Скачковая навигация.

[vitus_wagner]

Систему 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:

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.

Comments

[gegmopo4.livejournal.com]

Где 60 лет? Хорошо, если 6. Конец 60-х годов XXI века -- это 2065-2069. От революционного открытия до работающего двигателя за 4-8 лет? Да данные по телескопам и коллайдерам дольше собирают и обрабатывают.

[vitus_wagner]

60, ну 55 - это от сегодняшнего дня.

Вспомним как легко превращались в работающие технические решения теоретические изыскания в области аэродинамики в начале XX века. Или изыскания в области радиолокации в 30-х, или в области ядерной и ракетной техники в 40-х, первой половине 50-х.

[gegmopo4.livejournal.com]

Т.е. на самом деле переворот в теории должен произойти завтра. Потом десять лет распространения в молодых умах, многолетние эксперименты на БАКе и наблюдения на телескопах, постройка нового коллайдера и запуск новых телескопов, автоматические экспедиции к Солнцу, поиск альтернативных объяснений, оттачивание интерпретаций, разработка интересных частных случаев и эффектов.

Если поспешишь с публикацией -- могут и успеть.

[vitus_wagner]

БАК это тупик. Телескопы - не совсем тупик, но те, которые есть - тупик. В нормально развивающейся науке 5 лет от идеи до промышленного образца это нормально.

Переворот в теории вообще-то действительно может случиться завтра. "Эффект Пионера" уже известен. Но только нифига не будет теории, его объясняющей, пока там еще десяток искусственных объектов не полетает. Причем именно с целью изучения этого эффекта.

Там история была такая, что где-то в середине XXI века началась II космическая эра. Создавались колонии на Луне и Марсе, обитаемые станции на спутниках Юпитера и т.д. Естественно, появление новых, кстати, заметно более дешевых чем сейчас, технологий межпланетных перелетов (вот термоядерный ракетный двигатель еще 30 лет пинали, начиная от сегодняшнего момента, пока не заработал, хотя теоретически там все давно решено)
привела к реализации ряда экспериментов, связанных с изучением "эффекта Пионера". Когда появилась объясняющая теория, сразу захотелость провести эксперимент при гравитационном потенциале в этак 70-10Гдж/кг. Но когда у нас космические корабли бороздят просторы, загнать экспериментальную установку на расстояние миллиона километров от Солнца - задача чисто техническая и вполне решаемая.

Для того, чтобы сделать по новой теории двигатель, не нужно чтобы все противники этой теории вымерли и теория стала общепринятой. Нужно чтобы в эту теорию поверил какой-нибудь ОДИН Элон Муск или Берт Рутан и дал бы достаточно денег.

[gegmopo4.livejournal.com]

Со времён Мещерского сто лет прошло (при том, что он совсем не революционер), так что это как раз пример долгого и закономерного пути от теории к практике. Тем более, что в регулярные рейсы на Луну ещё не ходят.

[awind.livejournal.com]

ты оптимист. аэродинамика росла не из отвлечённой теории а из конкретных проблем в которые упирались инженеры. ракеты вообще с незапамятных времён летали, а на орбиту, даже елси считать в рамках осмысленного проекта, смогли вылезти тоже не за пять лет, вгрохав при этом колоссальные ресурсы. вспомни эпизод как Мишин поднимал кислородную промышленность, например. и только сейчас это может делать частное лицо за разумные деньги. для ядерной техники тоже понадобился мегапроект и новая отрасль промышленности. а ещё можно термоядерный реактор вспомнить.

[vitus_wagner]

Вот потому и оптимист. Сейчас перед гравифизикой нет конкретных проблем, поэтому она и развивается так медленно. Появится активная межпланетная космонавтика, появятся и проблемы и технические средства для проведения экспериментов.

На самом деле такие, довольно неочевидные фантдопущения по поводу скачков, мне понадобились, в частности, и для того, чтобы оборудование космического корабля скачковым двигателем было заведомо по деньгам компании, которая в состоянии этот (межпланетный) корабль построить.

[awind.livejournal.com]

ну-ну. пусть бизнес сначала вторую космическую освоит. и придумает где там деньги.