Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,10053.80.html
Дата изменения: Sun Apr 10 06:05:12 2016
Дата индексирования: Sun Apr 10 06:05:12 2016
Кодировка: Windows-1251

Поисковые слова: солнечная корона
Субсветовая астрогация - стр. 5 - Горизонты науки о Вселенной

A A A A Автор Тема: Субсветовая астрогация  (Прочитано 11067 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Mase

  • Гость
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #80 : 20.10.2005 [07:46:05] »
Можно уточнить про фазовую задержку?

Прозрачная линза светом поддерживаться почти не будет.

Да с зеркалами я преборщил у них отдача будет сильная. Придется вернуться к линзе.

По поводу прозрачности - это да - нужно обязательно, иначе импульса не передать.
Чтобы в совокупности, если пленок много, то суммарная прозрачность была ненулевая.

Но поглощение не обязательно должно быть, нагрев опасен - может быть полуотражающая-полупрозрачная поверхность. Вот прозрачностью управлять не сверхсложно по-моему.



По поводу фазовой задержки - линзы работают на задержке фазы падающего фронта волны - это модулируется разной толщиной стекла. Свет в стекле медленнее распространяется.
Но фазу можно модулировать не обязательно толщиной - пленка может быть тонкой и одинаковой, а ее коэфф-т преломления регулируем. Я слышал, что начинают делать электростатические объективы - прикладывают поле к веществу - его показатель преломления меняется и скорость распространения света тоже - эффективно это создание линзы.

Можно и просто на управляемых зеркалах (с управляемой прозрачностью), как Вы и предложили, как Архимед в свое время корабли поджигал при помощи женщин и зеркал. :) Причем Зеркала могут быть довольно большие, нам не нужно свет в маленькое пятно фокусировать - ширина луча должна быть большой - это наверное и проще будет при текущем уровне технологии.

Оффлайн Марина

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 696
  • Рейтинг: +12/-12
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #81 : 20.10.2005 [08:00:43] »
На краю линзы угол падающего света и сфокусированного будут сильно отличаться в результате возникнет сила направленная от центра к краям. Она может достигать нескольких процентов от тяги корабля. То же касается зеркал их отдачу придется компенсировать противонаправленными парусами.
мальчик я

Louis

  • Гость
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #82 : 20.10.2005 [09:37:13] »
При использовании парусов на сверхдальних (межзвездных) расстояниях возникнут не только перечисленные проблемы.
1) "Тугая тяга": неспособность корабля достаточно быстро развернуться при опасности столкновения, либо (при развороте на ракетах) потеря фокусировки. Короче, либо потеря времени, либо "Эффект "Титаника"". В Облаке Оорта, несмотря на его разряженность, это вполне реально. А кто его знает, какой плотности встретятся подобные облака в других солнечных системах?
2) Неизвестные землянам пылевые облака на траектории, которые искажают свет звезд, а отраженный свет Солнца могут ослабить до минимума.
3) Уже упоминавшаяся проблема длительной невесомости на борту корабля (годы).
И вообще, что ни говорите, я сторонник автономных двигательных установок на космических кораблях. ;D

Mase

  • Гость
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #83 : 20.10.2005 [10:32:31] »
При использовании парусов на сверхдальних (межзвездных) расстояниях возникнут не только перечисленные проблемы.
1) "Тугая тяга": неспособность корабля достаточно быстро развернуться при опасности столкновения, либо (при развороте на ракетах) потеря фокусировки. Короче, либо потеря времени, либо "Эффект "Титаника"". В Облаке Оорта, несмотря на его разряженность, это вполне реально. А кто его знает, какой плотности встретятся подобные облака в других солнечных системах?
2) Неизвестные землянам пылевые облака на траектории, которые искажают свет звезд, а отраженный свет Солнца могут ослабить до минимума.
3) Уже упоминавшаяся проблема длительной невесомости на борту корабля (годы).
И вообще, что ни говорите, я сторонник автономных двигательных установок на космических кораблях. ;D

Согласен с Титаником, но не согласен с атомными двигателями как основными.

