Межзвездные путешествия трудны и сложны, но я хочу иметь правдоподобную межзвездную двигательную установку для своего сеттинга. Ракеты исключены из-за ракетного уравнения и ужасных максимальных скоростей, даже если используется антиматерия. Лазерные паруса отсутствуют, потому что они не могут замедлиться. Ramscoops отсутствуют, потому что, хотя их сбор топлива увеличивается с их скоростью, сопротивление увеличивается с третьей степенью их скорости, ограничивая их максимальную скорость до 0,1c.
Моя идея заключалась в том, чтобы объединить Ramscoop с Laser-sail, чтобы получить системный трос с сечением 0,9c и разумным соотношением массы.
Космический корабль имеет реактор, габитус, грузовой отсек и большую конструкцию из сверхпроводящих электромагнитов. Структура имеет форму трубы и защищена отражающими экранами, поэтому она остается достаточно холодной для работы. Он защищает космический корабль от межзвездного газа, действует как воронка для топлива и выбрасываемой массы и как толкатель.
Вторая часть двигательной установки представляет собой массив мощных лазеров в домашней системе. Они разгоняют лазерные паруса до значительной доли скорости света. Эти паруса сняты у космического корабля. Когда сверхтонкие паруса сталкиваются с магнитным полем, они распадаются на части и превращаются в плазму. Столкновение с магнитным полем в десять тесла плюс с релятивистскими скоростями, как правило, имеет значение. Плазма передает свой импульс, а затем и часть космическому кораблю, когда он отклоняется.
Космический корабль может даже замедлитьсяесли бы путь впереди был засеян более медленными световыми парусами. Осталось бы только развернуться. Эти более медленные световые паруса должны быть развернуты за годы до запуска космического корабля. Хотя космический корабль не мог замедлиться с помощью этого метода ниже скорости ломающихся парусов, его магнитное поле создавало бы еще большее сопротивление, чтобы замедлить его. Как только он становится достаточно медленным, космический корабль бросают и развертывают небольшой корабль, работающий на синтезе или антиматерии, с экипажем, горнодобывающим оборудованием и самовоспроизводящейся фабрикой. Эти ребята продолжают заниматься добычей полезных ископаемых на астероидах и промышленностью. Их цель состоит в том, чтобы построить такие же лазерные установки, которые использовала домашняя система для ускорения двигательных парусов. Как только обе стороны смогут развернуть паруса, будет создан надежный коридор для путешествий.
Одна из моих идей заключалась в том, чтобы наполнить паруса термоядерным топливом. Магнитный парус будет направлять смесь металла, углерода, термоядерного топлива вниз. В самой глубокой и узкой точке магнитного паруса можно было сжимать плазму более сильными магнитными полями и лазерной расстрельной командой. Магнито-инерционный синтез, в основном. Я не уверен, практично ли это, не практично или практично только на определенных этапах путешествия. Части путешествия, где, я думаю, такая аугментация слияния была бы наиболее полезной, — это финальная фаза разрушения и конец фазы ускорения. В обоих случаях относительная скорость между парусами и магнитным парусом настолько мала, что получается мало энергии.
Термоядерное топливокоторый будет использоваться, имеет решающее значение. Варианты, предполагая, что и цикл CNO, и протон-протонный синтез нецелесообразны, D+D, T+D, D+He3, He3+He3 и p+B11. D+He3 и He3+He3 проблематичны, так как гелий не может быть легко объединен с парусом. Любой топливный бак будет уничтожен межзвездной средой. Сам парус будет более устойчивым к повреждениям. P+B11 великолепен, так как оба элемента соединены с парусом как слой краски, и он не содержит нейтронов. Проблема в том, что его в 500 раз труднее зажечь, чем D+T. D+D и D+T оба являются нейтронно-физическими, но могут относительно легко воспламеняться и могут быть также добавлены к парусу в качестве краски. У D+T есть дополнительная проблема, заключающаяся в том, что тритий будет медленно исчезать. Никакое топливо не выделяется, у всех свои проблемы. p+B11, пожалуй, самый разумный вариант, предполагающий передовые технологии.
