В действительности, новость оказалась не такой уж и свежей, некоторые СМИ публиковали её ещё летом 2015-го года. Сейчас толчок этой теме дала публикация подкастом NASA 360 (и последующий перепост сайтом Space.com) видео ролика, популярно объясняющим предложенную технологию.
Этот ролик не содержит никаких научных и технических деталей, а состоит почти полностью из разнообразных фрагментов запусков Шаттлов и других космических видео. О самой технологии говорится лишь, что для разгона космического корабля предполагается использовать photon propulsion, т.е. энергию импульса фотонов. На самом деле, идея фотонного двигателя совсем не нова, однако исследователи предлагают совершенно новый подход – передача импульса совершается «подсветкой» движущегося объекта лазерным лучом с Земли или орбитальной платформы. Таким образом предлагается избавиться от необходимых запасов топлива на борту самого объекта, и при этом утверждается, что подобный подход позволит достигать околосветовых скоростей.
Филип Любин является руководителем проекта DEEP-IN (Directed Energy Propulsion for Interstellar Exploration), финансируемым НАСА. В апреле 2015-го года он опубликовал научную работу под названием «Дорожная карта межзвездных перелетов» (A Roadmap to Interstellar Flight), в которой предложил технологию передачи импульса фотонов космическому кораблю массивом лазеров, установленных на Земле, а также привел расчеты, подтверждающие теоретическую возможность этой технологии. В августе 2015-го года НАСА выделила 100 000 долларов на дальнейшие исследования этой группы.
Дальше, я постараюсь коротко изложить основные моменты, изложенные в этой работе.
В введении в работу говорится о том, что за последние 60 лет космической эры человечество достигло больших успехов в развитии космической техники, за исключением лишь скоростных характеристик космических аппаратов. К примеру, Вояджер-1 сумел покинуть Солнечную систему только после 37-ми лет полета, имея скорость в 17 км/с, т.е. 0.006% от световой. Этого явно не достаточно для полета даже к ближайшим звездам.
Для дистанционной передачи энергии предлагается использовать фотонный драйвер (photon driver) – массив лазеров, киловаттного класса, с точно совпадающими фазами, работающих как единый источник света. Такой подход позволит отказаться от разработки единого сверхмощного лазера, а также гигантских оптических систем (поскольку каждый лазер в массиве имеет собственную оптическую систему). Подобный массив описывается в других работах исследовательской группы под названием DE-STAR (Directed Energy System for Targeting of Asteroids and ExploRation). Питание массива предлагается обеспечивать за счет энергии соответствующего набора солнечных батарей.
Массивы DE-STAR предлагается строить разного размера, в логарифмической прогрессии от их номера. Т.е. DE-STAR 1 будет иметь сторону 10 метров, DE-STAR 2 – 100 метров и так далее. Для примера приводятся характеристики массива максимального размера DE-STAR-4 и мощностью 50-70 Гигаватт, который, находясь на низкой земной орбите, позволит разогнать фемтоспутник (выполненный в виде единого кристалла, массой порядка 1 грамма) с парусом со стороной 1 метр, выполненным из тонкой пленки, до скорости около 26% от световой примерно за 10 минут. Такой аппарат доберется до марса за 30 минут, обгонит Вояджер-1 менее, чем за 3 дня и доберется до Альфы Центавра примерно за 15 лет. В качестве других примеров, говорится, что такой массив мог бы разогнать объект массой в 100 кг до порядка 2% скорости света, а объект массой в 10 000 кг до 1 000 км/с.
С учетом того, что на разгон фемтоспутника требуется совсем немного времени, после чего массив лазеров оказывается фактически не нужным, теоретически можно запускать ежедневно сотни таких аппаратов и за год запустить их около 40 000 штук, что позволит иметь по одному на каждый квадратный градус небосвода (предполагается, что суммарная масса всех фемтоспутников составит около 80 кг).
Далее в работе приводятся расчеты необходимой энергии для разгона объектов до околосветовых скоростей, а также расчеты необходимых размеров парусов для сбора передаваемой энергии. Также предлагается использовать часть полученной энергии на собственные нужды космического аппарата, что с одной стороны снизит эффективность передачи энергии, а с другой стороны, позволит существенно облегчить сам аппарат. Кроме этого приводится конструкция и расчеты, необходимые для постройки массива лазеров.
Серьезной проблемой может стать торможение прибывшего на место аппарата. Для этого предлагается использовать энергию излучаемых звездой фотонов, звездный ветер, а также магнитное связывание с плазмой звездной системы. Указано, что потребуется много лет экспериментов, чтобы научиться пользоваться этими возможностями, но уже сейчас доступны пролетные миссии.
Еще одним практическим аспектом использования массивов лазеров может быть дальняя связь с аппаратами. Для примера приводится расчет снова для массива DE-STAR-4 с длиной волны 1.06 мкм и мощностью 50 Гигаватт. Говорится, что на расстоянии в 1 световой год диаметр светового пятна составит 2*106 метров (2 000 км), что для зонда массой 100 кг и приемной антенной, диаметром 30 метров, позволит получать данные со скоростью 2*1018 бит/с (предполагая, что для кодирования 1-го бита аппарату требуется получить 40 фотонов). При этом, аппарат имея на борту лазерный передатчик мощностью 10 Вт сможет передавать аналогичным образом информацию со скоростью 1*109 бит/с (т.е. 1 Гбит/с). Аналогичным образом, рассчитано, что находясь вблизи Проксимы Центавра данная система передачи данных обеспечит скорость около 70 Мбит/с. Т.е. у человечества появится возможность смотреть в реальном времени видео трансляцию из соседней звездной системы.
В качестве дополнительных возможностей использования лазерного массива предлагаются военные и защитные цели, например защита от астероидов, а также передача сигналов внеземным цивилизациям.