Во-первых энергии с собой не надо везти много - она всегда поставляется лучом и дармовая.
Во вторых - этот же луч и высвечивает объекты на пути, если такие лежат по курсу.
Луч явно шире паруса корабля, поэтому объекты будет видно заранее задолго до столкновения - будет возможность маневра, или по крайней мере упрощается такая возможность.
Сам маневр естественно нужно делать другим двигателем - парус слишком медленная вещь, хотя никто ничего еще так и не оценивал, поэтому забегать вперед рано с суждениями
мне. Но согласитесь - удобно ведь, если дорога подсвечена нахаляву, для атомного реактора потребовалось бы еще и на это энергия, чтобы лоцировать объекты впереди


Оффлайн george telezhko

  • *****
  • Сообщений: 5 359
  • Рейтинг: +27/-6
  • Мне нравится этот форум!
    • George Telezhko. Gravitation and Perception
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #84 : 20.10.2005 [12:38:16] »
Пробежал бегло нить и не понял: если парус такой, что гравитация Солнца уравновешена солнечным ветром - то откуда возьмется тяга?
Или имеется в виду, что в начале полета отношение сил перестроят в пользу солнечного ветра?

Mase

  • Гость
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #85 : 20.10.2005 [12:49:19] »
Джорж - идея такая - есть огромный пленойчный объектив который свой вес удерживает частично отраженным импульсом света.
Объектив очень большой - порядка сотен километров в диаметре.  Висит стационарно у Солнца, без вращения.

На Выходе объектива ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ луч, с диаметром сравнимым с размером объектива, Т.е. Солнце примерно в его фокусе находится. Далее этот луч может быть параллельным очень большие расстояния и его интенсивность не будет падать как 1/r2, если бы объектива не было.

Размер же апертуры объектива достаточно большой, что при диаметре в 300км, свет не будет диффракицонно расходится даже на десятке световых лет.
См. оценки:
http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,10053.msg212879.html#msg212879

Теперь получается гигантский дармовой прожектор на энергии Солнца, который к тому же и очень далеко светит без потерь. Вплоть до ближайших звезд.
Интенсивность луча на его выходе, например как у Земли Солнце светит примерно, но не спадает - можно далекие планеты освещать.

Засовываем в такой луч корабль с собственным световым парусом и всегда имеем дармовой свет и световое давление для ускорения. Световая дорога.

Вот если бы на другой такой звезде развернуть такой же но противоположный луч, то по одному лучу можно ускоряться - переехать на другой и тормозить - получается межзвездная трасса. Без лишних затрат и скорости кораблей можно иметь приличные и энергии просто завались.





Оффлайн george telezhko

  • *****
  • Сообщений: 5 359
  • Рейтинг: +27/-6
  • Мне нравится этот форум!
    • George Telezhko. Gravitation and Perception
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #86 : 20.10.2005 [13:17:23] »
Так. Значит на кораблике есть парус. Если парус неотражающий, то он ловит импульс от луча прожектора и его энергию, то есть еще и печка дармовая получается :)
А если отражающий, то импульс удваивается - так? - но энергию не получаем, и надо еще думать, чтобы исходный рефлектор не сдувало обратным лучом от паруса корабля - луч же будет долго добавляться к солнечному давлению.
И стартовать надо не с той же стороны Солнца, чтобы давление солнечного ветра не препятствовало давлению подсветки.
Правильно ли я уловил нюансы?

Mase

  • Гость
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #87 : 20.10.2005 [13:38:34] »
Так. Значит на кораблике есть парус. Если парус неотражающий, то он ловит импульс от луча прожектора и его энергию, то есть еще и печка дармовая получается :)
А если отражающий, то импульс удваивается - так? - но энергию не получаем, и надо еще думать, чтобы исходный рефлектор не сдувало обратным лучом от паруса корабля - луч же будет долго добавляться к солнечному давлению.
И стартовать надо не с той же стороны Солнца, чтобы давление солнечного ветра не препятствовало давлению подсветки.
Правильно ли я уловил нюансы?

Парус корабля во-первых может быть немного сферичным - тогда отраженное излучение рассеится в большой угол и на объектив сильно влиять не будет.
Сам парус не обязательно иметь такой же большой как и диаметр луча. Большой диаметр луча лишь для низкой диффракционной расходимости.