Является ли межзвездная двигательная установка, описанная выше, реалистичной и разумной? С какими проблемами он может столкнуться и как их можно исправить?
То, что вы здесь описываете, не в миллионе миль от концепции Sail Beam покойной Джордин Каре . Эта идея кажется в основном здравой, и это мой личный любимый вид быстрого, правдоподобного, научного движения звездолета. Есть несколько его вариаций, но основная идея использования потока небольших световых парусов с лазерным приводом для придания импульса звездолету является общей для всех.
Столкновение с магнитным полем в десять тесла плюс с релятивистскими скоростями, как правило, имеет значение.
Я не уверен, что это так. Впрочем, на самом деле это не имеет значения, так как вы можете испарить приближающиеся паруса струей газа или лазером. Если вы выставляете несколько входящих парусов подряд, то вы можете преобразовать часть энергии плазменного облака, выпущенного первым распадающимся парусом, в электрическую энергию, чтобы поразить следующий парус.
Космический корабль мог бы даже замедлиться, если бы путь впереди был усеян более медленными световыми парусами. Осталось бы только развернуться.
Сделайте космический корабль в форме гантели или пончика. Тогда даже не нужно оборачиваться. Разворачиваться на высоких субсветовых скоростях — ужасная идея, потому что ваш экипаж и электроника будут очень тщательно дозированы высокоэнергетическим излучением, если только вы не носите с собой откровенно неразумное количество защиты или выполняете действительно странные и, вероятно, рискованные маневры по переустановке-сборке. Во всяком случае, не стоит. Заставьте свой корабль работать в обоих направлениях.
В то время как космический корабль не мог замедлиться этим методом ниже скорости ломающихся парусов...
Если быть педантичным, то важна не скорость парусов, а относительная скорость, которую они имеют относительно звездолета. В то время как будет немного мертвой точки, где относительная скорость равна нулю (когда вы будете использовать свои магнитные поля в качестве тормоза, как вы заметили), как только вы упадете ниже скорости луча паруса, вы можете продолжить торможение, используя парус-плазма просто отлично.
Это также позволяет вам лететь обратно к источнику луча паруса, если вы готовы позволить парусам пройти через магнитное поле перед их ионизацией. Однако релятивистское вдевание нити, вероятно, не для людей с нервным складом ума.
Одна из моих идей заключалась в том, чтобы наполнить паруса термоядерным топливом.
Это очень похоже на комбинацию парусного луча со старыми идеями, такими как MagOrion и взлетно-посадочные полосы (последняя также была идеей Джордин Каре), и, вероятно, оно того не стоит. Если вы способны разогнать свои паруса до любого разумного процента скорости света (скажем, 30%), тогда нет никакого смысла в каком-либо термоядерном синтезе. Количество дополнительной энергии, которую вы можете извлечь, не так уж велико, отчасти потому, что скорость истечения продуктов синтеза слишком мала, а отчасти потому, что в кинетической энергии парусов уже имеется так много силы.
Хотя для вашей идеи синтез был бы бессмысленным , замечу, что воспламенение даже довольно «горячих» рецептов синтеза становится намного проще, когда ваш корабль движется очень быстро, а топливные таблетки нет (или наоборот). Идея термоядерной взлетно-посадочной полосы предполагала, что столкновение топливных таблеток на скорости более 200 км/с будет достаточно, чтобы зажечь термоядерный синтез (хотя другие источники, по-видимому, хотели больше, например, 3500 км/с, хотя и то, и другое вполне соответствует вашим рабочим параметрам). Возможно, это полезный способ извлечения энергии из парусов, когда их кинетическая энергия по отношению к кораблю слишком мала.
б. Лоренц
TheDyingOfLight
TheDyingOfLight
марионетка
Питер Кордес