivosti je bezpečně dostatečné na okamžité upečení, i kdyby to mělo 99,99%. S tím nic nenaděláme.
Lasery ze Země, jak už řečeno, z mnoha důvodů (refrakce, rozptyl) nelze použít, to připouštíte. Jen na Zemi by se uchladit daly, ale třeba na Měsíci už je neuchladíte, i když se jejich účinnosti neustále zlepšují, zase by to muselo být moc devítkové. M.j. lasery je nutno něčím napájet, že? A ten zdroj je při konverzi principiálně ne příliš účinný, i kdyby jste tu energii střádal postupně třeba do superkapacitorů, při jejich vybíjení se energie ve formě tepla vytvoří také mnoho. O trefování se do tělesa, o kterém se jen (byť se snažíme počítat) domníváme, kde se nachází, si myslím také své.
Sonda bude nepochybně také elektricky vodivá, copak si s ní budou dělat magnetická pole, vůči nimž se bude rychle pohybovat a tedy interagovat s indukovanými proudy. A i kdyby se cestou nevyskytly kameny, nebo prach, i atomy vodíku budou dělat "iontovou implantaci" do křemíku komunikační části. No a ta komunikace sama...
Netvrdím, že bychom se rádi ke hvězdám nepodívali, třeba i jen pomocí sond, ale budeme muset o hodně technologicky pokročit. I nejlepší současné technologie nestačí, vidíme to na příkladu, že ještě ani nemáme pořádně fungující fyzikální pohony - pro iontový pohon potřebujeme vyrobit elektřinu přes ne moc účinnou fotovoltaiku, nebo ještě méně účinnou konverzi tepla peltierem (zkouší se sice Stirling, ale taky nic moc).
Potřebujeme: zvládnout (termo)nukleární reakci tak, aby vysokoenergetické produkty reakce šly s minimálním rozptylem jako reakční hmota jedním směrem, potřebujeme materiály odolné teplotám ne tisíce, ale deseti-, sto- tisíce stupňů (kdy v Cernu začnete kromě neustálého hledání nových částic bádat také nad tím, zda by se nedala třeba překvarkováním) vytvořit hmota s novými vlastnostmi), potřebujeme materiály s téměř dokonalou odrazivostí nejen pro světlo, ale i pro neutrony a gama záření.
Prostě na "brzdě stojí" klasická fyzika a termodynamika z devatenáctého století. My jsme za poslední století vymysleli jen elektroniku (postavenou na kvantovce, taky naše dobré dílo), díky za ní, ale to nestačí. Obávám se, že pokud neobjevíme zcela nové principy, může se to stát i hrobem naší technické civilizace (aplikace do mobilních telefonů a podobné hračičky to nevytrhnou).
David - 14/4/2016 - 16:09
I takovýto, nepochybně zcela šílený, nápad může být užitečný, neboť může posunout technologii vpřed. Jsem jen zvědav kolik majetných lidí tomu uvěří a utopí tam své peníze, jsem přesvědčen , že Musk mezi nimi nebude.
Petr_Šída - 14/4/2016 - 16:24
citace:
Potřebujeme: zvládnout (termo)nukleární reakci tak, aby vysokoenergetické produkty reakce šly s minimálním rozptylem jako reakční hmota jedním směrem, potřebujeme materiály odolné teplotám ne tisíce, ale deseti-, sto- tisíce stupňů (kdy v Cernu začnete kromě neustálého hledání nových částic bádat také nad tím, zda by se nedala třeba překvarkováním) vytvořit hmota s novými vlastnostmi), potřebujeme materiály s téměř dokonalou odrazivostí nejen pro světlo, ale i pro neutrony a gama záření.
Prostě na "brzdě stojí" klasická fyzika a termodynamika z devatenáctého století. My jsme za poslední století vymysleli jen elektroniku (postavenou na kvantovce, taky naše dobré dílo), díky za ní, ale to nestačí. Obávám se, že pokud neobjevíme zcela nové principy, může se to stát i hrobem naší technické civilizace (aplikace do mobilních telefonů a podobné hračičky to nevytrhnou).
s tím bych souhlasil, v určitou chvíli je ale třeba vystoupit ze zaběhaných cílů, jinak se nepohneme
přidal bych ještě jeden problém, který miběží hlavou, jak zkoumat cílovou soustavu při takovéhle rychlosti? Jistě, hodně by udělalo množství sond, ale stejně, jak třeba ostřit fotky ...
souhlasil bych NovýmJiříkem, tenhle princip by bylo zajímavé rozpracovat nejdřív v malém pro průzkum sluneční soustavy, to by bylo již dnes techicky realizovatelné a zároveň progresivní
jako odborníka bych se chtěl zptat, jaký je dnes rozdíl mezi špičkovými průmyslovými lasery a nejlepšími vojenskými aplikacemi (tedy těmi, které ještě nejsou tajné)?
HonzaB - 14/4/2016 - 17:11
citace: ... se chtěl zptat, jaký je dnes rozdíl mezi špičkovými průmyslovými lasery a nejlepšími vojenskými aplikacemi (tedy těmi, které ještě nejsou tajné)?
Neznám tajné aplikace, ale myslím si že ohledně "klasických elektřinou napájených" laserů nebude rozdíl nijak veliký. Fyzikální rámec je pevně daný ... ;-)
Nicméně tam, kde my používáme optiku z broušených krystalů selenidu zinku čistých na 99,99999%, tam si vojáci mohou dovolit vyšší čistotu materiálu (třeba o dvě místa), ovšem za výrazně vyšší cenu.
Druhá věc je, že vojáci používají třeba výkonné chemické lasery, které z důvodu emisí v průmyslu nikdo nepovolí. Viz třeba laser COIL a letadlo Boeing YAL-1:
"Starchip" prý musí ustát zrychlení 60000 g... elektronika v některých dělostřeleckých granátech naváděných GPS je ale certifikovaná na 15500 g. Kulka vystřelená z pistole je vystavena průměrně 31000 g, špičkové zrychlení je až 190000g.
Pravda, ta zrychlení u výstřelů působí po relativně krátkou dobu: toto bude "výstřel" trvající řadu hodin. Skutečně si to stěží umím představit a zní to méně realisticky, než jiné projekty, kterým se dostalo výrazně méně publicity...
Nějaké moje úvahy ke komunikaci s hejnem mikrosond (celkem kladně hodnocené jinde na netu):
Počítá se prozatím s laserovou komunikací, ale tam vidím přesné zaměření jako obrovskou výzvu (samotná Breakthrough iniciativa to připouští). Rádiová komunikace nevyžaduje tak přesné zaměření a nízká bitrate není u mise, která má trvat desítky let, zas takový problém - no dobře, tak by to probublávalo tou sítí retranslací ještě třeba i několik let po průletu.. no a co? Lepší, než data nedostat nikdy.
Můžeme prostě daným směrem udržovat proud sond s konstantními rozestupy (např. 1 den? ideální pro laserové pole, které se celý den nabíjí solární energií, a večer jednou "pulsne" a odešle další sondu), které počítají s tím, že i pokud vypadne velké množství sond v řetězci, tak se sondy, mezi kterými je rozestup např. měsíc, dokáží pořád dorozumět.
Během průletů (velmi rychlých) může každá sonda zaměřit svoje přístroje trochu jiným směrem... no ale svoje data začne odesílat teprve až předá dál data, která přijala od sondy před sebou (onboard paměť bude výrazně menší problém, než bitrate...). Opačným směrem budou proudit nějaké ACK (acknoledg, po vzoru TCP/IP) signály - pokud dorazí ACK od jakékoliv sondy s nižším pořadovým číslem, tak to bude signál, že daný packet je možné přeskočit a vysílat něco jiného, nebo dokonce vlastního)
Signály z doby prvních průletů by tak k Zemi přicházely až skrze retranslace sond, které startovaly řadu let po startu té první (a nejspíš by byly už i výrazně vylepšené :-) - tyto sondy by zatím neměly žádná vlastní data z průletu, ale přesto by v projektu hrály zásadní roli (tedy, pokud by se ve vypouštění dalších stovek mikrosond přestalo příliš brzo, tak by data získaná první vlnou sond přišla vniveč.. později by už pokračování bylo volitelné, ale dá se čekat, že náklady by postupně díky úsporám z rozsahu klesaly, mohlo by ovšem být zajímavější začít stejný řetězec - možná už vylepšený, s větším rozlišením, kapacitou, a možností větších rozestupů - posílat směrem k jiným blízkým hvězdám)
V čem se Breaktrhough celkem shodujou s mými dřívějšími představami je to, že by po ukončení urychlování solární plachta změnila tvar na parabolu - pouze s tím rozdílem, že podle mě by bylo jednodušší, aby parabola sloužila jako v podstatě obyčejná rádiová anténa, což by snížilo nároky na přesnost manévrování směrem k Zemi. plachta by se popravdě měla zdeformovat hned na dvě paraboly - jednu směrem vágně kupředu a druhou dozadu - aby šlo zepředu přijímaný signál předávat dál.
