Скачковая навигация.
Feb. 26th, 2011 04:41 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
vitus_wagnerСистему скачковых звездолетов, которым для гиперскачка нужно приблизиться к гравитирующей массе, а не отдалиться от нее, я придумал довольно давно. Написал уже кучу художественных текстов вокруг колонизации Галактики именно этими техническим средствами, но все никак не собирался просчитать это дело.
Теперь наконец собрался.
Теория тут следующая - для того, чтобы проколоть пространство, требуется чтобы оно уже было в достаточной степени искривлено. Полет в "гиперпространстве" происходит до тех пор пока на пути не встретится область с таким же гравитационным потенциалом, как и точка старта.
Под гравитационным потенциалом здесь понимается работа, которую нужно совершить против сил гравитации, чтобы увести единичную массу из данной точки в бесконечность.
Этот самый потенциал измеряется в гигаджоулях на килограмм (что характерно, к реальным затратам энергии на скачок этот потенциал имеет весьма непрямое отношение).
Считается он интегрированием формулы G*m*M/R2 где G - гравитационная постоянная, m - единичная маса, М масса гравитирующего объекта, и R - расстояние между ними. Получается -GM/R.
Поскольку гравитационное поле потенциальное, то в окрестности нескольких гравитирующих цел, их потецниалы попросту складываются.
И так, что мы имеем:
Некоторые примечания: Масса Арктура приведена как 1-1,5 массы Солнца. Этим значениям соответствуют строки min и max. HD 40307 - достаточно типичный красный карлик.
Таким образом, первые эксперименты человечества могли производиться с двигателями, требующими для скачка поряда 50-75 ГДж/кг. Подойти на такое расстояние к Солнцу - вполне реально, и все красные и желтые карлики Главной последовательности становятся доступными.
А вот для колонизации Арктура потребуются двигатели на 10 ГДж/кг при оптимистичной оценке массы. И наличие там планеты-гиганта не поможет. Мы видим, что Юпитер против Солнца - что плотник супротив столяра. Гравитационный потенциал на границе его атмосферы меньше потенциала, создаваемого одним Солнцем на расстоянии орбиты Меркурия.
Гравитационный потенциал на границе фотосферы сверхгиганта Бетельгейзе - уже на уровне планет-гигантов. Так что, вероятно, на описываемый момент полет к Бетельгейзе - неосуществленная мечта космонавтики. В принципе уже можно создать такие двигатели, но вместо этого строятся боевые корабли против шияаров.
И, кстати, о поглощении Арктуром внутренних планет при переходе в стадию оранжевого гиганта, речи, пожалуй, не идет. Диаметр Арктура всего 25 солнечных. Даже Меркурий никуда бы не делся.
Так что вряд ли год на Лемурии равен 20 земным. Надо количество поступающей энергии считать, чтобы понять на какую орбиту пришлось древним арктурианцам перегонять родную планету при изменении стадии эволюции звезды.
Теперь наконец собрался.
Теория тут следующая - для того, чтобы проколоть пространство, требуется чтобы оно уже было в достаточной степени искривлено. Полет в "гиперпространстве" происходит до тех пор пока на пути не встретится область с таким же гравитационным потенциалом, как и точка старта.
Под гравитационным потенциалом здесь понимается работа, которую нужно совершить против сил гравитации, чтобы увести единичную массу из данной точки в бесконечность.
Этот самый потенциал измеряется в гигаджоулях на килограмм (что характерно, к реальным затратам энергии на скачок этот потенциал имеет весьма непрямое отношение).
Считается он интегрированием формулы G*m*M/R2 где G - гравитационная постоянная, m - единичная маса, М масса гравитирующего объекта, и R - расстояние между ними. Получается -GM/R.
Поскольку гравитационное поле потенциальное, то в окрестности нескольких гравитирующих цел, их потецниалы попросту складываются.
И так, что мы имеем:
| Место в пространстве | Потенциал ГДж/кг |
|---|---|
| Граница фотосферы Солнца | 170,8 |
| 1 млн. км от Солнца | 78,4 |
| Орбита Меркурия | 2,25 |
| Поверхность Земли | 0,95 |
| Граница атмосферы Юпитера(экватор) | 1,45 |
| Граница фотосферы Арктура (min) | 7,45 |
| 1 млн км от Арктура (min) | 7,03 |
| Граница фотосферы Арктура (max) | 12,1 |
| 1 млн км от Арктура (max) | 11,6 |
| Граница фотосферы Бетелгейзе | 4,06 |
| Граница фотосферы HD 40307 | 200 |
Некоторые примечания: Масса Арктура приведена как 1-1,5 массы Солнца. Этим значениям соответствуют строки min и max. HD 40307 - достаточно типичный красный карлик.
Таким образом, первые эксперименты человечества могли производиться с двигателями, требующими для скачка поряда 50-75 ГДж/кг. Подойти на такое расстояние к Солнцу - вполне реально, и все красные и желтые карлики Главной последовательности становятся доступными.
А вот для колонизации Арктура потребуются двигатели на 10 ГДж/кг при оптимистичной оценке массы. И наличие там планеты-гиганта не поможет. Мы видим, что Юпитер против Солнца - что плотник супротив столяра. Гравитационный потенциал на границе его атмосферы меньше потенциала, создаваемого одним Солнцем на расстоянии орбиты Меркурия.
Гравитационный потенциал на границе фотосферы сверхгиганта Бетельгейзе - уже на уровне планет-гигантов. Так что, вероятно, на описываемый момент полет к Бетельгейзе - неосуществленная мечта космонавтики. В принципе уже можно создать такие двигатели, но вместо этого строятся боевые корабли против шияаров.
И, кстати, о поглощении Арктуром внутренних планет при переходе в стадию оранжевого гиганта, речи, пожалуй, не идет. Диаметр Арктура всего 25 солнечных. Даже Меркурий никуда бы не делся.
Так что вряд ли год на Лемурии равен 20 земным. Надо количество поступающей энергии считать, чтобы понять на какую орбиту пришлось древним арктурианцам перегонять родную планету при изменении стадии эволюции звезды.
