Отныне черные дыры, нейтронные звезды, белые и красные карлики - лучшие друзья астронавтов
Даровая гравитационная энергия вместо ядерной для полетов по Солнечной системе и дальше
Недавно почта доставила оригинал евразийского патента на группу изобретений "Способ и система питания реактивных двигателей". Номер патента 018524 (заявка № 201100608). В России эта группа изобретений была запатентована еще раньше, а в США прошел первый раунд борьбы с местными патентными экспертами: есть основания рассчитывать на получение патента US (ау, господин Рогозин, проснитесь!).
Реализация этого проекта позволяет использовать гравитационную энергию Земли, других планет и Солнца для запуска космических кораблей с Земли, Луны, Марса, Юпитера и т.д., совершения межпланетных перелетов, путешествий в пояс Койпера и облако Оорта. Есть варианты, позволяющие совершать и более дальние перелеты.
Важная особенность такой транспортной системы - это превращение гравитационных ям и ловушек в источник энергии для выхода из них или получения еще большей скорости при пролете через них. Показанный в романе Ефремова монстр под названием «Железная звезда» теперь не будет отпугивать межзвездных скитальцев, а наоборот будет привлекать их как своего рода портал, прохождение которого обеспечит достижение субсветовых скоростей. Отныне черные дыры, нейтронные звезды, белые и красные карлики - лучшие друзья астронавтов. Если бы в ближайших окрестностях Солнца был бы хотя бы белый карлик, не говоря уже о нейтронной звезде, то наша цивилизация уже в этом веке могла бы совершать межзвездные перелёты с скоростями 30-150 тыс. км/с (привет от сириусианцев!). Так что можно только завидовать обитателям двойной звездной системы типа Сириуса.
В память о несбывшихся надеждах на ядерные ракетные двигатели, помещаю ниже фильм
«Ядерные двигатели в космосе / Nuclear Propulsion In Space 1968» с подстрочным переводом на русский язык. Смотрите и размышляйте. Кстати, патент 018524 не исключает использование термоядерной энергии в качестве довеска к энергии гравитационного поля.
Click to viewЗаметим, для красочного примера, что использование десятой части массы Деймоса в качестве средства извлечения энергии в земном гравитационном поле, обеспечивает вывод с Земли в космос минимум 150 млрд. тонн грузов, включая пилотируемые корабли. Таким образом, на долю каждого жителя Земли приходится 20 тонн различных попутных грузов, не бесполезных для нахождения в космическом пространстве. Полетели? Есть желающие? Или дальше Марса, в один конец, драйву не хватает?
Библиография для опоздавших и ленивых (или же утомленных жизнью).
Вот посмотрите, если пропустили вдруг:
На гиперкосмической сквозь Солнечную систему (часть1)
http://alboros.livejournal.com/183995.html
На гиперкосмической сквозь Солнечную систему (часть 2)
http://alboros.livejournal.com/185713.html
На гиперкосмической сквозь Солнечную систему (часть 3)
/готовится к публикации/
КАК НАМ ОРГАНИЗОВАТЬ ВЫВОЗ АНОБТАНИУМА С МАРСА НА ЗЕМЛЮ?
http://alboros.livejournal.com/178375.html
КАК НАМ ОРГАНИЗОВАТЬ ВЫВОЗ АНОБТАНИУМА С МАРСА НА ЗЕМЛЮ? (2)
http://alboros.livejournal.com/179104.html
ДЛЯ ЧЕГО НАМ НУЖНЫ БАЗЫ В ОКРЕСТНОСТЯХ ЮПИТЕРА?
http://alboros.livejournal.com/176181.html
ДЛЯ ЧЕГО НАМ НУЖНЫ БАЗЫ В ОКРЕСТНОСТЯХ ЮПИТЕРА? (2)
http://alboros.livejournal.com/177847.html
.
Примечания.
1. Под анобтаниумом подразумевается любой ценный ресурс.