Pro lepší představu je dobré si uvědomit, že při očekávané rychlosti 0.1c by po deseti dnech první ze sond doletěla zhruba tam, kde je dnes po desítkách let Voyager 1 - ovšem výkon vysílače bude u mikrosondy představovat jen zlomek toho, čím disponuje Voyager 1. Mít k dispozici až 10 retranslací na každý světelný den tedy není žádný overkill.
Dnes jsme víceméně schopní zachytit 19 W na vzdálenost cca 1 světelný den, přesně zakřivená zrecyklovaná solární plachta by snad mohla vytvořit anténu s o něco větším ziskem (směrovější), než má dnes Voyager, ale současně se dá stěží předpokládat, že výkon zdroje na palubě bude větší, než miliwatty
We found conditions of position stability for spherical and conical shape of the sail. The simplest stable configurations require the StarChip to be removed from the sail to make the distance to the center of mass of nanocraft bigger than curvature radius of the sail. Stability criteria do not require the spinning of the nanocraft. A flat sail is never stable (even with spinning).
Česky: tvary laserem akcelerované plachty zaručující stabilitu zahrnují kulové a kuželovité tvary plachty (nanosondy projektu Breakthrough Starshot tedy asi budou vypadat trochu jinak, než ploché solární plachty na prvních ilustracích)
Tak už přišli na to, že pro komunikaci na mezihvězdné vzdálenosti by se vyplatila série retranslací, jak jsem (tuším někam sem, i jinam) párkrát psal - říká se tomu "SailBeam".
Dobrý postřeh “In our nominal mission scenario, the probe would take a little less than 100 years – or about twice as long as the Voyager probes have now been travelling. And these machines from the 1970s are still operational,” says Michael Hippke.
Mise se mi líbí. 146 let až na oběžnou dráhu Proximy je docela dost, ale současně by asi šlo k Proximě vyslat další seterskou sondu stejné koncepce jako průletovou, takže data z průletové misse by byla k dispozici desetiletí před navedením trvalejší sondy a oběžnou dráhu (a šla by samozřejmě použít pro zpřesnění její navigace).
Myšlenka využít jako retranslace pomaleji letící rozptýlené sondy mě napadal dřív, než jsem si přečetl, že všechny tyto projekty o tom celkem vážně uvažují (dokonce bych navrhl vyslat nejdříve nejméně dokonalé retranslační mezihvězdné sondy, které nebudou ještě mít tak dokonalé plachty a nebudu schopny dosahovat tak vysokých rychlostí... nicméně dala by se na nich testovat životnost a spolehlivost mezihvězdných technologií, např. jaderných baterií... později vyslané rychlejší sondy by je jednak rychle "předhonily", jednak by bylo možné je vylepšit na základě dat z prvních pokusů...)
Samozřejmě: dočkat se výsledků během našich životů by bylo cool.. ale umírat s tím, že se aspoň už někam letí, taky z hlediska pozorovatele-vědce nebude špatné.
citace:Kolik lidí je třeba poslat, aby posádka přežila let.
Asi sa to stratilo v preklade.. (Googletranslator..)
Nevšimol som si že by rátali s nejakým radikálnym predĺžením dĺžky ľudského života.
alamo - 17/6/2018 - 16:58
Aha..
Asi toto..
"we can expect to have improved the duration by one order of magnitude, i.e. 630 years. This is speculative as technology as yet to be invented."
Priemerná dĺžka života zvýšená o jeden rád. 630 rokov? [Upraveno 17.6.2018 alamo]
Ervé - 18/6/2018 - 07:15
citace:Aha..
Priemerná dĺžka života zvýšená o jeden rád. 630 rokov? [Upraveno 17.6.2018 alamo]
Ne, tam mluví o době letu - při rychlosti 200 km/s 630 let, při 2000 km/s (o jeden řád zvýšená rychlost) pak 63 let. Posádka musí být nejmíň 98 osob (genetická variabilita) - patrně s kontrolou a opravou poškozených genů, jinde jsem četl o 300-500 lidech. Prodloužený život nepřináší žádný významný benefit, protože je člověk jen déle starý, s omezeným výkonem - muselo by se prodloužit mládí (výzkum telomerů?).
Osobně povauji za vhodnější Alfu Centauri, ne Proximu, jenže u Proximy o planetě víme, u Alfy zatím ne.
Jen připomenu, s jaderným reaktorem a iontovými motory jsme schopni postavit sondu pro dosažení rychlosti 200 km/s (průletová automatická sonda). Zpomalení a navedení na orbitu, případně dvojnásobná nebo vyšší rychlost je mimo naše současné reálné možnosti. [Edited on 18.6.2018 Ervé]
alamo - 18/6/2018 - 09:04
Ervé..
Díky za upresnenie prekladu..
kocourek - 18/6/2018 - 12:04
Když to začnete řešit skutečně a máte rozum, zjistíte, že jsou všichni vedle jak ta jedle. :-D
Pokud chcete opravdu pochopit proč, máte možnost: http://www.hvezdolet.cz/ [Upraveno 18.6.2018 kocourek]
Lusyen - 18/6/2018 - 14:19
k medzihviezdnym niekoľko generačným letom s ľudskou posádkou hlavne treba poriadny dôvod. Myslím, že najbližšie desaťročia budú hlavne o blízkych planétach nášho solárneho systému a ich mesiacoch. Ak niečo poletí mimo solárny systém, tak si dovolím typovať, že v tomto storočí to bude s pravdepodobnosťou blížiacou sa sto percentám len o robotických sondách s EI. Všetko samozrejme môže zmeniť nejaký dnes netušený objav a značný skok v technológií pohonu a mnohých ďalších oblastiach.
To zní sice hezky, je to ale k ničemu. Není možné zpomalit u Proximy, a i když díky velkému množství sond můžete proletět blízko hvězdy (nevadí, když část ztratíte srážkou s mikrometeory), jaká data a snímky pořídíte při takové rychlosti z mikrodružice, ale hlavně: JAK přenesete data na Zem z takové vzdálenosti? Tohle je Sine qua non - bez ní nemá smysl stavět na střední orbitě (HEO) skupinu pohonných laserů, další skupinu na GEO, možná další v L1 Země-Měsíc, na Měsíci a další poslat směrem, kterým sondy poletí - jen urychlení z HEO a GEO rozhodně stačit nebude.
Alchymista - 4/10/2019 - 11:07
Ďalší problém laserového urýchlovania - Rayleighovo kritérium.
Platí nielen pre ďalekohľady, teda prijímače, ale aj pre vysielače - lasery. Takže výkon dopadajúci na solárnu plachtu odlietajúcej mikrosondy bude so vzdialenosťou klesať, a to celkom výrazne.
Majme UV laser 300nm a objektív 3 metre - priemer laserového lúča dosiahne 3 metre vo vzdialenosti ~24 600 km, na úrovni geostacionárnej dráhy to bude 4,4m, na úrovni dráhy Mesiaca 48,2m, vo vzdialenosti milion kilometrov 122m... Plošná hustota výkonu tak bude klesať - ak pri priemere 3m bude "jedna" - koľko presne, nie je až tak dôležité, je to obmedzené odolnosťou vysielacej optiky aj plachiet sondy - tak už vo vzdialenosti GEO, pri priemere 4,4m to bude už len necelá polovica - 46,48%, vo vzdialenosti Mesiaca 0,387% (~1/258), vo vzdialenosti milion kilometrov 0,06% (~1/1654), vo vzdialenosti 10 milionov kilometrov to bude ~1/165400.
Z mnohogigawatového výkonu sme sa dostali na výkon porovnateľný so slnečným žiarením...
Preto si myslím, že nápad s laserom poháňanými slnečnými plachetnicami je mylný.
edit
Kolega Ervé navrhuje rozmiestniť urýchlovacie stanice "pozdlž letovej dráhy". Problémy by som videl dva:
1) zostavenie dráh urýchlovacích staníc tak, aby sa v "správnej chvíli" postavili na "správne miesta" - podotýkam, že Proxima aj Alfa Centaura sú celkom výrazne mimo rovinu ekliptiky, takže deltaV bude rozhodne "nezanedbateľné".