В конце статьи приводятся некоторые расчеты для будущих космических аппаратов, отправляемых с помощью лазерного массива, мощностью 70 Гигаватт:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 г | 0.85 м | 186 с | 4.01*109 м | 4.31*107 м/с | 0.14 | 6.10*107 м/с | 0.20 | 2.37*104 g |
| 10 г | 2.7 м | 1050 с | 1.27*1010 м | 2.43*107 м/с | 0.081 | 3.43*107 м/с | 0.11 | 2.37*103 g |
| 100 г | 8.5 м | 5880 с | 4.01*1010 м | 1.36*107 м/с | 0.046 | 1.93*107 м/с | 0.064 | 237 g |
| 1 кг | 27 м | 3.32*104 с | 1.27*1011 м | 7.67*106 м/с | 0.026 | 1.08*107 м/с | 0.036 | 23.7 g |
| 10 кг | 85 м | 1.86*105 с | 4.01*1011 м | 4.31*106 м/с | 0.014 | 6.10*106 м/с | 0.020 | 2.37 g |
| 100 кг | 270 м | 1.06*106 с | 1.27*1012 м | 2.43*106 м/с | 0.0081 | 3.46*106 м/с | 0.011 | 0.237 g |
| 1000 кг | 850 м | 5.88*106 с | 4.01*1012 м | 1.36*106 м/с | 0.0046 | 1.93*106 м/с | 0.0064 | 0.0237 g |
| 10 000 кг | 2.7 км | 3.32*107 с | 1.27*1013 м | 7.67*105 м/с | 0.0026 | 1.08*106 м/с | 0.0036 | 2.37*10-3 g |
| 100 000 кг | 8.5 км | 1.86*108 с | 4.01*1013 м | 4.31*105 м/с | 0.0014 | 6.10*105 м/с | 0.0020 | 2.37*10-4 g |
- Масса аппарата
- Размер паруса
- Время, за которое аппарат удаляется на расстояние, при котором пятно лазерного луча полностью освещает парус
- Расстояние от источника света, при котором пятно лазерного луча полностью освещает парус
- Скорость в этой точке
- Доля от скорости света
- Максимальная скорость при постоянном освещении
- Доля от скорости света при постоянном освещении
- Ускорение в момент, когда пятно лазерного луча полностью освещает парус
Таким образом, в статье говорится о том, что предложенная технология, несмотря на свою фантастичность, вполне возможна в обозримом будущем и явно более реальна, чем кротовые норы, телепортация и двигатели на антиматерии. Конечно, потребуется какое то время, пока технологии разовьются достаточно, для того, чтобы создать космические корабли весом в единицы граммов и необходимые для разгона лазерные массивы. Соглашаться с этим или нет – каждый может решить самостоятельно. Для меня важно, что НАСА также увидели здравое зерно в этой работе и финансирует дальнейшие разработки. Следующими шагами может стать сначала наземная отработка технологии передачи импульса, а затем испытания на орбите земли лазерных массивов разной мощности.
Как и полагается, у предложенной теории существуют противники. Помимо технической невозможности осуществить запуск такого космического аппарата в настоящее время, называют и другие теоретические и практические сложности. Например говорят о сильном нагреве лазерного паруса во время работы лазерной установки или о том, что если парус (а он должен отражать 99.99% полученной энергии) отразит 70 Гигаватт энергии обратно в лазерный массив, то последнему не поздоровится. Также упоминают 3-й закон Ньютона, согласно которому на космическую платформу, на которой будет установлен массив лазеров, будет действовать колоссальная сила противодействия (правда сама платформа по расчетам тех же критиков будет иметь запредельную массу порядка 300 000 тонн).
В любом случае, время покажет, кто был прав, а кто нет.
Прошу прощения за использование термина «фемтоспутник» для аппаратов, указанных в статье, поскольку в оригинале используется термин «wafer scale spacecraft», который никаким известным мне термином не переводится.
Список ссылок:
Комментарии (155)
jaiprakash
09.03.2016 17:15+2> «wafer scale spacecraft»
звездолёт-чип, например.
> парус (а он должен отражать 99.99% полученной энергии) отразит 70 Гигаватт энергии обратно в лазерный массив
Парус может быть слегка коническим или сферическим, причём он сам изогнётся под таким давлением, так что излучение будет рассеиваться в стороны.
calx
09.03.2016 17:25Только вот оставшиеся 0.01% испарят этот спутник гораздо раньше, чем он начнёт разгоняться. Надо отражать всё.
Hellsy22
09.03.2016 18:24Для десятитонного аппарата размер паруса составит 2700 метров. Если это диаметр, то площадь составит 5.7E6 квадратных метра.
На них будет приходить 7E10 Вт. 99.99% отражается, так что убираем четыре нуля и получаем 7E6 Вт. Или, примерно, ~1.22 ватта на квадратный метр.
Siper
09.03.2016 20:50… на квадратный метр, который весит порядка 1 грамма.
Впрочем думаю все рассчитано — нагреется сильно, но не расплавится.
calx
09.03.2016 21:09а существуют ли материалы с такой отражающей способностью?
jaiprakash
09.03.2016 21:24+1Многослойные интерференционные покрытия, а узкий спектр очень облегчает задачу.
Roma1879
10.03.2016 01:53-7Есть материалы отлично подходящие для такого рода парусов, они настолько хороши что сомневаются в точности измерений. К сожалению не нашел где читал. Но что то помнится на базе графена. Ищущий да найдет.
P.S. Админ что за дела, в словаре ГТ, нет слова графен. :)
dbanet
10.03.2016 06:50-5Что такое "словарь ГТ" и кто такой "админ что за дела"?
Roma1879
10.03.2016 09:59-12Не «админ», а Админ. Вопрос был задан не тебе. И уважай местного бога. :)
Roma1879
10.03.2016 14:56-1Господа яростно и молча минусующие, если вы старше 25, пожалуйста откройте окно и сделайте шаг наружу. Я просто не понимаю как вы выросли. Не понимающие юмора, правил поведения, не уважающие ни себя не других. Травящие всех кто разрушает ваш мир грез. Пожалуйста сделайте один шаг и мир станет чуточку лучше.
P.S. Надеюсь меня не забанят по IP, после хабрасамоубийства.
Uri
11.03.2016 21:47+2Надо отражать всё.
«Создано идеальное зеркало, – сказал Дауге, – «абсолютный отражатель». Субстанция, отражающая все виды лучистой энергии любой интенсивности и все виды элементарных частиц с энергиями до ста – ста пятидесяти миллионов электронвольт. Кроме нейтрино, кажется. Волшебная субстанция. Ее теорию разработал институт в Новосибирске. Правда, они не думали о фотонной ракете. Они исследовали возможности идеальной защиты от проникающего излучения ядерного реактора. Но Краюхин сразу понял, в чем дело. – Дауге усмехнулся. – Краюхин – фанатик фотонной ракеты. Это ему принадлежит знаменитый афоризм: «Фотонная ракета – покоренная Вселенная». Краюхин моментально вцепился в «абсолютный отражатель», посадил за его разработку две трети лабораторий комитета, и вот – «Хиус»!»
DearSanta
09.03.2016 18:34если парус (а он должен отражать 99.99% полученной энергии) отразит 70 Гигаватт энергии обратно в лазерный массив, то последнему не поздоровится
А что если с Земли повторно отразить луч (отраженный парусом) на парус? Можно ли зациклить данный процесс? Будет ли от него польза?jaiprakash
09.03.2016 18:40+1Теоретически это было бы замечательно, но по уровню сложности под стать всему остальному в этом проекте, если не сложнее. Слишком высокие требования к форме поверхности паруса, а он у нас — плёночный.
vconst
09.03.2016 18:46Гораздо интереснее, если научиться модулировать отражение от паруса, тогда был бы «бесплатный» передатчик информации на Землю
ProLimit
09.03.2016 21:11Не получится — для связи достаточно детектировать слабый сигнал на фоне шума, и до приемника дойдет мизерная доля излученного сигнала (не забывайте о рассеянии по площади). И отражать его обратно никакого смысла нет.