2. Вторая космическая скорость на расстоянии 1 радиуса Сириуса B составляет около 10 тыс. км/с. Соответственно, в этом гравитационном поле КА с прямоточным кинето-реактивным двигателем (при Мнач/Мкон равном 10) способен развить скорость 32 тыс. км/с. Перегрузки здесь будут запредельными и переносимы только автоматами. Но после достижения расчетной величины скорости, и должного удаления от белого карлика, кортеж из таких КА может сформировать почти линейный трек. Протяженность такого трека, движущегося со скоростью равной 1/10 скорости света может быть такой, какой она нам необходима, для разгона второго КА с экипажем при щадящем ускорении. Длина трека, точнее отрезков подобных пунктиру, может достигать десятков и тысяч астрономических единиц. Пилотируемый корабль, пропуская трек через свой прямоточный двигатель, сможет развить скорость порядка 100 тыс. км/с (при Мнач/Мкон равном 10). При 10 g, разумеется в анабиозе, участок разгона равен 333 а.е., а время разгона около 12 суток. При 40 g, с заполнением легких жидкостью, участок разгона равен 83 а.е., а время разгона около 3 суток. Общая длина корда (нити, ленты) - 136,7 а.е. Однако масса корда такой поистине астрономической протяженности будет всего 205 тыс. тонн, если корд - это нить из углерода или углеводорода толщиной 0,1 мм. К этой массе следует добавить еще 10 процентов с учетом кортежа аппаратов-носителей рабочего тела в виде корда, которые обеспечивают развертывание корда вдоль будущей траектории полета звездолета сириусианцев [UPD 03/10/2013].
3. Обратите внимание на тот факт, что кишечная палочка при 430 000 g нормально живет и продолжает размножаться. Соответственно, идеальный межзвездный скиталец видится как генно-модернизированное существо, способное в фазе разгона распадаться на отдельные клетки и обращаться в студень, который хорошо противостоит гиперперегрузкам, а на фазе равномерного (неускоренного движения), вновь собираться в прежний сложный человеческий организм. Есть такие грибы, миксомицеты, которые часть своей жизни существуют в виде отдельных амебовидных клеток, но периодически в период размножения собираются в целостный гриб с ножкой и шляпкой. Так что гены, необходимые для такого рода превращений имеются в природе. Надо будет - пересадим их звездоплавателям. Заодно и бессмертие получат. Однако, при большом пути разгона пилотируемых кораблей можно обойтись без генной модификации. А при ускорении на уровне переносимом бактериями, участок разгона корабля равен 0,008 а.е. (1,2 млн. км), а время разгона до 1/3 световой равно 24 секундам. В этом случае общая длина корда (нити, ленты) - 0,013 а.е., а масса при изготовлении нити из углеводородов толщиной 0,1 мм - 19,5 тонн. С учетом системы развертывания корда вдоль трассы разгона звездолета, масса трассы составит 21,5 тонны [UPD 03/10/2013].
4. Теперь, если кратко обобщить, то получается следующая картина. Первоначально к белому карлику Сириус В, аборигены отправляют два беспилотных аппарата. Аппараты запускаются с высоких орбит по встречным симметричным траекториям. В перицентре скорости каждого из КА достигают 10 тыс. км/с. Соответственно, их относительная друг к другу скорость равна 20 тыс. км/с.
Один из аппаратов (точнее кортеж аппаратов, которые создается разделением базового КА), при выходе в перицентр выпускает корд и т.о. формирует поток рабочего тела для прямоточного кинетического двигателя КА, идущего ему на встречу. Этот поток в перигее обеспечивает разгон встречного КА до скорости равно 32 тыс. км/с (так говорят расчеты). В итоге, КА с прямоточником уходит от Сириуса почти по касательной линии, с результирующей скоростью на большом удалении от звезды около 30 тыс. км. На борту КА размещен запас корда и система его развертывания.
На пути этого КА сириусиане размещают пилотируемый звездолет. Экипаж в анабиозе, в специальных антиперегрузочных ваннах, обеспечивающих максимальную защиту посредством использования технологии заполнения легких и других полостей специальной жидкостью. Допустимые перегрузки - 40-50 g.
На заданном расстоянии от звездолета, КА выпускает кортеж вспомогательных аппаратов, с помощью которых по условной линии его полета разворачивается корд. Фактически это линия из множества отрезков корда. Эта пунктирная линия разворачивается на длину в 137 а.е. Ее масса 225 тыс. тонн. Скорость, как уже говорилось, - 30 тыс. км/с.
В расчетной точке, весь этот поток в форме отрезков корда начинает поступать в прямоточный кинето-реактивный двигатель звездолета. Для данного случая рабочая камера двигателя выполнена в форме камеры VASIMR, для изоляции плазмы магнитным полем от стенок двигателя. Плазма образуется в результате столкновения потока вещества в виде корда с веществом, поступающим в камеру двигателя из бортовых запасов звездолета. На каждую одну тонну корда приходиться одна тонна рабочего тела из запасов звездолета.
