Является ли это подходящим профилем пилотируемой межзвездной миссии?

Моя идея состояла в том, чтобы использовать 2 ступени для межзвездного космического корабля (в частности, Orion Drive ) и использовать его аналогично Project: Daedalus . Фаза 1 будет включать в себя ускорение до крейсерской скорости после сборки на орбите, и эта крейсерская скорость составляет 0,04 c, которая затем будет замедляться по мере приближения к системе Wolf 1061c (планета-мишень) . Есть проблема: уместно ли это, а если нет, то какие вопросы мне нужно решить?

РЕДАКТИРОВАТЬ: я также собираюсь предоставить ссылку для тех из вас, кто не знает, что такое «профиль миссии», предоставив вам практический межпланетный или орбитальный пример. Описание профиля миссии, определение и пример

@AndreiROM Мне просто нужен профиль и то, как должна планироваться миссия с Земли, а не события, которые происходят во время миссии. Это останется за мной.
Так что, видимо, я запутался в том, что такое «профиль». Вы имеете в виду ускорение/скорость корабля и когда замедляться?
@AndreiROM Исправлено.
@AndreiROM И я нашел хорошее простое определение того, что такое «профиль миссии». Профиль миссии — это запланированный маршрут и цели, а также необходимое для миссии оборудование.
Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был перемещен в чат . Future Historian и @WhatRoughBeast, я переместил комментарии в чат для потомков (они продуктивны), хотя разговор, кажется, уже закончен, потому что он стал слишком длинным. Если вы хотите продолжить, вам сюда.
Ну хоть это не проект Икар.

Ответы (2)

Wolf 1061c находится на расстоянии около 13,8 световых лет от Земли. Крейсерская скорость 0,04с, вашему кораблю потребуется, о боже, 345 лет . 0,04с слишком медленно для значительного замедления времени, так что корабль будет испытывать целых 345 лет. Просто поддержание корабля в рабочем состоянии в течение 345 лет в межзвездном пространстве является проблемой . Космос - не самое приятное место, и на 0,04c он действительно плох.

За эти 345 лет, если человечество выживет и продолжит технологическое развитие, вполне возможно, что они запустят более быстрый корабль и догонят ваш, и все это станет спорным. Если 50 лет прогресса означали увеличение до 0,05 центов, они вас побьют . (Я уверен, что у этой дилеммы есть название).

Будут ли они провожать более старую, более медленную экспедицию, когда они будут проходить мимо, может стать сюжетной точкой вашей истории.


Тогда есть вопрос о полезной нагрузке. Какой смысл отправлять корабль в другую звездную систему, если он просто тупо сидит, когда туда доберется? Это оставляет вам три научно-фантастических варианта:

Во-первых, это полная автоматизация. Люди очень дороги в ресурсах, дешевле послать роботов. Но Земля даже не узнает, что корабль достиг Вольфа 1061c почти за 14 лет, и любым командам потребуется 14 лет, чтобы добраться до корабля. Корабль и все его системы должны быть полностью автоматизированы. Возможно, мы могли бы доставить полностью автоматизированный корабль к Wolf 1061c, но автономно иметь дело с тем, что там находится (потому что мы не знаем), это далеко за пределами наших нынешних возможностей. Предполагается, что проект «Дедал» будет нести геодезическое оборудование и начнет отправлять информацию на Землю, но если люди находятся в цикле принятия решений, задержки с анализом этой информации будут означать, что даже после 345 лет ожидания, пока корабль достигнет Wolf 1061c, предстоит еще целые поколения работы, чтобы прийти.

Существует также проблема поддержания средств связи и слежения, а также процентов и бюджета на Земле в течение 345 лет. Это дольше, чем существует любое космическое агентство и большинство стран, и это как бы вне вашего контроля.

Если вы посылаете людей, они, очевидно, умрут, прежде чем доберутся туда. Один из вариантов — перевести их в спящий режим, но мы еще не решили эту проблему. Если вы сможете ее решить, у вас возникнут все дополнительные проблемы, связанные с тем, как поддерживать работоспособность этих гибернационных систем в течение 345 лет в межзвездном пространстве. Даже ядерного топлива не хватит, а между звездными системами не хватает солнечной энергии.

Последний вариант — выяснить, как создать корабль генерации . Сейчас это глубоко в области научной фантастики. Мало того, что 10-15 поколений должны будут жить на корабле, вам нужно будет придумать, как создать устойчивый, запечатанный биом, способный поддерживать их в течение 345 лет. Мы едва знаем, как это сделать в течение нескольких дней.


Обычно кораблю приходится снижать скорость, как только он достигает своей цели. Проект «Дедал» «решает» проблему замедления, когда вы добираетесь туда, выпуская зонды, которые начинают замедляться довольно рано, используя нежный толчок ионных двигателей. Это экономит огромное количество топлива, необходимого для замедления всего корабля (и топливо для перевозки этого топлива, и топливо для перевозки этого топлива...), но при этом жертвует основной массой корабля и добавляет дополнительную массу зондов со всеми их собственными компьютерами, двигателями и защитой.