VIK52
10.03.2016 19:16+1Конечно, будет польза, если получится. При каждом отражении от паруса он получает почти такой же импульс, т.е. ускоряется гораздо быстрее. Но с набором скорости излучение, бегающее туда-сюда, будет остывать из-за эффекта Доплера
VIK52
10.03.2016 19:19Теоретически таким образом можно преобразовать в кинетическую энергию паруса почти всю световую энергию
Zava
09.03.2016 17:38+3А как тормозить? Ждать что с другой стороны тоже посветят?
vvzvlad
09.03.2016 17:55+14Где посветят — там и затормозить. Заодно решим проблему с поиском цивилизаций.
sHaggY_caT
09.03.2016 19:11+1Тормозить с помощью магнитного парашюта Зубрина:
https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_sail#Interstellar_travel
AlexeyS
09.03.2016 20:12Есть вариант — на корабле будет дополнительное зеркало, которое надо отстегнуть при подлёте к цели и светить на него с земли. Тогда можно поймать отражённый свет и им тормозить аппарат. Правда для межзвёздных экспедиций это слишком фантастично.
Остаётся пролётная миссия, что для исследования всё равно будет огромным шагом.Sleepwalker_ua
09.03.2016 22:06В какой-то книге я про такой план читал… ЕМНИП, Александр Жаров, Формула жизни.
saboteur_kiev
10.03.2016 11:34Хм. Чисто гипотетически, если в будущем марс будет освоен, то действительно на нем можно поставить вторую установку и между двумя установками гонять грузы туда-сюда. Вполне ж рабочий вариант.
stychos
16.03.2016 16:12Главное, случайно не промахнуться мимо спутника, и не поджарить пару миллиардов каких-нибудь землян.
flerant
09.03.2016 17:39+8Хм… Даже оставив в стороне вопрос о 70-гигаваттном лазерном комплексе (даже лучшие образцы требуют приблизительно такое же количество энергии рассеивать в виде тепла), прикинем количество энергии, поглощаемой спутником. При заявленных 99,99% отражения поглощаться будет 0,01% — это 700 киловатт. Для 1 г спутника это будет означать, что за время ускорения (186 секунд согласно табличке) он поглотит 130 МДж или 31 кг в тротиловом эквиваленте. Те, кто это предлагают, всерьёз считают, что спутник выживет?
vconst
09.03.2016 17:45У Лема в Фиаско — такой разгонный комплекс промял кору спутника, на котором его установили
SHVV
09.03.2016 17:56+2Хмм… у меня по закону Стефана-Больцмана получилось, что если противоположная сторона паруса будет чёрной, равновесная температура устаканится на отметке 1760 градусов по Цельсию. Вроде вполне реально для современных материалов.
Хотя, с другой стороны, при такой температуре они вряд ли смогут отражать 99.99% .
zuborg
09.03.2016 17:56Диаграмма зависимости времени полета от массы — это банальная формула, которая никак не учитывает подобные факторы.
Разумеется, никто не сможет запустить таким образом спутники, пока коэфициент поглощения не снизят до приемлемого уровня.
Кстати, вполне может быть, что для лазерного излучения можно составить соответствующий материал, отражающий 100% для заданной длины волны.
kgbplus
09.03.2016 22:15+1Я в своем тексте немного не точно выразился. Парус должен отражать 99.99% светового потока для того, чтобы корабль двигался с заявленными характеристиками (ну или близко к ним). При этом, Любин пишет, что сейчас существуют "multi layer dielectric films on metalized glass substrate", которые отражают 99.999%. Это на порядок снижает количество поглощенной энергии.
qbertych
09.03.2016 23:32+3В продолжение рубрики "Разоблачаем шарлатанов при помощи учебника физики и калькулятора":
на расстоянии в 1 световой год диаметр светового пятна составит 2*106 метров (2 000 км)
Как несложно посчитать, для этого выходное окно каждого из лазеров должно быть порядка 10 км в диаметре. Мечтать не вредно.kgbplus
10.03.2016 07:06Именно такой размер предлагается для DE-STAR 4
qbertych
10.03.2016 13:44+2Еще раз: выходное окно каждого из лазеров, а не сборки. Дифракции глубоко плевать на количество лазеров и размеры
воображения шарлатановвот этой вот ерунды, про которую статья.flerant
10.03.2016 18:01Они же предполагаются когерентными между собой, поэтому здесь нет принципиальной проблемы — только технологические.
arheops
10.03.2016 21:52-1Врятили специалист НАСА по лазерам не разбирается в оптике. Скорее, он просто знает как соединить эти лазеры(когерентные) в одно окно. Правда, пока такое не делали — делают в проекте лазерного термоядерного синтеза.
flerant
10.03.2016 23:32+1Вы бы для начала хотя бы разобрались, как работает лазерный термоядерный синтез. Тогда бы, может, не писали бы такую глупость.
qbertych
10.03.2016 23:20С чего бы? Расходимость пучка определяется шириной перетяжки. Когерентность лазеров ничего не меняет: два луча в вакууме друг на друга не влияют.
flerant
10.03.2016 23:33+1Ну как же не влияют? Интерференция, все дела.
qbertych
11.03.2016 12:16Хм. Насколько я понимаю, это получается что-то типа активной антенной решетки. Правда, у нее все равно есть излучение на больших углах (то что VIK52 назвал бы боковыми лепестками), хотя оно и мало.
Меня смутило направление переноса энергии. Типа если мы возьмем две лазерных указки и скрестим их, то в месте пересечения можно увидеть интерференцию. Но дальше каждый луч полетит в свою сторону (а куда же еще?) и расходимость, естественно, не изменится.
Но если излучатели рядом, а расходимость большая, то ситуация, похоже, и правда меняется.VIK52
11.03.2016 18:08+1На таких больших расстояниях и большом количестве фазированных лазеров будет что-то вроде спекл-структуры, только регулярной, зависящей от геометрии расположения излучателей. А в немногих точках этой структуры будет очень большая интенсивность
Mad__Max
11.03.2016 19:56Хм. Когда я смотрю на пятно лазерного излучения (от обычного маломощного красного лазера типа используемых в лазерных указках) оно почему-то выглядит очень похожим на картинку по ссылке в миниатюре. Т.е. не просто маленькое яркое пятно света, а какая-то искрящаяся картина со значительными перепадами интенсивности причем динамически меняющимися.