Само тело корабля может быть малым в сечении, а парус -большим и полностью отражающим или полупрозрачным без внутреннего поглощения, также за ним можно солнечные батареи сделать. Думаю тепловой баланс - не проблема. Смотря сколько энергии захотим на внутренние нужды забрать от Солнца.

Про Солнечный ветер не думал. Но он угаснет с расстоянием также как 1/R2 - он не фокусируется объективом. Главное Сам объектив бы выдержал - но он рядом с нами - его можно постепенно обновлять.



Оффлайн george telezhko

  • *****
  • Сообщений: 5 359
  • Рейтинг: +27/-6
  • Мне нравится этот форум!
    • George Telezhko. Gravitation and Perception
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #88 : 20.10.2005 [16:25:48] »
Так. Значит на кораблике есть парус. Если парус неотражающий, то он ловит импульс от луча прожектора и его энергию, то есть еще и печка дармовая получается :)
А если отражающий, то импульс удваивается - так? - но энергию не получаем, и надо еще думать, чтобы исходный рефлектор не сдувало обратным лучом от паруса корабля - луч же будет долго добавляться к солнечному давлению.
И стартовать надо не с той же стороны Солнца, чтобы давление солнечного ветра не препятствовало давлению подсветки.
Правильно ли я уловил нюансы?

Сам парус не обязательно иметь такой же большой как и диаметр луча. Большой диаметр луча лишь для низкой диффракционной расходимости.

Это понятно :) Можно сразу разгонять несколько кораблей даже ;)

Цитировать
Про Солнечный ветер не думал. Но он угаснет с расстоянием также как 1/R2 - он не фокусируется объективом. Главное Сам объектив бы выдержал - но он рядом с нами - его можно постепенно обновлять.

Ветер мешал бы сильно при старте между Солнцем и объективом - от Солнца он сильнее, чем от объектива.

Mase

  • Гость
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #89 : 20.10.2005 [16:34:19] »
Так. Значит на кораблике есть парус. Если парус неотражающий, то он ловит импульс от луча прожектора и его энергию, то есть еще и печка дармовая получается :)
А если отражающий, то импульс удваивается - так? - но энергию не получаем, и надо еще думать, чтобы исходный рефлектор не сдувало обратным лучом от паруса корабля - луч же будет долго добавляться к солнечному давлению.
И стартовать надо не с той же стороны Солнца, чтобы давление солнечного ветра не препятствовало давлению подсветки.
Правильно ли я уловил нюансы?

Сам парус не обязательно иметь такой же большой как и диаметр луча. Большой диаметр луча лишь для низкой диффракционной расходимости.

Это понятно :) Можно сразу разгонять несколько кораблей даже ;)

Цитировать
Про Солнечный ветер не думал. Но он угаснет с расстоянием также как 1/R2 - он не фокусируется объективом. Главное Сам объектив бы выдержал - но он рядом с нами - его можно постепенно обновлять.

Ветер мешал бы сильно при старте между Солнцем и объективом - от Солнца он сильнее, чем от объектива.
Объектив кстати не обязательно вплотную ставить в Солнцу - можно и в 150 км, на таком же расстоянии как и Земля, тогда будут все оценки интенсвности света, близкие к тому, что наблюдаем на Земле, ну а Солнечный ветер уже будет послабже, хотя настолько же слабже как и солнечное излучение и то и другое упадет в одинаковое число раз.
Расстояние от Солнца до объектива надо оптимизировать в общем.
« Последнее редактирование: 20.10.2005 [16:35:59] от Mase »

Оффлайн Максим Гераськин

  • *****
  • Сообщений: 3 833
  • Рейтинг: +43/-14
  • Мне нравится этот форум!
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #90 : 20.10.2005 [21:14:24] »
Mase, идея блестящая, конечно, но что-то не совсем улавливаю, каким образом Вы намереваетесь получить дифракционного качества расхождение пучка после объектива ?