Z vyššie uvedeného je tiež zrejmé, že pozície urýchľovacích staníc sú priestrovo dosť limitované a prelietajúcu sondu dokážu efektívne urýchľovať len do vzdialenosti cca milion kilometrov.
2) napájanie urýchľovacích laserov - potrebné energetické zdroje budú "nemalé", a teda aj rozmery a hmotnosť urýchľovacej stanice predstavuje nemalú technickú výzvu
[upraveno 4.10.2019 11:43]
xChaos - 4/10/2019 - 18:42
citace:JAK přenesete data na Zem z takové vzdálenosti?
Myslím, že nejsem jediný, kdo uvažoval o tom, že při velkém množství vypuštěných sond bude zřejmě velký rozptyl v dosažených rychlostech - jednak čistě ze statistických důvodů, že se různé nanosondy podaří udržet v paprsku hnacího laseru po různě dlouhou dobu, jednak tento rozptyl může v případě dostatečné kontroly nad akcelerační fází být vytvořen i uměle.
Teoreticky by pak šlo vytvořit shluk nanosond, které se k cíli blíží širokou škálou rychlostí, a v okamžiku průletu tak existuje řetězec retranslací - jakýsi deep-space Internet s latencí komunikace v řádech jednotek roků :-) V libovolný okamžik by vzdálenosti mezi sondami v "roji" nepřesahovaly více, než stovky AU - a na tuto vzdálenost zřejmě nějaká forma komunikace možná bude (byť si to nedovedu představit u nanosond).
Ovšem co se tak rozhlížím po nové fyzice, tak teda materiály s vysokou reflektivitou, které vyžaduje koncept laserové plachetnice, by současně zřejmě umožnilo zvýšit výkon u pohonů typu emDrive (které by se pak de-facto mohly "přeladit" z oboru mikrovln do oboru viditelného světla, tedy opět laser). Stejný technologický průlom, který je vyžadován pro Breakthrough Starshot, by tedy zřejmě otevřel i cestu pro využití kvantových jevů v makroskopickém měřítku - tedy emDrive - což je sice čistě spekulativní nová fyzika, ale v zásadě by mohla umožnit na relativistické rychlosti urychlit i praktičtější objekty, než čip o velikosti 1g....
(takže tu máme dva různé naprosto spekulativní koncepty, 100% reflektivitu mimochodem dosahují supravodiče, proto by byl tak průlomový supravodič při pokojové teplotě... ovšem i poté, co připustíme, že lidstvo získá dosud nedostupný a nepředstavitelný materiál, tak se pak stejně budou různit názory, jestli je lepší použit dnes známý princip, tzn. laserovou plachetnici, nebo zatím-spekulativní fyzikální princip, který je ovšem stejně spekulativní jako materiál s vysokou reflektivitou :-) jsme jak Římani, kteří se hádají, jestli by Heronova baňka třeba jednou nemohla pohánět zaoceánský parník... a podotýkají, že ovšem spousta se jich srazí s ledovými krami, nemluvě o tom, že to jistě rozhněvá boha Neptuna...) [upraveno 4.10.2019 18:43]
xChaos - 4/10/2019 - 18:47
Mimochodem, sonda vyslaná do vzdálenosti třeba jen 100 AU by byla už dostatečně mezihvězdná, aby se z její paluby dala přímo změřit paralaxa vzdálenějších galaxií (a myslím si, že New Horizons se určitě o něco takové snažit bude, když má na palubě astronomický dalekohled)
Přímé změření paralaxy galaxií by ovšem mohlo vyjasnit některá dilemata a postavit dnešní kosmologii z hlavy na nohy a přesněji pochopit některé procesy probíhající v kosmickém měřítku. Což by pak zpětně mohlo ukázat cestu směrem k nové fyzice, která by mohla umožnit efektivnější mezihvězdné lety...
(samozřejmě, spousta spekulací dnes slavných astronomů by se ukázala být čirými spekulacemi, kdybychom měli tvrdá data... a tím pádem by pak asi i někdo třeba nebyl tolik slavný, dá se očekávat :-) opět paralela, místo vyprávění námořníka Sindibáda bychom najednou měli tvrdá data z palubního deníku mořeplavců...)
aky je rozdiel oproti naklonenym "klasickym" plachtam?
Co jsem to tak pochopil, tak je to dost revoluční nápad. Jde o to, že nakloněná plachta se snadno stabilizuje vůči zdroji světla, ale pokud budeš mít hnací paprsek a vybočíš z něj, tak nevím... no, tvar "padák" (či spíš jen lehká poklička) by snad asi mohl mít stejný efekt jako tohle, nevím... v obou případech je asi důležité, aby se plachta znovu vycentrovala na střed paprsku místo aby se začala například překlápět.
xChaos - 18/7/2020 - 21:31
Tohle mi přijde, že zní až příliš fantasticky na to, aby to byla pravda...
https://spacesettlementprogress.com/to-the-stars-with-a-laser-induced-annihilation-drive/
The authors claim the energy released is 100 times greater than fusion
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0094576520303179#!
The central nuclear processes have been studied in around 20 publications, which is considered to be sufficient evidence for the general properties. The nuclear processes give relativistic particles (kaons, pions and muons) by laser-induced annihilation-like processes in ultra-dense hydrogen H(0). The kinetic energy of the mesons is 1300 times larger than the energy of the laser pulse. This method is superior to the laser-sail method by several orders of magnitude and is suitable for large spaceships.
Alchymista - 18/7/2020 - 22:42
fotonmi vybudená anihilácia?
Také čosi...
alamo - 19/7/2020 - 09:18
Zaujal ma ten "ultrahustý vodík".
Mala by to byť "Rydbergova hmota".
Tú sa to niekto zase snaží podať ako recept na studenú fúziu. https://coldfusionnow.org/tag/ultra-dense-hydrogen/
Princíp ten istý, treba do ultrahustého vodíka blikať laserom a dostaneme studenú fúziu.
Trošku pripestrá škála výsledkov, pre ten istý proces.
..
Aha..
Ten niekto sa volá Sindre Zeiner-Gundersen, ten istý pán čo je spoluautor toho nového úžasného pohonu..
[upraveno 19.7.2020 09:25]
Sice "štěpení" protonu laserem na mě osobně taky působí trochu jako Cimrmanovo štěpení atomů dřeva - ale faktem je, že zprávy přicházející od fyziků pracujích s vysokoenergetickými lasery mají k náznakům nějaké nové fyziky občas blízko (ale to mám na úrovni "jedna povídala" - drby).
Fakt nevím, co si o tom mám myslet. Možný bych tom měli mít vlákno "Mezihvězdný let - neseriózní plány a představy" Ale fakticky, když si to spojím dohromady s teorií, že objekt Oumaumaua by mohl být interpretovaný jako "vodíkový ledovec"... ve skutečnosti velmi pravděpodobná podstata relativistické mezihvězdné lodi by byla asi právě něco jako "vodíkový ledovec" (až 99% hmoty) - a navíc doutníkového tvaru. (I když detaily si představit neumím).
Pokud fakt existuje efektivnější způsob, jak z vodíku dostat energie, než fúze, tak je to nová fyzika jak řemen. Myslím, že háček asi bude dokázat, že se při téhle jaderné reakci fakt uvolňuje tolik energie, vužitelné pro relativistický pohon, kolik tvrděj - spíš to bude nějaká divoká intepretace daného jevu...
xChaos - 19/7/2020 - 11:01
citace:Zaujal ma ten "ultrahustý vodík".
Mala by to byť "Rydbergova hmota".
Mě teda podle tohoto článku přjde, že Rydbergovu hmotu mají tvořit spíš obrovské atomu, což mi přijde jako protiklad významu "ultrahustá hmota"... asi mi něco uniklo...
(Ale jsme tu už offtopic a asi to patří spíš do "Fyzika" :-) Jen mi fakt zaujalo, že jsem teda v žádné hard sci-fi ještě nečetl o hvězdoletu, poháněném kladně nabitými kaony, tak jsem to sem šoupl, i když míra serióznosti je neodhadnutelná).
(Samozřejmě, kdyby to s tím pohonem bylo reálné, tak by to i ve značně zjednodušené základní verzi mohlo mít potenciál nahradit iontové motory... i když to skladování potřebného množství vodíku si moc představit neumím... každopádně to uvolnění většího množství energie než při fúzi je sakra slovo do pranice a těším se na "extraordinary evidence")
alamo - 19/7/2020 - 11:29
@xChaos
V tom článku, je pre vytvorenie tej špeciálnej formy vodíka, potrebné médium - strieborná fólia.