От одиночного лазера она тоже должна образоваться? Или в этом случае это какой-то другой эффект?VIK52
11.03.2016 20:32+1Это тоже спекл-структура, только образованная в глазу отраженными от шероховатой поверхности когерентными лучами (от одного ведь источника). Кстати, исследуя это так называемое когерентное изображение, можно получить много информации о самой поверхности и размерах этой шероховатости. Если неоднородности поверхности будут иметь регулярную структуру, получим что-то вроде двухмерной дифракционной решетки.
qbertych
11.03.2016 23:25А АФАРы тоже создают спеклы в ралиодиапазоне ?
VIK52
11.03.2016 23:32Не знаю, я не специалист. По-моему, АФАР дает точечную картинку, без деталей, так что она (эта точка-самолет) должна всего лишь мигать при движении из-за периодического попадания на решетку пучностей и минимумов. Собственно, это и будет спекл
zuborg
09.03.2016 17:57+2Интересно, с чем связано требование синхронности фаз разных лазеров, никто не в курсе?
qbertych
09.03.2016 19:51+1С неграмотностью авторов оно связано. Направлению распространения луча (и запасенной в нем энергии) интерференция по барабану.
VIK52
10.03.2016 19:24+1Не по барабану пространственное распределение энергии в конечной точке, квадратично зависящее от количества сфазированных лазеров
qbertych
10.03.2016 23:29+1Впрочем, да, если у них расходящийся пучок, то в сечении будет интерференционная картина. Чтобы максимум был где надо (на спутнике), с фазами поиграть все же придется.
flerant
10.03.2016 18:04Это необходимо, чтобы их можно было свести в пятно, площадь которого меньше площади платформы, с которой их излучают. Недавно была хорошая статья в блоге What if? объясняющая этот эффект. Вот её перевод.
Unk
09.03.2016 17:58+5Случайно ли то, что DE-STAR созвучно Death Star и работает по схожему принципу?
Sun-ami
09.03.2016 19:49-6Да, а что если сфокусировать эту многогигаватную лазерную систему в точку на расстоянии порядка размеров самой этой системы? Возможно так удастся создать искусственную чёрную дыру? Подобно тому, как предлагали создавать искусственные чёрные дыры Луи Крэйн и Свон Вестморланд в 2011 году.
TabascoRed
09.03.2016 18:09+1Опечатка в таблице. Столбец 3, строка 100 кг. Там не пятая степень, а шестая.
kgbplus
09.03.2016 20:08Там в исходной работе опечатка. Я так старался не наделать новых ошибок, что не заметил её
Sleepwalker_ua
09.03.2016 18:16Подскажите, может я не прав… Но верно ли я мыслю, что чем быстрее будет двигаться «мишень», тем медленнее она будет ускоряться? Т.е. до гипотетических, допустим там, 10 000км\сек разгоним, может даже до 20 000 км\сек, а чем дальше, тем медленнее, и с какого-то момента разгонять будет уже просто невыгодно — вкачивая тысячи гигаватт в лазеры мы будем получать прирост в считанные километры в секунду, верно?
p.s. момент с торможением кстати остается открытым, атмосферное торможение и гравиманевры не панацея, особенно для маленьких космических аппаратов.sHaggY_caT
09.03.2016 19:13+6Магнитный парашют Зубрина решает проблему торможения лазерного парусника (выше уже писала, но повторилась, что бы Вы уведомление получили):
https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_sail#Interstellar_travelSleepwalker_ua
09.03.2016 22:21Спасибо большое! Надеюсь, мою невозможность плюсовать кто-то компенсирует ;-)
moveax3
09.03.2016 19:14а почему чем дальше, тем медленнее?
sHaggY_caT
09.03.2016 19:19В системе отчёта Земли действительно не выгодно разгонять слишком быстро — мы всё равно не получим ответ раньше, чем дошёл бы со скоростью света.
В каких-то случаях это могло бы быть, наверное, выгодно — что бы на часах зонда прошло меньше времени — например, если везём что-то скоропортящееся, но что-то мне подсказывает, что есть более дешёвые способы :)
В конце концов, главное, что нас интересует, это получить данные со звёзд as fast as it possible именно на Земле.
yar3333
09.03.2016 20:06Мне кажется, что дело здесь не столько в скорости, сколько в расстоянии. Чем дальше светит лазер — тем шире получившиеся пятно и меньше плотность энергии. Соответственно — на каком-то расстоянии, пучок луча станет больше размеров паруса и часть энергии будет уходить в никуда.
MaxxONE
09.03.2016 20:13Второй закон Ньютона подсказывает, что ускорение тела зависит только от приложенной силы и массы этого самого тела, и не зависит от его текущей скорости
schetilin
09.03.2016 20:55+1А теория относительности говорит что при увеличении скорости будет увеличиваться масса тела.
Mad__Max
10.03.2016 22:09А еще она говорит о том, что эти эффекты становятся хоть сколько-нибудь заметными в практическом плане только после примерно половины скорости света. Тут же в самом максимальном и самом оптимистическом варианте больше 20% от скорости света не предполагается.
vsespb
09.03.2016 23:07+1Мы силу не знаем. Вот лучше e=mv^2/2. Одна и та же переданная энергия дась меньший прирост в сокрости, на больших скоростях.
MaxxONE
10.03.2016 06:39Да, вы правы. Только тогда получается, что сила с ростом скорости будет уменьшаться. Почему?
schetilin
10.03.2016 11:53Могу ошибаться но в данном случае сила это излучение, с увеличением скорости частота излучения будет уменьшаться (доплеровский эффет), а меньше частота — меньше переносимая энергия. Вроде так.
metric_ghost
10.03.2016 09:46Второй закон Ньютона не работает в релятивистском мире, так как не рассматривает время. Я, к сожалению, не очень понимаю, как реализуют себя законы Вселенной в ускоренных СО околосветовых скоростей, но попробую пояснить то, что смог осознать. В теории относительности мы смотрим на ускоренную СО ракеты. Со стороны Вселенной мы наблюдаем постоянное замедление бортового времени по мере приближения ракеты к с. Таким образом в системе отсчёта ракеты имеющееся постоянное ускорение со стороны системы отсчёта Вселенной постоянно замедляется про мере приближения ракеты к с. Извините, что так путано, но эти моменты по-настоящему ясны в формулах, а я с формулами не в ладах.=)
MaxxONE
10.03.2016 19:22Так я рассматривал разгон сферического коня в вакууме идеальным лазером без затухания на низких скоростях(ну, допустим, порядка десятков км/сек). Формула кинетической энергии и без привлечения ОТО предполагает, что на разгон быстрого тела придется потратить больше энергии, чем на разгон медленного, с этим я согласен. Просто у меня шаблон сломался из-за того, что в идеальных условиях сила, действующая на спутник со стороны лазера, должна быть постоянна(мы ведь принимаем мощность лазера за постоянную, верно?), следовательно, спутник должен двигаться равноускорено. Но, если принять во внимание замечание о кинетический энергии, то каждый последующий м/с скорости спутника будет требовать больших затрат энергии, и при постоянной мощности лазера, мы получаем уменьшающееся ускорение.