Я не в курсе схемы, но если Солнце в фокусе объектива, то на выходе мы получим пучок, расходящийся на видимый угловой диаметр Солнца.  :'(

Mase

  • Гость
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #91 : 20.10.2005 [21:33:23] »
Mase, идея блестящая, конечно, но что-то не совсем улавливаю, каким образом Вы намереваетесь получить дифракционного качества расхождение пучка после объектива ?

Я не в курсе схемы, но если Солнце в фокусе объектива, то на выходе мы получим пучок, расходящийся на видимый угловой диаметр Солнца.  :'(

Совершенно верно. :) Это уже другой вопрос, который я не изучал, хотя надо было сразу его поднять.
Сам я еще не уверен что решение существует.

На самом деле Солнце далеко не точечный объект, в идеале нужно конечно же просто линза раюотать не будет. Надо подумать, если вообще простой оптикой справится можно ;).

Оффлайн george telezhko

  • *****
  • Сообщений: 5 359
  • Рейтинг: +27/-6
  • Мне нравится этот форум!
    • George Telezhko. Gravitation and Perception
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #92 : 20.10.2005 [22:48:46] »
Угловой размер Солнца - одна сотая радиана, то есть диаметр светового пятна при идеальном объективе будет равен диаметру объектива плюс одна сотая удаления. Уже через 1 а.е. пятно будет иметь диаметр, равный диаметру Солнца, то есть много больше самого объектива, и закон обратных квадратов победит окончательно.
Да, это трагическое обстоятельство - но мечта была красивой :)

Хотя немного полетать, наверно, можно )))

Оффлайн Максим Гераськин

  • *****
  • Сообщений: 3 833
  • Рейтинг: +43/-14
  • Мне нравится этот форум!
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #93 : 21.10.2005 [00:59:47] »
Ну да ничего, объектив дифракционного качества диаметром 300 км у нас остался, а это само по себе - большая ценность.
Пока Mase думает, как с помощью его летать, мы через этот объектив посмотрим на далекие миры, к которым вскорости отправится экспедиция.

Апертура диаметром 300 км позволит выдать увеличение, э-э, 6*10**8 крат.

До ближайшей зведы в Центавре, если мне не изменят память, 4 св. года или 2*10**6 световых минут.
Значит, мы ее увидим как бы с расстояния, э-э, 2*10**6/6*10**8  = 3.3*10**-3  = 0.0033 световой минуты.
До Солнца 8 световых минут, следовательно, мы увидим подробности аналогичные тем, как если бы смотрели в телескоп на Солнце с увеличением
8/(0.0033) = 2424 крат.

Весьма недурно !!!

Чтобы рассматривать солнечную систему с такой кратностью, надо иметь в космосе более чем метровый телескоп.
Хаббл !
Объектив такого диаметра позволит нам изучать ближайшие звездные системы так, как будто мы запустили ТАМ Хаббл !

Не полетаем, так посмотрим ;D
« Последнее редактирование: 21.10.2005 [01:07:10] от Максим Гераськин »

Оффлайн Марина

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 696
  • Рейтинг: +12/-12
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #94 : 21.10.2005 [01:56:16] »
Ладно переходим к более сложному варианту.
Огромные поля солнечных батарей (МГД-генераторов) на околосолнечной орбите (Меркурии) и большой фонарик (лазер).
Ну или строительство линзы таких размеров, что бы Солнце можно было считать точечным источником света (проще сферу дайсона построить).
мальчик я

Оффлайн george telezhko

  • *****
  • Сообщений: 5 359
  • Рейтинг: +27/-6
  • Мне нравится этот форум!
    • George Telezhko. Gravitation and Perception
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #95 : 21.10.2005 [07:28:12] »
Ладно переходим к более сложному варианту.
Огромные поля солнечных батарей (МГД-генераторов) на околосолнечной орбите (Меркурии) и большой фонарик (лазер).
Ну или строительство линзы таких размеров, что бы Солнце можно было считать точечным источником света (проще сферу дайсона построить).

С лазером все равно остается расходимость лямбда/D. Интересно, какой ширины резонатор можно соорудить, и что для этого надо? :) Зеркала надо теплоизолировать, это уж точно.