To mi pripadá ako prvá vada "na kráse".
Tou druhou by bolo že akosi tie Rydbergove atómy, podľa čoho si vyberú že keď k sebe excitované laserom priskočia, vykonajú fúziu alebo anihilácii podobnú reakciu nevedno.
Čosi kvantovo náhodné..
Ak tomu správne rozumiem, všetky tie exotické reakcie, ak sa dejú, tak sa dejú dôkladne pomiešané do hromady, a vytiahnuť s toho jeden konkrétny typ pre nejaké praktické použitie asi bude problém.
A čo sa týka reakcie - pri výbuchu vodíkovej bomby vzniká zlato. Len takýto spôsob získania je ešte trochu menej praktický ako ten alchymistický...
yamato - 19/7/2020 - 15:19
mám za to, že najväčší problém pri "revolučných superpohonoch" ani tak nie je zdroj energie (keď sa uskromníme, dá sa použiť aj "trápny" jadrový reaktor). Problém je odpadové teplo, ktoré bude nevyhnutne vznikať a ktorého je pomerne ťažké sa zbaviť.
Čím revolučnejšie reakcie vymyslíme a čím multimiliónovejší špecifický impulz nám bude vychádzať, tým skôr sa nám roztaví celá vesmírna loď. Takže čo s tým?
xChaos - 19/7/2020 - 15:31
No pokud to dobře chápu, tady je trik v tom, že energie se uvolňuje ve formě kladně nabitých částic. Ty lze nasměrovat pomocí elektrického pole. Nemělo by to tedy být v principu nic moc jiného, než lepší iontový motor - akorát s ultra vysokým Isp...
Co se příkonu týče, tak právě ten laser té energie dodává míň, než se pomocí něj uvolní. To je skutečně extraordinary claim a pochopitelně do značné míry nová fyzika. Pokud by to byla pravda, problém se stíněním i chlazením to do značné míry řeší: prostě bychom měli proud částic které skoro samy od sebe vyletují z nějakého divnovodíku...
Pokud by to byla pravda, znamenalo by to přechod od využití jaderné energie k "subjadernë" energii, nebo něco takového. [upraveno 19.7.2020 15:34]
Lenže - všetky tieto systémy "nových foriem hmoty" existujú len pri teplotách rádu nanokelvinov. Pravdepodobne vo vesmíre neexistuje iné miesto, okrem laboratorií na planéte Zem, kde by sa vôbec mohli vyskytovať. Teda - mohli by sa ešte vyskytovať v labákoch nejakých dostatočne vyspelých mimozemšťanov... Vesmíre na ich existenciu ešte dostatočne nevychladol - a ešte pár sto miliárd rokov nevychladne...
Starší, ale veľmi zaujímavý článok o "logaritmickej teplote" https://rmf.smf.mx/pdf/rmf/43/5/43_5_837.pdf
Zaujímavým zjavom je, že absolutné hodnoty čísiel uvedených v tabuľke celkom dobre vyjadruje vedeckú, technickú a technologickú náročnosť dosiahnutia príslušnej teploty.
[upraveno 19.7.2020 21:11]
alamo - 19/7/2020 - 21:54
@Alchymista
Trochu "filozofie"..
Dajme tomu že chceme na vodnú paru premeniť "liter vody". Môžeme ho buďto priamo zahriať nad bod varu.
Alebo umiestniť do "antipapiňáka", prostredia so zníženým tlakom. Trebárs vyniesť na vysoký kopec kde je nižší tlak.
Následne bude na odparenie vody, potrebné ju menej zahrievať, menej energie.
Ale keď spočítame energiu potrebnú, na vynesie "hrnca s vodou na kopec" a na následné zahrievanie, malo by to byť zhruba rovnaké ako v prvom prípade.
Nejak mi to pripadá podobné ako snaha najprv urobiť z normálnych atómov Rytbergove a potom sa snažiť o ich nejakú reakciu.
Alchymista - 20/7/2020 - 00:32
Lenže ak chceš premeniť liter/kilogram vody na paru, máš na to nejaký dôvod:
Potrebuješ kilogram pary?
Potrebuješ sa zbaviť kilogramu vody (napríklad v práve vypranom prádle)?
Ak potrebuješ kilogram pary pre parnú raketu, nosenie vody do kopca ti asi príliš nepomôže...
A zasa sme skončili u nezmyselných zadaní...
Je to osud - žiadna zázračná nová fyzika sa nekoná a konať nebude, nikto nikdy nedostal zadarmo ani obed ani energiu.
[upraveno 20.7.2020 00:38]
Solárně termální pohon s héliem jako pracovní látkou. Při skutečném průletu kolem Slunce by se snad použil vodík...
Vlastně to je inverzní řešení k nukleárně-elektrickým pohonům s obřími chladícími radiátory: pokud stejně musíme do kosmu vláčet ty radiátory, kterýma bude nejspíš nutné prohánět chladící médium - tak proč je nenechat ohřát Sluncem (při co největším přiblížení, protože Oberthův manévr) a neprohánět jimi pracovní látku motoru?
Protože maximální přiblížení ke Slunci bude ale relativně krátké, tak zde hraje roli jak specifický impuls, tak i tah, který motor vyvine - ale podobně jako nukleárně-termálního pohonu, i tady dojde k ohřevu pracovní látky na daleko vyšší teplotu, než při jakékoliv chemické reakci...
Nic proti konkrétním nezbytným aplikacím jaderné energie v kosmu, ostatně i tohle by pro pozdější fáze letu muselo mít na palubě nějaký RTG generátor - ale pokud jde o samotný pohon, tak ty solární varianty budou oproti nukleárním vždy lehčí o ten reaktor... [upraveno 21.11.2020 17:55]
Alchymista - 28/11/2020 - 23:54
drobný problém
V slušnom kysliko-vodíkovom motore sa pracovná látka - vodná para - ohrieva na cca 4000°C a valí tryskou von. charakteristická výtoková rýchlosť dosahuje ~4000-4400m/s
Na koľko stupňov dokážu títo vedátori ohriať vo "svojich" ohrievacích radiátoroch helium? Akú výtokovú rýchlosť dokážu dosiahnuť? Pri ako hmotnostnom prietoku?
Myslím s reálnymi konštrukčnými materiálmi
Druhý drobný problém - orbitálna balistika.
Aby sa dosiahol potrebný tepelný tok, treba sa zrejme dostať do nejakej neveľkej vzdialenosti k Slnku. Koľko bude trvať zostup zo zemskej obežnej dráhy do perihelia na takej dráhe a koľko opätovný výstup na úroveň zemskej dráhy? Aká bude (vypočítaná) rýchlosť rakety v dobe prekročenia zemskej obežnej dráhy?
[upraveno 29.11.2020 00:09]
Trochu vodíku, helia na Zemi pro toto přiblížení máme.
Při letu ke Slunci Mohu sluneční vitr lapat a využívat pro zrychlování proti slunecnimu vetru. Jak se dostanu vic bokem, nechci trefit Slunce, tak loď zakuklim a jen lapam do zásoby. Musím mít na pameti, že ve slunečním větru je he3 a p+, což určité množství paliva může nechtěně přinutit k fúzi, treba stovky atomů, což je spousta energie a tepla. Pri odletu a ochlazení pouziji nachytane palivo pro pohon.
Při průletu okolo slunce je nápor na lidi, techniku obrovský a dochází k zahřívání jako u Solar probe.
Jsem zastance jaderné fúze, ale to ještě výše. Plazmové delo mne velmi zaujalo.
Viš o něm?
[upraveno 29.11.2020 02:57]
Alchymista - 29/11/2020 - 13:18
citace:Při letu ke Slunci Mohu sluneční vitr lapat a využívat pro zrychlování proti slunecnimu vetru
To myslíš vážne? Čo tak skúsiť trochu počítať, napríklad koľko hmoty sa vyskytuje v okolí dráhy teoretickej sondy/lode, pokiaľ je známe, že
citace:... from satellite observations we know that the Sun loses about 1.5 million tonnes of material each second due to solar wind
a rýchlosť vetru je možné počítať 250-850km/s, so stredom okolo 500km/s...
teda príslušnú hustotu hmoty možno počítať ako strácanú hmotnosť v objeme rovnom objemu povrchovej vrstvy guľovej plochy s príslušným polomerom a hrúbkou 250-850km.
Znáš toto zařízení plazmové dělo? https://www.osti.gov/biblio/21344278-preliminary-results-joules-small-plasma-focus-device
Hodně zařízení vedle sebe může dát velké urychlení.
Souhlas, lapání kladných částic p+ a He+ je problém, proto se ho snažím řešit.