ЧЯДНТ? Сегодня полдня ломал голову, на ум приходит только одно — даже в рамках классической физики сила, воздействующая на спутник, должна уменьшаться. Даже при нулевом затухании излучения и прочих допущениях. А замечание о эффекте Доплера, высказанное schetilin, думаю, малых скоростей не касается — ведь рассматриваемые уравнения справедливы и для ракет, к примеруmetric_ghost
10.03.2016 20:06Допуская такое количество допущений, можно допуститься до того, что модель окажется невозможной к реализации во Вселенной в принципе.=) Ну да ладно, попробую добавить свои пять копеек. Вообще говоря, десятки км\сек — это большая скорость, вполне пригодная для привлечения эффектов СТО. Но даже без них можно видеть, что законы Ньютона не учитывают ещё одну вещь — эквивалент массы и энергии. То есть механика движения КА в нашем случае со всеми допущениями будет представлять собой разгон всё более тяжёлого аппарата, так как его общая энергия складывается из потенциальной и кинетической (плюс его собственная масса, но её мы полагаем неизменной). Замыленным взглядом ошибок в своих рассуждениях не вижу, возможно, позже и найду какой-нибудь изъян.
MaxxONE
10.03.2016 21:50Для скорости 30 км/сек я насчитал расхождение по массе +0.0000005% относительно классической механики. Формулу для релятивистской массы найдете в интернете.
metric_ghost
10.03.2016 21:55И правильно — есть расхождение, есть эффект. Эффект даст соответствующий результат — то, что при неизменной прилагаемой силе разгон будет даваться тяжелее. Этот эффект недостаточен? Или он расходится с экспериментальными данными? А формулу мне искать не надо, спасибо.=)
Mad__Max
10.03.2016 22:23ЧТо делаете не так — вы видимо подсознательно(и полностью неправильно) предположили что у нас вся энергия луча попавшего на аппарат преобразуется в его кинетическую энергию. Тогда из классическом механики (где энергия пропорциональна квадрату скорости) и постоянства мощности луча следует что ускорение должно постоянно снижаться.
Но это не так — в классической физике (если не учитывать пока эффекты ОТО) постоянной будет не передаваемая лучом мощность, а передаваемый импульс излучения и создаваемая отражаемым лучом сила. Ускорение соответственно будет постоянным(если в процессе не меняется масса аппарата). А вот количество энергии луча преобразующейся в кинетическую энергию будет постоянно увеличиваться пропорционально уже достигнутой скорости.
Противоречие тут мнимое — просто на малых скоростях только ничтожная доля % энергии луча преобразуется в кинетическую энергию аппарата, а вся остальная энергия либо отражается назад, либо поглощается и просто нагревает аппарат а не разгоняет его. И с ростом скорости будет просто расти доля энергии переходящей в кинетическую и соответственна абсолютная энергия/мощность передаваемая аппарату. При остающейся неизменной мощности самих лазеров оставшихся на орбите Земли.flerant
10.03.2016 23:36в классической физике (если не учитывать пока эффекты ОТО) постоянной будет не передаваемая лучом мощность, а передаваемый импульс излучения и создаваемая отражаемым лучом сила
Это не так. На самом деле, передаваемый импульс зависит от скорости облучаемого объекта, поскольку из-за эффекта Доплера импульс отражённого фотона не равен импульсу падающего. Кроме того, из-за эффекта запаздывания импульс, передаваемый в единицу времени, будет тоже изменяться.Mad__Max
11.03.2016 01:46Выше человек просил пояснить почему у него не сходится даже без учета теории относительности и других поправок типа эффекта Доплера. Так то да, будет целый ряд поправок из-за которых реальное ускорение будет немножко снижаться по мере роста скорости.
Но для приведенных в качестве примера скоростей (всего порядка десятков км/с) это микроскопические поправки на фоне вывода о линейном снижении ускорения по мере роста скорости следующего из неверного предположения о неизменном приросте кинетической энергии.
Erynnis
10.03.2016 11:57Вы абсолютно правы.
Есть несколько причин для понижения ускорения.
Для начала стоит вспомнить про эффект Доплера. Если смотреть с аппарата, удаляющегося от нашего массива лазеров с некоторой скоростью, то длина волны (принимаемого) лазерного излучения будет тем больше, чем больше скорость удаления. Поэтому пленочные отражатели, рассчитанные на одну длину волны уже не панацея. Хотя эту проблему можно решить подобрав профиль нарастания мощности излучения. При нагревании пленки, её толщина увеличивается, и, соответственно, увеличивается длина волны полностью отражаемого света.
Дальше начинаются более фундаментальные проблемы, которые так просто не решить. Отражение удобнее рассматривать в системе отсчета (СО) нашего аппарата. В этой системе отсчета длина волны лазеров больше, чем в земной — в том числе и для отраженного света. Если мы теперь снова вернемся в СО Земли, то движущийся аппарат для нас является удаляющимся источником излучения. Т.е. длина волны (все за счет того же эффекта Доплера) уменьшится еще больше. При этом аппарат получил импульс, равны разнице импульса прилетевших и отраженных фотонов: ?p=h/?1+h/?2 (плюс потому, что импульс — вектор, и его направление в процессе отражения изменилось на противоположное). Чем быстрее движется аппарат, тем больше ?2, и меньший импульс получит аппарат.
Ну и третья причина уменьшения ускорения. Для простоты предположим, что лазер выдает порцию фотонов раз в две секунды, а аппарат движется со скоростью в половину от световой. Тогда за время между импульсами аппарат пролетит 1 световую секунду. Т.е. каждой следующей порции фотонов придется догонять аппарат «лишнюю» секунду. Это значит, что аппарат будет получит следующую порцию не через 2 секунды, после предыдущей, а через три. Конечно, в итоге он получит их все, но в течении большего времени, чем если бы покоился. Поэтому величина ускорения (средняя) окажется меньшей. Но этот эффект не уменьшит его эффективность.jaiprakash
11.03.2016 12:38> пленочные отражатели, рассчитанные на одну длину волны
Так они не на одну длину волны, они на интервал длин волн. Если мы разгонимся до такой скорости что длина толкающей волны уменьшится двукратно, то у нас будут и более серьёзные проблемы: космические тела, в т. ч. пыль.Erynnis
11.03.2016 17:06Спасибо за уточнение. Поленился оценку проделать, а оказалось, что все не так плохо именно по этому пункту.