При расходе 90 процентов стартовой массы, звездолет набирает скорость около 100 тыс. км/с. Поскольку поток рабочего тела (корд), на встречу которому разгоняется корабль, идет от звезды, то звездолет разгоняется в сторону белого карлика Сириус В. Участок разгона равен 83,33 а.е., а время разгона около 3 суток. Пройдя рядом со звездой, и чуть изменив направление движения, звездолет направляется к заданной цели, например, к Солнечной системе.
Скорость корабля равна 1/3 скорости света и через 26 лет он входит в Солнечную систему. Ели бы на корабле были роботы или экипаж в состоянии обратимой тканевой дезинтеграции, которая защищает его перегрузок величиной от 500 тыс. g, то звездолет направился бы прямиком к нашему Солнцу. Пройдя часть солнечной атмосферы по касательной к окружности нашего светила, он, используя магнитный парус-тормоз и механическое столкновение с холодной солнечной плазмой, погасил бы субсветовую скорость и вышел бы на траекторию полета к Земле, а затем стал бы её искусственным спутником. Но, так как в данном звездолете допустимая для экипажа величина перегрузок составляет 50 g, то торможение корабля сириусианцы производят другим, более щадящим способом. Вдогонку первому пилотируемому звездолету, от Сириуса В отправляется второй звездолет, без экипажа, но с грузом рабочего тела для первого звездолета. Скорость второго беспилотного грузового звездолета выше первого на 20-30 тыс. км/с. При подлете к первому пилотируемому звездолету, в пределах Солнечной системы, грузовой корабль выпускает корд (пунктир кордов на основе кортежа вспомогательных КА). Пилотируемый звездолет разворачивает прямоточный двигатель навстречу догоняющему потоку, и после коррекции положения захватывает «струю» рабочего тела. Относительная скорость входа трека в прямоточник составляет 20-30 тыс. км/с. В результате пилотируемый корабль начинает разгоняться навстречу догоняющему его беспилотному кораблю, и, соответственно, тормозиться относительно Солнца. При должном запасе рабочего тела, пилотируемый корабль гасит субсветовую скорость за 3 дня.
Вот так, первый раз совершали свой полет к Земле астронавты сириусианцы. После создания в Солнечной системе своей базы (точнее системы из множества автоматических станций), такой способ торможения им больше не потребовался т.к. теперь они создавали тормозные треки за счет ресурсов Солнечной системы. Если хорошо поискать, то остатки базы можно найти в районе планет-гигантов и дальше.
А возвращались астронавты обратно уже за счет субсветовых потоков рабочего вещества, которые третьим кораблём доставлялись в Солнечную систему. Выведя корабль на окраину Солнечной системы, подальше от метеорного и астероидного мусора, сириусианцы ловили струи вещества, идущую со стороны родной звезды, разгонялись до 1/3 световой и улетали домой, с обещанием вернуться обратно через пару тысяч лет. В окрестностях родной звезды они тормозили корабль за счет тормозных треков на их пути, изготовленных соплеменниками, причаливали к столичному космополису, и попадали в объятия своих многочисленных жен.
Вот как-то так было всё на самом деле [UPD 03/10/2013].
.
UPD. Текст может пригодиться научным фантастам для описания полетов сириусианцев к Земле и другим колониям. Никакой фантастики - все на базе современных технологий. Если впереди на пути подъема науки и техники большое плато, и волшебные гравицапы нам не светят, то вот на основе таких простых каменно-угольных технологий мы будем летать по галактике точно также как и в древности наши собратья по разуму.
Звездолеты Ефремова в качестве ракетного горючего использовали чудесный анамезон. Это чудо-топливо для одного корабля производилось силами всего человечества. Вот как тяжело будут совершаться межзвездные путешествия без использования даровых запасов гравитационной энергии. А по технологии полетов каменно-угольного периода, всего-то надо в баки звездолета воды или любой другой жидкости залить, либо вообще любого другого вещества в порошкообразном виде. Залил или засыпал, нырнул в гравитационную яму поглубже, поймал встречный поток от КА-заправщика и полетел на десятое небо к богам. Всего делов.