Chci se zeptat, jaká je rychlost plazmy ve van allenově pásu za Zemí na cca geostacionární dráze?
Tam poslat nějakou potvůrku na lapání iontů do magnetické klece.
Co ty na to?
Alchymista - 29/11/2020 - 19:38
Nevymýšľaj a počítaj!
xChaos - 29/11/2020 - 21:10
citace:A Musím mít na pameti, že ve slunečním větru je he3 a p+, což určité množství paliva může nechtěně přinutit k fúzi, treba stovky atomů, což je spousta energie a tepla. Pri odletu a ochlazení pouziji nachytane palivo pro pohon.
Při průletu okolo slunce je nápor na lidi, techniku obrovský a dochází k zahřívání jako u Solar probe.
Jsem zastance jaderné fúze, ale to ještě výše.
Myslím, že tady někomu poněkud ujela fantazie :-)
Tak především, o žádný "solární ramjet" se nejedná. Žádný vodík se nejspíš z okolí Slunce lapat nebude, sonda si ho poveze s sebou normálně zkapalněný... článek na Oslu vyzněl jinak, ale podle mě šlo o invenci překladatele.
Samozřejmě to musí vydržet víc, než Solar Probe, ale o tom právě byl ten původní článek na Ars Technica: sice žádný známý materiál to sám o sobě nevydrží, ale pokud by se použilo techniky 3D tisku k vytvoření té správné sítě chladících kanálků, tak by se to nejspíš uchladilo - aspoň provedli kombinaci pokusů (při nižší teplotě, pochopitelně) a výpočtů, aby měli co předložit NASA, která jim to myslím zadala (a blíží se deadline, kdy z nich mělo něco vypadnout). Před érou 3D tisku by to bylo nemožné.
No a ten tah tedy vlastně vznikne jen jako vedlejší efekt toho, že tak blízko Slunci je stejně potřeba chlazení. A není to tím pádem čistý gravitační prak - je to už Oberthův manévr, ten počítá s pracovní látkou motoru a musí být proveden v pericentru (v tomhle případě v perihéliu). Což u Slunce přijde docela vhod...
Teplota vodíku na výstupu vlastně ani nemusí být tak vysoká, jako při kyslíkovodíkové reakci. Pro dosažení výborného Isp bohatě stačí ten detail, že s sebou sonda nebude muset vláčet ten kyslík, který pochopitelně váží nejvíc... toto má právě solárně-termální motor společný s nukleárně-termálním - ani v tom není potřeba vodík ohřát tolik, jako při kyslíkovodíkovém hoření, aby se dosáhl lepší specifický impuls (ne nutně ostatní paramtry, jako tah, thrust-to-weight, apod.)
Problém jaderné fúze, jakkoliv je to zajímavá myšlenka, je, že kdyby to fungovalo, tak se pracovní látka zahřeje až moc. Takže není z čeho udělat trysku, takže spíš nezbývá než se spolehnout na nějaké "pusher-plates", odpuzovací poklice, ve stylu Projekt Orion, které pochopitelně využijí jen zlomek energie. Ve skutečnosti jsem narazil na nadšence, co to fakt počítali a pro ty pulzní pohony vychází nejlíp , když ta fúze probíhá snad nějaké stovky metrů či kilometry či jak daleko za lodí, protože blíž prostě žádný materiál nevydrží (ale určitě by taky pomohlo nějaké 3D tištěné chlazení, akorát pak se spotřebovává pracovní látka, tedy ten vodík, a výhoda fúze z části mizí...)
Takže fúzi bych s ohřátím materiálu uvnitř "stínítka" současně chránícího sondu během blízkého průletu fakt moc nekombinoval... ty teploty se tomu neblíží ani vzdáleně... i když je možné, že ta metoda chlazení pomocí 3D tištěných kapilár nakonec uplatnění ve fúzních elektrárnách najde taky, koneckonců proč ne... určitě nejpozději za 30 let :-)
Ještě bych zmínil takový drobný detail, že nám pro praktické zvládnutí těch vysokoenergetických pohonů chybí takové velmi užitečné každodenní technologie, jako třeba zrcadlo odrážející gama záření. Jo, kdybychom tuhle věcičku měli, tak to by pak jaderná energie byla skutečně brnkačka a anihilace antihmoty jakbysmet! Jenže, bohužel, zrcadlo na gama záření máme v současnosti asi stejně promyšlené, jako třeba hmotu se zápornou hmotností a podobné legrácky. Na papíře to vypadá jednoduše, ale zatím ani netušíme fyzikální princip, na základě kterého by šlo gama zrcadlo zkonstruovat... nemluvě o tom, že materiály s vysokou odrazivostí by samozřejmě výrazně zefektivnily i ty různé solární a laserové plachty a Oberthovy manévry blízko Slunce, apod....
Nejvyšší index lomu (či co, prostě odrazivost) mají mimochodem supravodiče, ale má to takový háček: žádný materiál není supravodivý na povrchu, protože na povrchu se ohřeje a už nesupravodí (a co teprve v blízkosti Slunce...). (Je to trochu podobné, jako že kovový hliník se pokryje vrstvičkou oxidu, ale jinak...)
Alchymista - 29/11/2020 - 21:52
Tak koľko bude/má byť výtoková rýchlosť vodíku či helia?
Podotýkam, že nielen na rýchlosti, aj na hmotnosti vytekajúceho materiálu sakramensky záleží, takže kyslík nie je žiadna zbytočná záťaž.
Užitočné každodenné technologie... gamazrkadlo....
kde (z fyzikálneho hľadiska) vlastne prebieha odraz svetla? Nie je to "čiste náhodou" v elektronovom obale atomov?
Gamažiarenie má vlnové dlžky rádu jednotiek a zlomkov pikometrov (1,2pm = ~1MeV), atomy majú rozmery elektronového obalu rádu desiatok až stovky pikometrov (~desatina nanometru, He - 31pm, Cs ~300pm, urán ~175pm)... atomové jadro naopak v jednotkách femtometrov. Takže je otázka, "kde" by malo dochádzať k odrazu...
[upraveno 29.11.2020 22:14]
Musí tam být Lithium 6, dosaď si místo protia deuterium.
Dusík 14 je součástí C-N-O cyklu ve Slunci. Což je hlavní zdroj fúze ve Slunci. Protium se také uplatní pro fúzi s Dusíkem.
Poměr pro fúzi protium x deuterium 1:3 ? Sluneční vítr He3+ a p+ může prolétávat za tryskou a s určitou pravděpodobností dojde k fúzi.
Dobré palivo je také LiBH4.
Měkké gama záření o správné frekvenci dělá ve fúzi zázraky. Takže o odrazu - předání energie by mělo docházet u paliva, kterého musí být opravdu málo, jinak to upšoukne.
Napadlo tě něco lepšího? [upraveno 30.11.2020 06:54]
xChaos - 30/11/2020 - 09:04
citace:Tak koľko bude/má byť výtoková rýchlosť vodíku či helia?
Podotýkam, že nielen na rýchlosti, aj na hmotnosti vytekajúceho materiálu sakramensky záleží, takže kyslík nie je žiadna zbytočná záťaž.
To je asi pravda, to jsem neformuloval šťastně, výtoková rychlost s teplotou souviset bude. Akorát že u termálních motorů s nechemickým ohřevem by tam ten kyslík zbytečně dělal paseku, žádná oxidace v těch chladicích kapilárách není žádoucí.
Vodíkem to myslím chladí proto, že je to nejlepší chladící médium, takže toho tepla na jednotku hmotnosti vstřebá nejvíc (vodíkem se mj. chladí hřídele turbín tady na Zemi, apod.)
Přesto je to s tou teplotou nějaké zmatené, je možné, že jsem to špatně pochopil, ale třeba ani ty nukleárně termální motory nemohou ohřát vodík na moc větší teplotu, než hoření vodíku, protože by se prostě roztekly. Musí tam hrát roli i poměr expanze mezi tím studeným a ohřátým pracovním médiem, bez ohledu na rozdíl teplot. A ten je podle všeho u vodíku dobrý, jinak by se ve všech možných designech nepoužíval jako pracovní médium. Zřejmě lepší, než třeba u té vodní páry, která se jinak nabízí. Derelict - 30/11/2020 - 10:19
citace: ... Přesto je to s tou teplotou nějaké zmatené, je možné, že jsem to špatně pochopil, ale třeba ani ty nukleárně termální motory nemohou ohřát vodík na moc větší teplotu, než hoření vodíku, protože by se prostě roztekly. Musí tam hrát roli i poměr expanze mezi tím studeným a ohřátým pracovním médiem, bez ohledu na rozdíl teplot. A ten je podle všeho u vodíku dobrý, jinak by se ve všech možných designech nepoužíval jako pracovní médium. Zřejmě lepší, než třeba u té vodní páry, která se jinak nabízí.