Вы правы, свет эффективно отражается в некотором интервале длин волн. Но по мере удаления от центра интервала, эффективность отражения будет падать. Учитывая, что речь идет о поглощении не более сотой процента — целевой интервал будет довольно узким. Что-то около 1% от длины волны.
Если я нигде не ошибся, это позволяет разгоняться "всего лишь" до 5% от скорости света — примерно 15000 км/с. Тем не менее до половины скорости света так не разогнаться.
Таким образом, эта проблема не очень существенна — такие скорости гравитационными маневрами не достигаются даже близко.
То же можно сказать и про два других приведенных мной механизма уменьшения ускорения. Все вместе уменьшит величину (но не эффективность) ускорения не более чем на 10%. Но только если мы собираемся оставаться в рамках 5% от скорости света
TPertenava
09.03.2016 18:32+5Т.е. у человечества появится возможность смотреть в реальном времени видео трансляцию из соседней звездной системы
Ага, в случае с Проксимой Центавра — в реальном времени с задержкой в четыре года ;-)kgbplus
09.03.2016 22:10+2Автор пишет "Live streaming ". Скорее всего, конечно, он вкладывал в эту фразу несколько другой смысл, а не "реальное время".
olekl
09.03.2016 18:43Отразит назад 70 ГВт, остается их только принять и переработать для повторного использования… Так что тут тоже сплошной профит!
SunX
10.03.2016 15:38Какой-то вечный двигатель получается…
Mad__Max
10.03.2016 22:33+1Не получается. Если в теории взять 2 идеальных зеркала, поместить их в космосе и запустить между ними луч лазера отражающийся туда-сюда по кругу, то эти зеркала начнут разгоняться и полетят в разные стороны. И чем дольше мы сможем поддерживать это циклическое отражение тем сильнее они будут разгоняться, причем без дополнительных затрат энергии.
Нарушения законов сохранения (имульса и энергии) и вечных двигателей в этом нет. Т.к. суммарный импульс такой системы из 2х объектов остается равным нулю.
Вариант с преобразованием (вместо отражения) это частный случай. Который в прочем не имеет практического смысла — если технология позволяет такой луч поймать обратно, то намного эффективнее будет не преобразовывать его и использовать эту энергию, а просто отразить обратно на разгоняемый корабль еще раз. В результате корабль будет дополнительно разгоняться еще больше, ну а разгонная станция начнет двигаться в обратную сторону, правда намного медленеее ввиду на порядки большей массы.
potan
09.03.2016 19:30Возможность подобного проекта в моем детстве (198x) обсуждалась, если мне память не изменяет, в "Технике молодежи". Правда лазер был монолитный и с накачкой солнечным светом. Разместить его планировалось ниже орбиты Меркурия.
kgbplus
09.03.2016 22:06Любин опосредованно ссылается на старые работы. Есть например такая фраза "This is radically different than the older "use a huge laser" approach to photon propulsion." (отсылка к предыдущим идеям монолитного лазера)
venco
09.03.2016 19:54Если парус отражает 99.99% от 70 гигаватт, значит он поглощает 7 мегаватт, и 1 грамм его массы разогревается со скоростью порядка миллиона градусов в секунду.
Вопрос: какую долю от расчётных 186 секунд он просуществует?kgbplus
09.03.2016 22:17+1Автор пишет, что реально существуют материалы, отражающие 99.999% упавшего на них света.
venco
09.03.2016 23:46+3Это не принципиально. Ну будет аппарат греться в десять раз медленнее и просуществует 10 миллисекунд вместо одной.
Да, это я посчитал для первой строчки таблицы, с 1-граммовым аппаратом.
isbcc
09.03.2016 19:54-1хм, если лазеры используют солнечную энергию, космос без 5 минут почти вакуум, корабль может отражать 99% для получения кинетики, то не вижу «подводных камней»… В чем подвох?
FINYA
09.03.2016 19:54+1Как они собираются бороться с нагревом спутника под воздействием этих лазеров?
Это будет больше похоже на обстрел Марса раскаленными кусками металла или они сделают установку массивнее(добавят слой который будет постепенно испаряться, но сбережет от этой участи основную часть конструкции)
GoldJee
09.03.2016 19:54+1Спасибо за анализ! Добавлю свои пять копеек к остальным комментариям.
>Аналогичным образом, рассчитано, что находясь вблизи Проксимы Центавра данная система передачи данных обеспечит скорость около 70 Мбит/с. Т.е. у человечества появится возможность смотреть в реальном времени видео трансляцию из соседней звездной системы.
Боюсь, что одно утверждение из другого не следует. Да, потоковое видео будет возможно. Но задержку сигнала никто не отменял. Надо же как-то этим 40 фотонам на один бит успеть долететь от Проксимы Центавра до Земли. Так что ни о каком реалтайме, кмк, пока речи и быть не может.stychos
16.03.2016 16:34Более реалтаймово и не получится, так что можно и это назвать реалтайм броадкастом.
karp_v_pakete
09.03.2016 19:54-3Очень прискорбно, что не создана какая-то целая группа, где бы совместно занимались разработкой и доработкой технологий для колонизации иных космических тел и всё было бы в открытом виде. От этого, вдумайтесь, зависит судьба всего человечества. Все бы разработки, различная информация были бы доступны каждому. Но, к сожалению, подобные схемы действуют и в других технологиях, а патенты их ограничивают. Или подобное уже создано? Тогда поправьте меня, я бы обрадовался да может и помог чем-то в моих силах.