План проекта «Дедал» состоит в том, чтобы выбросить за борт главный корабль… а как насчет людей и всего, что с ними связано? Они все идут в зонды? Эти гораздо более легкие зонды используют ионные двигатели для очень, очень, очень медленного замедления и выхода на орбиту. Они должны будут нести людей и всю их еду, воду, воздух, оборудование и защиту, которые им предположительно понадобятся для основания колонии, потому что они не вернутся на Землю. Эта большая дополнительная масса сводит на нет смысл использования легких зондов с ионными двигателями вместо того, чтобы замедлять всю массу исходного корабля. Теперь гораздо более тяжелые зонды со всем этим грузом не могут замедлиться с помощью небольших эффективных ионных двигателей.

Так что никаких людей в проекте "Дедал" нет.

Если вы отправляете зонды, что они должны делать в течение 27,6 земных лет в лучшем случае между отправкой данных и получением ответа? Вы можете упростить процесс, запустив исследования в течение первых 13,8 лет, получить ответы на исходные данные и начать возвращаться назад, но это по-прежнему сопряжено с множеством проблем. Нет, дистанционное управление действительно не поможет, а полная автоматизация... ну, в данный момент я не на стороне команды 1061c.
Одна из идей для зонда на основе проекта «Орион» заключалась в том, чтобы сделать пластину толкателя из урана, а не из стали. Это дает экипажу готовый источник урана для переработки, как только они доберутся до целевой звезды. Но им все равно придется дорабатывать его, чтобы получить U 235 они нуждались.
@ Jim2B Увы, поскольку профиль миссии Project Daedalus не включает топливо для замедления основной части звездолета, эта урановая пластина пролетает мимо Wolf 1016 на скорости 0,04c.
Очевидно, им нужно было бы использовать какой-то другой метод замедления (например, парус или солнечный парус), чтобы можно было замедлить весь корабль.
Хммммм. У меня может быть идея. Два этапа, один для ухода Земли/Солнца, другой для замедления. Эти двое будут разгоняться/тормозиться со скоростью 1g/9,81 м/с^2 в течение 14 дней, чтобы достичь отметки 0,04 с, отправить гибрид корабля-спящего корабля и провести остаток пути в крейсерском режиме. Это помогает?
@ Jim2B Это проблема, поскольку корабли проекта «Орион» довольно мощные, от тысяч до миллионов тонн, двигатель с малой тягой этого не сделает. Хуже того, при температуре 0,04c он промчался бы через систему Wolf 1016 за несколько дней, поэтому ему пришлось бы начать разрыв очень далеко, где не было бы большого солнечного давления (будь то свет или плазма) для использования.
@FutureHistorian Вы спросили, подходит ли это профиль миссии и что это касается, но вы не сказали, подходит ли это для чего. Ты явно что-то задумал. Вместо того, чтобы пытаться исправить это в комментариях, как насчет того, чтобы задать новый вопрос об этой миссии? Включите время и технический период, какова цель во вселенной, а также цель вне вселенной.
@Schwern Достаточно честно.
@FutureHistorian Потрясающе. Когда вы спросите об этом, поместите ссылку в эти комментарии, чтобы я получил уведомление, пожалуйста? Я посмотрю.

Чтобы максимизировать свой профиль миссии, вам нужно будет использовать несколько трюков. Уравнение ракеты действует даже с приводами ORION, и каждый грамм на счету. Использование ракетной мощности для замедления означает, что вы должны сначала разогнать это топливо, поэтому вам также следует принять меры, чтобы свести к минимуму использование механического торможения.

Корабль должен будет нырнуть к солнцу и использовать эффект гравитационной рогатки, чтобы максимизировать эффективность двигателя (глубоко в солнечном гравитационном колодце), чтобы минимизировать массу топлива, которое вам нужно нести.

Корабль будет двигаться по инерции большую часть пути, а при приближении к цели разворачивает парус для замедления. Поскольку парус имеет минимальную массу и использует взаимодействие с местной средой, нет необходимости брать с собой большое количество топлива для торможения. Действительно, magsail можно использовать для маневрирования внутри системы-мишени, что является еще одной значительной экономией массы корабля.

Другими советами по экономии массы было бы повернуть корабль после того, как сгорел Орион, и использовать приводную пластину в качестве защиты от межзвездной пыли и радиации. Подобное перепрофилирование уменьшает общую массу корабля, а эффект подделки каждого сэкономленного грамма обеспечивает огромную экономию количества топлива, необходимого для разгона до крейсерской скорости, и меньшего паруса, необходимого для замедления.

Хммммм. Полагаю, я никогда раньше не думал об этом таким образом. Интересно.
точные науки , пожалуйста.
Двигатель с малой тягой, такой как парус, не может вовремя остановить корабль масштаба проекта Орион. В 0.04c вы будете входить и выходить из системы Wolf 1016 через несколько дней. Даже огромные магнитные или солнечные паруса развивают тягу около 100 Н, а это близко к звезде. С некоторыми очень оптимистичными предположениями о тяге и массе ... 1000-тонный космический корабль при тяге 100 Н замедляется со скоростью 10 ^ -4 м / с ^ 2, так что 3500 лет замедляются с 0,04с.
Я думаю, вы обнаружите, что ваши расчеты немного неверны: erps.spacegrant.org/uploads/images/images/…
@Thucydides В этой статье говорится о тяге 200 Н для поистине огромного 200-километрового паруса. Итак, 1750 лет на замедление. Этот документ, похоже, посвящен измерению тяги паруса и, похоже, не обсуждает массу или ускорение космического корабля. Не могли бы вы указать, как мой расчет не работает?