Takový veletoč:
- čistý vodík patrně díky jeho velikost a obtížné skladovatelnosti nebude ideální
- jaká jiná sloučenina má obdobné vlastnosti? Voda nebo čpavek není to nejlepší, protože se jedná o značně korozivní sloučeniny.
- hledá se něco, co je téměř inertní, je toho všude hodně, lze to dobře stlačit a lehce skladovat po dlouhou dobu. Při rozkladu to nedělá problémy ....
... a jsem zpět u vodíku.
Alchymista - 30/11/2020 - 10:52
Chladenie vodíkom - povedal by som, že hlavný dôvod použitia je relatívne nízka viskozita plynného vodíku a hlavne vysoká rýchlosť zvuku vo vodíku - cez 1200 m/s. Takže nevznikajú rázové vlny a nedochádza k aerodynamickému upchatiu kanálov/trubiek ani pri vysokých tlakových spádoch a veľkých rýchlostiach prúdenia. Merná tepelná kapacita vodíku nie je nejak veľká, skôr podpriemerná (rovnako ako pre helium).
Zaujímavá pre chladenie bude skôr "tepelná vodivosť" plynu spojená s nízkou viskozitou a veľkou rýchlosťou zvuku a veľkou strednou rýchlosťou molekul pri danej teplote...
xChaos - to je práve to - aby si získal nejaký ťah motoru musíš tryskou prehnať nejakú hmotu (=hmotnosť) nejakou rýchlosťou. Na hustote /mernej hmotnosti potom záleží, aký objem tá hmota bude mať - a aká veľká musí byť tryska, aby ten prietočný objem zvládala prepustiť.
Takže z tohoto pohľadu by "ideálnym" pohonným médiom bol patrične ohriaty plynný urán... Motor by vystačil s rozmerovo najmenšou a teda najľahšou tryskou.
Všetky tieto rôzne "spôsoby pohonu" smerujú k jedinej úlohe: získať nejaké médium s dostatočným tlakom a teplotou, ktoré by sa následne dalo prehnať expanznou tryskou...
Teda povedané učene - majú maximalizovať entalpiu pohonného média.
xChaos - 30/11/2020 - 11:20
citace:
xChaos - to je práve to - aby si získal nejaký ťah motoru musíš tryskou prehnať nejakú hmotu (=hmotnosť) nejakou rýchlosťou. Na hustote /mernej hmotnosti potom záleží, aký objem tá hmota bude mať - a aká veľká musí byť tryska, aby ten prietočný objem zvládala prepustiť.
Takže z tohoto pohľadu by "ideálnym" pohonným médiom bol patrične ohriaty plynný urán... Motor by vystačil s rozmerovo najmenšou a teda najľahšou tryskou.
Tak já se přiznám, že hydrodynamika a "aerodynamika v trubkách" není zrovna mojí silnou stránkou.. to základní pravidlo, že reaktivní motory se musí zbavovat co největšího množství hmoty za jednotku času, tedy hraje se buď o hustotu pracovní láky nebo o výtokovou rychlost, to chápu.
Nicméně, trvám na tom, že nukleárně i solárně termální motory, ve kterých se nepoužívá k ohřátí pracovní látky chemická reakce, řeší v zásadě ten samý problém, a pokud se tedy dospělo k tomu, že vodík je nejlepší pracovní látka pro jeden typ motorů, bude tomu tak nejspíš i pro ten druhý.
Před lety mi v debatě u piva s inženýri z Temelína (jeli na kole z práce domů do Budějovic a moje solární kolo je takový sociální katalyzátor inženýrských debat všeho druhu :-) překvapilo, že hřídel turbíny tam chladí vodíkem (hořlavým, výbušným). To mi překvapilo, čekal bych chlazení třeba héliem nebo dusíkem... ale prostě věci, které je FAKT potřeba hodně chladit, se chladí vodíkem. Tudíž vodík zřejmě dosáhne nejvyššího tepelného toku, což může souviset s tou zmiňovanou rychlostí proudění.
Jestli by se nevyplatilo v tom mezihvězdném solárním pohonu ten vodík použít pouze jako chladící médium v tom tepelném štítu, nechat ho cirkulovat a nepoužít ho k ohřívání nějaké pracovní látky s vyšší specifickou hustotou, která bude vyvrhována z té trysky (třeba vodní pára) - to je zajímavá otázka. Podle mě by to ale obrovským způsobem zvedlo komplexitu celého systému a ten detail s tím tepelným tokem tam bude podstatný: to, kolik tepla (entropická rychlost molekul) dovedeme převést do výtokové rychlosti plynu (jasně definovaný vektor rychlosti molekul), to přímo souvisí s požadovanými parametry motoru.
To nic nemění na tom, že tedy na té teplotě ohřátí asi skutečně záleží... skrz tu rychlost a výkon a tak... ale kyslík je v chemickém motoru "zbytečná přítěž" asi v tom smyslu, že výsledný celkový výkon (tepelný tok), kterým z motoru tryská vodní pára, asi nemůže být tak velký, jako výkon přenášený čistým vodíkem. Tedy, je to laicky a možná chybně řečeno, ale prostě raketový motor je tepelný stroj a na rozdíl od třeba iontového motoru má jiná pravidla hry a hlavně aby se to celé nerozteklo, tak celý ten tepelný výkon, který dodává tepelný štít/výměník (u solárního motoru) nebo reaktor (u jaderného motoru) se musí z prostoru motoru kontinuálně odvádět, aby se motor neroztekl - a tohle prostě, navzdory nízké hustotě, která je nevýhodou, prostě nakonec nejlíp zvládá jen ten vodík.
Nebo ještě jiný pokus ospravedlnit kyslík jako zbytečnou přítěž: prostě do kyslíkovodíkového motoru nejsme schopni najednou cpát víc kyslíku a vodíku, než kolik jsou výsledné spaliny v podobě vodní páry schopny odvádět. (Sice, čistě teoreticky: směs bohatá na vodík by tento problém řešila, ale pak zase nedodá hoření menšího množství vodíku dost tepla na ohřátí toho zbytku, takže si nepomůžeme - takto asi vznikla celá idea těch nukleárně nebo solárně termálních motorů, kdy se prostě hledá jiný způsob ohřátí přebytečného vodíku, než chemická reakce). [upraveno 1.12.2020 21:13]
Alchymista - 30/11/2020 - 13:06
Vyššia výtoková rýchlosť sa dá u chemického motoru dosiahnuť napríklad požitím fluoru miesto kyslíku...
Ale ak sa stále sa budeme točiť len okolo výtokovej rýchlosti, tak ano, s horúcim vodíkom sa dá dosiahnuť relatívne najvyššia výtoková rýchlosť.
Treba ale zároveň počítať s tým, že pre dosiahnutie rovnakého ťahu bude potreba dodať miesto každého jedného atomu kyslíku 18 atomov vodíku, aby sa udržal prietočná hmotnosť za jednotku času - so všetkými dôsledkami na potrebný objem kryogennych palivových nádrží.
A aj rozmery trysky musia zodpovedať prietočnému objemu, ktorý je u "riedkeho" vodíku samozrejme významne vyšší.
Takže mám zasa narastie hmotnosť a objem konštrukcie...
ad chladenie vodíkom - napadá ma ešte jeden "dobrý dôvod" - vodík sa teplom nemení, stále je to vodík, pri -100°C i pri +2000°C, takže v prípade vážneho problému je vlastne bezpečnejší, pretože sa chemicky nerozkladá, ani chemicky nereaguje s konštrukčnými materiálmi (alebo aspoň výrazne menej ako voda, čpavok alebo i dusík).
Mě se místo kyslíku líbí dusík a uhlík, nejsou tak agresivní jako kyslík. Nevíte jaké vlastnosti má LiNDe4?
LiCDe4 - https://en.wikipedia.org/wiki/Methyllithium je velmi reaktivní, patrně malé různé krystalky různých tvarů. Dodává se v směsi Methyllithium 1.6 M in diethyl ether (± 5% w/v)
Samý vodík(deuterium) , nějaký uhlík a lithium 6.
Možná Methyllithium s deuteriem místo protia má lepší vlastnosti, nezkoušel jsem...:-) Když ale může methan procházet chlazením, proč ne tato molekula Methyllithium.
Také by se dalo Methyllithium schovat do fulerenu @C60, ale to jsou nápady....:-) Asi to ještě nikdo nezkoušel...