Но задумка интересная, и далеко заглядывает. Только уж, не думаю, как сказал бы Капитан Очевидность, что она возможна без существенного прогресса в термоядерном синтезе и нанотехнологий(различные материалы для таких лазеров и так далее). Но уж если такое будет, то хочется, дабы эти технологии не взяли на вооружение военные и может бы, да когда-то какой-то ИИ отправился бы в далекую галактику, где помогал бы обрести путь таким же маленьким и, «глупеньким» цивилизациям.
zitryss
09.03.2016 19:57Расскажите, пожалуйста, непосвященному, как можно использовать энергию импульса фотонов, если его масса равняется нулю?
kgbplus
09.03.2016 19:59-1Нулю равняется масса покоя, масса движущегося фотона hv/c^2
forgotten
09.03.2016 21:39+1Нет никакой массы покоя или движения, это категорически неправильный термин, непонятно каким образом закрепившийся в поп-науке.
http://ufn.ru/ufn89/ufn89_7/Russian/r897f.pdf
Basil_BF
09.03.2016 20:01+1у фотона тем не менее есть импульс и даже как-то высчитывается через E=mc^2
И немного викивойнов
Импульс фотона был обнаружен экспериментально[36][37] Артуром Комптоном, за эту работу он получил Нобелевскую премию по физике в 1927 году. Однако вопрос согласования волновой теории Максвелла с экспериментальным обоснованием дискретной природы света оставался открытым.
forgotten
09.03.2016 21:42+1В теории относительности импульс и энергия связаны следующим соотношением: p = vE/c2. Отсюда можно посчитать импульс фотона.
artyums
09.03.2016 21:29-1Это фотон еще обладает вполне объяснимыми характеристиками. А если взять более необычные частицы (типа глюонов, которые как и фотоны являются бозонами), то их свойства становятся еще более далеки от нашей обыденной "реальности" :)
artyums
09.03.2016 20:43+1Аналогичным образом, рассчитано, что находясь вблизи Проксимы Центавра данная система передачи данных обеспечит скорость около 70 Мбит/с. Т.е. у человечества появится возможность смотреть в реальном времени видео трансляцию из соседней звездной системы.
Все-таки говорить "в реальном времени" — как-то неправильно.
Сигналу от Проксимы Центавры предстоит пройти расстояние, равное около 4.22 световых лет, которое в идеальных условиях он пройдет за 133173072 секунд или ~1541 суток. Конечно, если 4 с лишним года можно считать допустимой задержкой — нет проблем, систему можно назвать системой реального времени. Но как это… не по Земному что-ли :)kgbplus
09.03.2016 23:27Ну не в реальном времени. Имелось в виду просто потоковое видео, конечно
artyums
09.03.2016 23:42А вообще, затронутая тема довольно интересная. Получается, если мы отправим, например, экспедицию в другую солнечную систему, то связь с ней даже с натяжкой не назовешь оперативной. Предполагается ли как-нибудь решать этот вопрос? (хотя, конечно, наверное, в текущей технике его решить нереально).
vasss321
10.03.2016 07:07-1Есть проекты связи, основанной на квантовой запутанности. Но квантово-запутанные частицы нужно разделить до полета, грубо говоря полетит половина частиц, а вторая останется на Земле. Когда все частицы на связь потратятся — нужно заново их доставлять.
Пока есть успехи в этой области у голландской комманды, они организовывали связь на расстоянии нескольких метров.vc9ufi
10.03.2016 09:24+2Вроде информацию через запутанные частицы передать не возможно. Можно только одноразово измерить их состояние.
metric_ghost
10.03.2016 10:01Да, и в теории можно перенести состояние третьей частицы на одну из пары запутанных, телепортировав это состояние на другую частицу пары. Но это всё пока сильно теоретическая физика, насколько я понимаю вопрос.
qbertych
10.03.2016 13:48Да нет, уже почти 20 лет как практическая.
metric_ghost
10.03.2016 14:22Век живи, век учись, а реальность всё равно найдёт чем удивить.=)
qbertych
10.03.2016 15:50Именно поэтому оно 20 лет как работает, но не покидает пределов лабораторий =).
Wizard_of_light
09.03.2016 20:47Был ещё starwisp Роберта Говарда, только там планировалось разгонять микроволнами, и аппетиты у Говарда были поменьше — 10 ГВт. Правда, позже он рассматривал ещё лазерно-разгоняемый обитаемый космический корабль, и там уже оценка необходимой мощности доходила до 43 петаватт.
Ну, и ещё проекты, в которых лазерный луч испаряет вещество корабля или разогревает вещество окружающей среды. Вот видео испытания прототипа лазерно-взрывного аппарата, использующего в качестве рабочего тела атмосферный воздух: http://www.youtube.com/watch?v=5_9ac-w4DW8
ProLimit
09.03.2016 21:20+2Сколько он мусора соберет на такой скорости? Если пленка достаточно тонкая, даже единичные атомы материи могут его повредить, и долетит решето вместо паруса.
Semy
09.03.2016 21:23Извините, а что случится с атмосферой земли?
kgbplus
09.03.2016 21:26+1Предполагается размещать лазер за пределами атмосферы
shsweb
09.03.2016 23:05+1Я думаю ни что не помешает военным развернуть лазеры к Земле и поверить что будет.
artyums
09.03.2016 23:47Забавно даже то, что исследование в этой области пока что начинается, вроде как, не с военной темы. Обычно в науке техники так или иначе все разработки имеют определенные милитаризованные корни =)
vc9ufi
10.03.2016 09:29+2"любой практичный межзвёздный двигатель является по совместительству оружием судного дня."
sim31r
12.03.2016 00:54Можно растопить оледеневшую взлетную полосу, разогнать туман, справиться с оледенением падающего самолета, подсветить зону стихийного бедствия ночью. Можно много применений найти. А разрушать можно и оружием 60х годов не менее эффективно.
qthree
10.03.2016 08:26Причем предлагается размещать квадратный массив лазеров и солнечных панелей со стороной в 10км
metric_ghost
09.03.2016 21:58+1Не очень понял новаторство данной работы. Вот в принципе классическая работа по лазерным парусам: www.lunarsail.com/LightSail/rit-1.pdf Roundtrip Interstellar Travel Using Laser-Pushed Lightsails за авторством Роберта Форварда от 1984 года (на английском). В ней так же рассматриваются варианты межзвёздных КА, способных тормозить, используя разгонные лазерные батареи Солнечной системы. Может быть, кто-то подскажет принципиальное отличие работы Форварда от работы Любина? Или тут весь смысл в том, что Любин получил грант НАСА на исследования?
kgbplus
09.03.2016 22:03Я обратился к теме, потому что она появилась в новостях. А в новости попала конечно через НАСА.
Вы привели ссылку на интересную работу, спасибо большое, постараюсь на досуге прочесть. Похоже, там подробнее развита эта тема.
DrZlodberg
10.03.2016 09:36+1Напомнило Ларри Нивен. — Четвертая профессия.
— Устройство размером с локомотив крепится к… к главной опорной консоли, — кажется, это так называется. Нацелено оно строго за корму, но может быть повернуто примерно на шестнадцать градусов в любом направлении. Его включают после того, как корабль взял старт и лег на курс. Судовой математик вычисляет требуемую интенсивность. Установка работает что-нибудь около года и к тому моменту, когда звезда взрывается, корабль уже успевает уйти достаточно далеко, чтобы использовать толчок, но не сгореть.
— Но как действует это устройство?
— Капитан нажимает кнопку, и все. Энергия поступает от той же силовой установки, которая питает маневровые двигатели… А, вас интересует, что именно вызывает взрыв звезды? Это мне неизвестно. Да и зачем мне знать?