Mase

  • Гость
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #96 : 21.10.2005 [09:01:01] »
Ладно переходим к более сложному варианту.
Огромные поля солнечных батарей (МГД-генераторов) на околосолнечной орбите (Меркурии) и большой фонарик (лазер).
Ну или строительство линзы таких размеров, что бы Солнце можно было считать точечным источником света (проще сферу дайсона построить).

С лазером все равно остается расходимость лямбда/D. Интересно, какой ширины резонатор можно соорудить, и что для этого надо? :) Зеркала надо теплоизолировать, это уж точно.

Да расходимость именно такая. Зеркала должны быть диаметром как и объектив, т.е. около 300 км.  L = D2/лямбда ~ 19 св лет (При диаметре в 300км и длине волны зеленого света)

С лазером идея замечательная, но нужна среда с накачанной энергией. В космосе столько вещества сложно будет найти.

Если взять часть солнечной короны/раскаленной атмосферы за такую среду и в ней имеются подходящие возбужденные молекулы, то почему бы и нет - делаем два параллельных зеркала-линзы вдалеке от Солнца, получим резонатор.

Но угол расхождения у лазера все-таки есть даже помимо расходимости изза ограничения диаметра резонатора - зависит от длины резонатора (расстояния между зеркалами) а также от коэфф-та усиления среды - т.е. насколько готова солнечная корона и ветер отдать энергию на заданной длине волны. Для слабого коэффициента свету нужно больше итераций между зеркалами перед тем как вырваться наружу - от этого луч становится более параллельным, но угол все же будет - надо все оценивать. С лазером проще - у него фиксированный набор мод/длин волн - такой пучок можно легче фокусировать в параллельный луч, например диффракционной оптикой рядом с выходным полупрозрачным зеркалом резонатора.
Но здесь надо сделать много оценок сначала - в общем не так просто все.

Louis

  • Гость
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #97 : 21.10.2005 [09:51:56] »
 :o Ну вы, блин, даете!
1) При расчете линз "типичная академическая" ошибка на 1 порядок. В сторону уменьшения. 3 мегаметра в диаметре минимум.
2) На кой шут паруса вообще при наличии фотонных аккумуляторов, может кто-нибудь объяснить?
1 год накопления фотонов - и межзвездный корабль готов к старту. Может быть, поэтому японцы и молчат об этом.
Хотя, надо сказать, идея гигантского телескопа (куда там Хабблу!) вызывает прилив энтузиазма. Даешь Линзу! Именно так - сбольшой буквы!  :D

Mase

  • Гость
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #98 : 21.10.2005 [10:01:27] »
:o Ну вы, блин, даете!
1) При расчете линз "типичная академическая" ошибка на 1 порядок. В сторону уменьшения. 3 мегаметра в диаметре минимум.
2) На кой шут паруса вообще при наличии фотонных аккумуляторов, может кто-нибудь объяснить?
1 год накопления фотонов - и межзвездный корабль готов к старту. Может быть, поэтому японцы и молчат об этом.
Хотя, надо сказать, идея гигантского телескопа (куда там Хабблу!) вызывает прилив энтузиазма. Даешь Линзу! Именно так - сбольшой буквы!  :D
Louis, а Вы не пробовали оценить добавочный вес заряженного фотонного аккумулятора.
Его масса вырастет как E = mc2, т.е dm = E/c2. Эту массу тоже надо к кораблю приписать.
Про паруса с Вами соглашусь. Фотонные аккумуляторы это даже круче. Просто тогда тяга к тому же не бужет зависеть от скорости корабля изза Допплеровских эффектов.
Т.е. можно ближе подойти к скорости света, но массу все же надо учесть - думаю будет немалая.

Оффлайн Марина

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 696
  • Рейтинг: +12/-12
Re: Субсветовая астрогация
« Ответ #99 : 21.10.2005 [10:10:42] »
Скорость света, скорость света...
Куда торопимся все равно на своем веку никуда не доберетесь, даже со скоростью света.
Так что небольшие фотонные аккумуляторы и многовековые перелеты.

Небольшая академическая ошибка на один порядок не только в диаметре линзы.
мальчик я