Astronavigacia pomocou polôh hviezd je umenie staré niekoľko tisícročí, a treba k nemu tri základné veci - katalóg polôh hviezd, časový normál/časovú základňu a zameriavacie zariadenie.
O navigácii pomocou pulzarov sa hovorilo už pred polstoročím. V roku 1972 štartoval Pioneer 10 a niesol takúto plaketu:
Tá "hviezda" vľavo sú zakódované opakovacie frekvencie niektorých známych pulsarov a ich pozície vzhľadom k slnečnému systému.
[upraveno 23.3.2021 10:37]
xChaos - 20/11/2021 - 13:04
Wind Rider: A High Performance Magsail https://www.centauri-dreams.org/2021/11/19/wind-rider-a-high-performance-magsail/ The performance of the Wind Rider is very impressive. Calculations show that it will accelerate very rapidly and reach the velocity of the solar wind, about 400 km/s. This has implications for the flight trajectory of the vehicle and the mission time.
Tohle není vaše stará magnetická plachta, vyžadující vláčet s sebou pochybně těžké cívky magnetů s nereálně velkým příkonem.
Tahle inovativní magnetická plachta si prý zformuje svoje vlastní "virtuální cívky" přímo z nabitých částic slunečního větru. Velikost těchto cívek se tedy s rostoucí vzdáleností bude zvětšovat a tah zůstane konstantní teoreticky v podstatě skoro až do mommentu dosažení heliopausy; v praxi jim zřejmě akcelerace vychází výrazně rychlejší, když uvažují i o letech k vnějším planetám (6 měsíců doba lety k Plutu, apod.)
Můj komentář: Co se mi líbí a nejsem si jistý, že jsem to v článku zahlédl, je to, že prinicp by zřejmě dobře fungoval i při brždění, kde by zřejmě díky dosahu dokázal zbrzdit i z výrazně větších rychlostí, než kterých dosáhne při odletu od Slunce - takže pořád je ve hře kombinace počátečního rozjezdu na působivých 400 km/s s nějakým dalším následným zdrojem akcelerace - stačila by zřejmě i výrazně pomalejší.
To, co na obrázku vypadá jako konvenční solární plachta, je ve skutečnosti "stínítko" - paralela stínítka dalekohledu JWST. Zaručuje odstínění supravodivých velecívek od slunečního záření, díky čemuž je supravodivosti zřejmě dosaženo jen pasivním radiačním chlazením. Jako výztuhy "stínítka" slouží konvenční solární panely a plocha stínítka zároveň funguje jako anténa, kvůli snížení celkové hmotnosti.
A pokud by byl coolness faktor celého konceptu pro vás pořád ještě nízký, tak si přečtěte ještě tohle:
The second proposed mission is called Pathfinder, proposed to ultimately reach the solar gravity focal line around 550 AU from the sun. Flight time is less than 7 years, making this a viable project for a science and engineering team and not a multi-generation one based on existing rocket propulsion technology. As the flight trajectory is a straight line, this makes the craft well suited to follow the focal line while imaging a target star or exoplanet using the sun’s diameter as a large aperture telescope to increase the resolving power.
Dosahované rychlosti by tedy mohly umožnit dosažení ohniska Slunce coby gravitační čočky v průběhu práce původního týmu, nikoliv na bázi vícegenerační mise - což je sám o sobě velmi problematický úkol, ale let v relativně přímé linii od Země ho usnadňuje (jinými slovy, musíme předem dost přesně vědět, jakým směrem se nachází exoplaneta, kterou chceme pozorovat a tímto směrem dost přesně zamířit, protože pozdější manévrování v ohnisku gravitační čočky už nebude možné).
Můj komentář: Velmi výkonný teleskop, který předpokládám při misi do ohniska gravitační čočky, by ovšem bylo zajímavé do těch končin poslat i tak - už kvůli měření paralax galaxií, což by snad významně mohlo pomoct vyřešit krizi v kosmologii, kdy dvě odlišné metody měření velkých vzdáleností v kosmu poskytují odlišné výsledky natolik konzistentně, že to nemůže být způsobeno chybou měření a jde tedy o chybu jedné (nebo obou?) použitých metodik, případně nějaký jiný druh zásadního nepochopení struktury či zákonů chování časoprostoru v kosmologických vzdálenostech. Tedy i v případě, že to pozorování v ohnisku gravitační čočky z nějakého důvodu nezafunguje, může mise poskytnout zajímavá data (BTW samotné měření paralaxy Galaxií je xChaos(TM) mise - zatím jsem zmínku o tomto nečetl, i když samotné měření paralaxy je běžné a provádí se už i teleskopem na palubě New Horizons, i když spíš jen jako demonstrační mise - nemám představu, jak daleko by New Horizons musely být, aby ten relativně malý dalekohled na palubě v kombinaci s větší základnou měření předčil přesnost pozemských měření - tohle je spíš výzva pro někoho sběhlého v matematice a hlavně statistických metodách, kdo umí pracovat s čísly jako odstup signál-šum pro různé parametry zrcadel v atmosféře a ve vakuu...).
Závěr: realističnost tohohle konceptu se mi jeví asi tak milionkrát větší, než u mise Breakthrough Starshot, protože se zdá, že je to celé poskládané pouze z existujících technologií (hlavně pokud jde o tu testovací misi k Jupiteru). Všechno ale záleží na tom, jestli opravdu dokážeme z části slunečního větru vytvořit "plasmovou virtuální cívku", která pak vytvoří tu obří umělou magnetosféru (opět můj komentář: nabízí se otázka, zda by pak stejný princip nešlo použít i při hypotetické teraformaci Marsu pro odstínění kosmické radiace, kde doposud pro umělou magnetosféru vycházela dost nereálná čísla...)
Fyzika Mike McCullocha se mi moc líbí (méně už některé jeho politické názory, aspoň poslední dobou, ale zase oceňuju, že ty komentáře ještě relativně omezuje a sem to nepatří).
Nicméně, jeho "kvantizovaná setrvačnost" (QI) vůbec nesouvisí s magnetismem - naopak Mike zdůrazňuje, že jeho koncept "kvantovaných vln" se týká jakýchkoliv, nejen elektromagnetických vln - jsou to spíš pravděpodobností vlny výskytu párů částice-antičástice ve vakuovém virtuálném plazmatu. Elektromagnetismus, natož čirý magnetismus, nehraje zásadní roli, i když QI popisuje i jeho chování, protože v podstatě popisuje chování jakýkoliv druhů vln (jde o v zásadě informační teorii, což Mike taky zdůrazňuje)
ám jsem s ním některé jeho koncepty diskutoval, zejména se hlásím k výměně DM na Twitteru krátce před tím, než začal mluvit o "odvození QI z principu neurčitosti", kdy on to ale nakonec myslím naformuloval trochu jinak - jeho odvození úplně nechápu, zatímco to moje vycházelo z předpokladu, že pokud nám při dodržení principu neurčitosti u původní a buducí lokace vyplývá, že přesun mezi těmito dvěma lokacemi by musel proběhnout nadsvětelnou rychlostí, takže některé polohy jsou při relativistických rychlostech zakázány - a tudíž ta kvantová neurčitost při relativistických rychlostech zase nemůže být až tak neurčitá. Akorát z toho podle mě vyplývá síla s trochu opačným znamínkem, než předpovídá on, takže on ten princip neuričtost s QI míchá dohromady úplně jinak
Mikeovi se ale můj vyklad myslím moc nelíbí, protože pořád myslím skrytě doufá, že z jeho teorie vyplyne, že rychlost světla vlastně není absolutní limit, nebo že rychost světla není konstanta, ale vlastně odvozená hodnota pro danou hodnotu "kosmického zrychlení", apod. :-) On se vždy zamotá do toho, z čeho odvozuje co - líbí se mi, že úplně zlikvidoval gravitační konstantu, v jeho mechanice neexistuje, pracuje jen s rychlostí světla a vzdáleností kosmického horizontu a zrychlením (ve smyslu jeho absolutní hodnoty - skalární - ne s vektorem zrychlení), tedy v podstatě počítá s rotujícímim kosmologickými strukturami (nejlíp mu to vychází na galaxie, ostatní predikce podle mě už méně, ale asi to neumím posoudit).