— Размером с локомотив. Вызывает взрыв звезды… — В голосе Морриса прорезались истеричные нотки. Бедняга, он начинал мне верить. Я-то сам почти не испытывал шока, потому, что на самом деле усвоил эту информацию еще вчера вечером.
— Когда мы впервые засекли световой парус, — сказал Моррис, — он шел к нам от недавно вспыхнувшей сверхновой в созвездии Стрельца. Она случайно не была рынком, не оправдавшим надежд?
redpax
10.03.2016 11:18-1Тормозить вообщемто можно тем же лазером с земли/орибиты земли, просто убрав зеркало для разгона и направив луч лазера на дополнительное зеркало которое будет отражать лазер в носовую часть карабля. Собственно говоря таким же образом карабль можно даже обратно вернуть, а около земли тормозить его как раз основным зеркалом. По сути это же «лазерный лифт „получается который работает в обе стороны.
Между прочим ничто не мешает в этот карабль в будущем и человека посадить.
Dusty77
10.03.2016 14:48+1«В августе 2015-го года НАСА выделила 100 000 долларов на дальнейшие исследования этой группы. „
объемы финансирования впечатляют.
guai
10.03.2016 18:36за три дня до Марса — это круто, конечно, только потом или надо упасть на сам Марс или пролететь мимо, тормозить-то нечем.
sim31r
12.03.2016 00:47Зонд миссии «Новые горизонты» пролетел мимо Плутона, тормозить ему было нечем, но и то что он снял имеет огромную практическую ценность.
Для межпланетных путешествий, можно придумать ряд маневров, чтобы тормозить тоже лазером с Земли, некоторый набор гравитационных маневров + лазер с Земли должны помочь в доставке зондов.
Sun-ami
12.03.2016 13:47+2Более близкое практическое применение фазированных лазерных систем — подсветка с Земли или околоземной орбиты солнечных батарей АМС с ионными двигателями, типа Deep Space 1 или Dawn. Это позволит использовать их дальше от Солнца — для изучения спутников Юпитера и Сатурна, и при этом не ставить на них гигантские солнечные панели, подняв эффективность солнечных батарей до такого уровня, как на орбите Венеры. Кроме того это позволит использовать для их ориентации гиродины вместо химических двигателей — а ведь использование для ориентации Dawn химических двигателей — основная причина планируемого окончания миссии Dawn.
sim31r
16.03.2016 03:39Вояджеры с радиоизотопным источником с 70х годов летят, передают данные и ни каких лазеров не просят…
vadimzz
16.03.2016 16:30> по причине явной желтушности заголовков, никто не рискнул перепубликовать подобную новость здесь
Ага, расскажите это Ализару+
Igor0261
17.03.2016 00:04Все эти прожекты…
Все дело в том что невозможно осваивать космос с Земли.
Для того чтобы осваивать космос всерьез, его надо ОБЖИВАТЬ,
то есть в него необходимо не летать в экспедиции а жить там.
К тому же чем дальше тем горючее будет проблема космического мусора.
Ведь все эти одноразовые аппараты так и остаются на орбитах, со временем они будут фрагментироваться и расползаться увеличивая опасность столкновений.
План такой:
Создавать платформы на орбитах.
Оборудование просто устанавливается на платформы с общей для всех энергосистемой.
Старое оборудование ремонтировать.
На платформе нужен будет экипаж, а следовательно нормальные условия для жизни. Но возить людей с Земли крайне не выгодно, значит необходимо будет создавать станции с более менее нормальными условиями существования и полностью замкнутым биологическим циклом.
При этих станциях неизбежно появится различное производство. Есть не мало важных технологий которые куда выгоднее реализовывать в космосе.
Разрастаясь города станции будут все больше и автономней, они превратятся в города на орбите.
Рано или поздно на орбите станет тесно и города полетят в межпланетное пространство в погоне за астероидами и другими планетами.
И только тогда придет время освоения Марса.
А следом кто то решит лететь дальше
Такое себе ползучее освоение, колонизация, причем на каждом этапе это не расходы, а доходы.
А межзвездные перелеты… мечтать не вредно, но пока мы не дозрели.
Я убежден что и до Марса не дозрели.
Так давай оставим фантастику фантастам, а мы будем фантазировать в чертежах.
vconst
"«Эвридику» строили на околотитановой орбите, так как Титан должен был служить ей стартовой площадкой. Миллионы тонн массы луны были превращены термоядерными реакторами в энергию для лазерных пусковых установок, чтобы они ударили столбами когерентного света в гигантскую корму «Эвридики» — как пороховые газы в пушечном стволе бьют в дно снаряда. Но прежде пришлось астроинженерными работами освободить луну от ее густой атмосферы, построить радиохимические предприятия и термоядерные силовые установки на континентальной плите у экватора, предварительно растопив ее горы тепловыми ударами, нанесенными со спутников одноразового употребления. Их залпы превратили огромный массив горных пород в лаву, а баллистические криобомбы помогли царящему здесь холоду сковать расплавленное докрасна море, превратить его в равнину искусственного Mare Herculaneum. На двенадцати тысячах квадратных миль его равнины вырос лес лазерных излучателей, поистине Геркулес этой экспедиции. В решающий день и час он открыл огонь, чтобы столкнуть «Эвридику» с ее стационарной орбиты. Постоянно удлиняющийся столб когерентного света бил в кормовые отражатели корабля, выводя его за пределы Солнечной системы. По мере того как разгоняющий луч ослабевал, корабль включал собственные бустеры, сбрасывая одну за другой их использованные батареи — уже за Плутоном. Только там запели его открытые в вакуум гидродвигатели."
Станислав Лем, «Фиаско», 1986 год
SilverHorse
Даже если не брать во внимание Лема, в лежащей у меня в шкафу книжке "Вам строить звездолеты" не то 80-какого-то, не то 1990 года издания, если верить гуглу, описывается и этот, и десяток других типов альтернативных двигателей для космических аппаратов. Когда был маленьким, я зачитывался про проекты "Хотол", "Солетта" и прочие. Так что новизна подхода действительно слегка протухла....
kaichou
https://ru.wikipedia.org/wiki/Двигательная_установка_космического_аппарата#.D0.A1.D1.80.D0.B0.D0.B2.D0.BD.D0.B5.D0.BD.D0.B8.D0.B5_.D0.B4.D0.B2.D0.B8.D0.B3.D0.B0.D1.82.D0.B5.D0.BB.D1.8C.D0.BD.D1.8B.D1.85_.D1.83.D1.81.D1.82.D0.B0.D0.BD.D0.BE.D0.B2.D0.BE.D0.BA — вот здесь прекрасный сводный обзор 47 (сорока семи!) различных типов двигательных установок.