Obecně mi baví, že mi jeden čas odpovídal na zprávy a maily, sem tam i veřejně (teda spíš lajkoval moje komentáře pod twíty). Pokládá třeba sonoluminiscenci za příklad jevu, souvisejícího s QI, tak jsem mu navrhoval, jestli by QI nemohla vysvětlit i tribolumiscenci - ta je ale méně záhadná a má všeobecně uznávané vysvětlení. Má svůj oblíbený seznam anomálií, ale triboluminiscenci jsem mezi ně nepropašoval :-) No a dále jsem mu navrhoval, když QI staví na teorii informačních horizontů jestli by nešlo nějak skloubit QI s Bell-Nyquystovým teorémem, který říká, kolik informací lze přenést při jakém odstupu signál-šum a v podstatě svazuje dostupnou bandwith komunikačního kanálu s frekvencí a šířkou pásma (přeci jen, nejsem matematik ani fyzik, ale podnikám v telekomunikacích a pracuju s mikrovlnnýnmi broadband spoji, tak jsem tím ovlivněný :-). Galaxie by se mi pak jevili jako svého druhu ultra-dlouhovlnné antény, schopné přijímat nejdelší kosmologické vlnové délky, což je podle mě velmi blízké jeho konceptu vln, vyplňujících prostor mezi hmotou (např. hmotu galaxie, rotující kolem středu galaxie) a nejbližším kosmickým horizontem. Myslím mi na to odpověděl, že jsou to "hluboké vhledy", ale dál to nerozvíjí (na rozdíl od té neurčitosti, kterou ale nechápu, jak myslí).
Prostě Mike se drží svého magického vzorečku a snaží se ho aplikovat na kdeco, i když nejlíp mu podle mě funguje hlavně na ty galaxie :-)
Každopádně jsem to dosud diskutoval spíš ve vlákně Mikrovlnný pohon a do "seriozních plánů" na mezihvězdný let bych to radši nezahrnoval :-) QI je nová fyzika, a při všech sympatích je to někde mezi fringe a prostou alternativní teorií. Je to v podstatě speciální případ MoND (modifikované Newtonovské dynamiky), kdy Mike říká, že jeho teorie jediná ze všech MoND teorií nedosahuje ad-hoc naměřenou naměřenou konstantu, ale pracuje pouze s existujícími konstantami (rychlost světla a Hubbleova vzdálenost), což je samozřejmě prudce elegantní - ale zkrátka příliš daleko všem ostatním uznávaným jazykům, kterými fyzika mluví. Podle mě se ukáže, že má z určité části pravdu a že strašně mooc předběhl dobu - ale pochybuju, že to bude tak strašně jednoduché, jak to prezentuje, a hlavně řada fenoménů, které se na to snaží napasovat, bude pravděpodob ně v reálu mega-složitější. A některé jeho předpovědi, i kdyby byly fyzikálně správně, se ukáží inženýrsky nerealizovatelné (prostě podle mě předpokládá existenci materiálů, které ze samotné podstaty vlastností hmoty existovat nemohou) [upraveno 27.11.2021 22:33]
petrpetr - 28/11/2021 - 09:29
Myslel jsem toto: https://iopscience.iop.org/article/10.1209/0295-5075/118/34003
Mike cile komunikuje. Jsem zastancem magnetizmu jako jediné síly ve vesmíru, tj. I gravitace je dusleeek magnetismu částic.
Mike to patrně přes QI popisuje. Je to model.
xChaos - 28/11/2021 - 11:34
No, zčásti ano, Mike si myslí, že existuje přímá možnost aplikovat jeho teorii QI (kvantizovaná setrvačnost) na princip eMdrive, který díky jeho pochopení dokáže hodně překopat a optimalizovat (do té míry, že rezonanční dutiny do kterých se pouští mikrovlny nahradí smyčkama optických vláken nebo kondenzátory a takovými triky). Je velkým fanouškem mezihvězdných letů, resp. pragmaticky pokládá zájem o ne za způsob, jak ke své teorii přilákat pozornost. Být ním, držím se spíš těch galaxií... ale ono je to velmi abstraktní a on patří mezi velké fyziky v tom smyslu, že chápe celou filosofii přírodních věd a chápe potřebu předvést kromě pozorování nějaký jednoznačný experiment, který nejde v případě falsifikace jeho teorie vysvětlit (stejně jako celý Einstein to měl postavené jak na silném pozorování, tak na silném experimentu).
Nicméně, QI, jakkoliv je to třeba fringe, sleduju léta a uznávám, že má nějakou vnitřní konzistenci a rozhodně netvrdí, že "gravitace je důsledek magnetismu částic". Samotná QI se zabývá setrvačnou hmotností, ne vysvětlením gravitační síly - ale jakási "rozšířená QI" (dejme tomu obdobná paralala jako mezi speciální a obecnou relativitou - Mike bude muset přijít taky se speciální a obecnou QI, podle mě) tvrdí, že gravitace v podstatě vzniká v případě, že mezi částici a kosmický horizont postavíme nějaký jiný horizont. Hmotnost částic a tím v podstatě i shluků částic, jako jsou třeba planety a hvězdy, je daná tím, jak velkou část kosmického horizontu z pohledu částice, na kterou gravitace působí, dokáží zakrýt. (tohle pojetí gravitace se zkoumá už od 19.století, akorát z toho tehdy nikdy rozumného nevzešlo)
Mike v zásadě nepopírá speciální relativitu, problém má jen s obecnou relativitou, a magnetismus je z hlediska elektromagnetismu jako takového v podstatě relativistický jev, projevující se v běžném lidském měřítku (tedy nikoliv jen v měřítcích kosmologických či mikroskopických, jako některé jiné fyzikální principy). Přiznám se že přesné vysvětlení, proč máme magnentismus (coby speciální případ elekotromagnetické interakce) chápat jako relativistický jev, neumím teď z hlavy jen tak podat a sepsat - ale je to strašně zajímavé a "oči otevírající" zjištění (v podstatě první rozumná odpověď na dětskou otázku "jak funguje magnet" - a taky dobré vysvětlení, proč se na to dětem tak blbě odpovídá). Abych to nějak uzavřel - myslím, že Mikeova QI nepřepisuje teorii elektromagnetismu, která je dobře zavedená, v praxi dává vynikající výsledky, apod. QI skutečně nabízí náhradu teorie gravitace dle GR, ale nemá to nic společného s magnetismem. [upraveno 28.11.2021 11:37]
xChaos - 28/11/2021 - 11:38
BTW podle mě geniální schéma, nad kterým je podle mě nutné meditovat, než se pustíme do spekulací o různých teoriích všeho (a způsobech, jak je okamžitě použít k mezihvězdným letům :-). Objevil jsem náhodou dnes, patří to spíš do vlákna Fyzika, kam to asi dám taky.
Mezihvězdný prostor je v obecném astrofyzikálním povědomí obvykle definován jako prostředí blížící se dokonalému vakuu. Z hlediska lokální meziplanetární dopravy, která operuje s rychlostmi v řádech desítek kilometrů za sekundu, představuje toto médium z hlediska mechanického odporu zanedbatelnou překážku. Situace se však fundamentálně mění v okamžiku, kdy se teoretický výzkum zaměří na mezihvězdné cestování rychlostmi dosahujícími signifikantního zlomku rychlosti světla. Projektové koncepty, jako je Breakthrough Starshot, uvažují o urychlení subgramových sond na rychlost 0.2c0.2c pomocí fázovaných polí výkonných pozemních laserů. Při takových rychlostech podléhá perspektiva vztažné soustavy plavidla hluboké transformaci. Z řídkého plynu a stopového množství prachu se stává kontinuální tok vysoce energetických částic, s nimiž musí čelní průřez sondy nepřetržitě interagovat.
Tato studie předkládá analýzu fyzikálních mantinelů spojených s průletem mezihvězdným prostředím (Interstellar Medium, ISM). Zabývá se procesy mechanické eroze, termodynamikou fázových přechodů, fyzikou vzniku iontových stop a radiačními riziky, přičemž teoretické modely pevných látek konfrontuje s experimentálními daty z urychlovačů částic, fúzních reaktorů a orbitálních misí. K ucelenému pochopení současné snahy o dosažení jiných hvězdných systémů je však nutné opustit výhradně materiálový pohled. Závěrečná část textu proto analyzuje sociologické a memetické aspekty kosmické expanze, která ve formě hnutí „NewSpace“ vykazuje prokazatelné znaky sekulárního náboženství a strukturálně navazuje na starší vzorce psychologické obrany, jež jsou dokumentovány z transformačních období lidské společnosti.
to by šlo. Len mať tak nejakú vždy poruke - a pritom sa nespáliť...
To myslíš vážne? Čo tak skúsiť trochu počítať, napríklad koľko hmoty sa vyskytuje v okolí dráhy teoretickej sondy/lode, pokiaľ je známe, že 
