Что-то хочется влезть на табуреточку и высказаться по поводу Breakthrough Starshot — попавшего в новостные ленты проекта лазерного запуска сверхлегких зондов-парусников к Альфе Центавра. TL;DR: крякает как наебалово.
"Silicon Valley approach to space travel", they said. "Moore’s law has allowed a dramatic decrease in the size of microelectronic components", they said. ‎- як орбитального выпаса
Есть, однако, небольшая проблема: из перечисленных компонентов "gram-scale wafer, carrying cameras, photon thrusters, power supply, navigation and communication equipment" как минимум два — камера и приемно-передающая антенна — плевать хотели на закон Мура, а слушают законы волновой оптики. А они говорят, что если ты размером с почтовую марку, то связь на межзвездных расстояниях не для тебя. Да и попытки что-то рассмотреть в чужой планетной системе, в общем, тоже. ‎- як орбитального выпаса
Батарейка тоже вызывает немало риторических вопросов "что же такого сделано за последние годы, что в грамм массы можно запихнуть энергию для межзвездного передатчика". ‎- як орбитального выпаса
Особенно если вы собираетесь расходовать её еще и на "photon thrusters". Фотонный двигатель обладает одной неприятной особенностью (ну, помимо того, что не существует): энергетически он оправдан тогда и только тогда, когда осуществляется разгон до скорости, близкой к скорости света. Если вы его используете для небольших подруливаний — вы героически отапливаете Вселенную, тратя энергию предельно неэффективным образом. ‎- як орбитального выпаса
Видеоролик сделан человеком, умеющий рисовать [условно] красивые ролики, но вообще не понимающим, что он рисует и/или ориентирующимся исключительно на кашу и штампы в головах публики. WHY GOD WHY изображенные лазеры имеют параболические отражатели (!) диаметром на пару порядков больше диаметра луча? ‎- як орбитального выпаса
"Accounting for interstellar dust collisions en route to the target", скромно сообщает список требующих решения задач. Вот тут-то начинается самое интересное. В 1978 году при обсчете "Дедала" была получена оценка кол-ва материала бериллиевого щита, испаряемого за время полёта на несколько световых лет за счет соударений с межзвездной пылью: от 2 до 20 килограммов с квадратного метра сечения. ‎- як орбитального выпаса
(и это из расчета межзвездной плотности оной пыли. Starshot будет (на самом деле нет) стартовать с околоземной орбиты, и хотя и быстро покинет запыленную плоскость эклиптики, но — — — ) ‎- як орбитального выпаса
…и да, возвращаясь к вопросу о Moore’s law и миниатюризации: по "почтовой марке", незащищенной атмосферой стартапа, несколько десятилетий будут долбить космические лучи всех сортов и расцветок, она будет сгребать на себя набегающий поток межзвездных протонов с энергией в 10 МэВ, и периодически огребать межзвездной пылинкой — и хорошо, если эта пылинка просто проделает аккуратную сквозную дырку в размер пылинки (скорее всего так и будет, но по понятным причинам физика столкновений с микрочастицами на скорости 0.2 c не то чтоб хорошо изучена экспериментально — что, в принципе, оставляет некоторую лазейку: вышеприведенная оценка предполагает, что вся энергия пылинки рассеивается в материале мишени, чего при сквозном пробое чего-то тонкого не будет). Иные проекты звездолетов, между прочим, по этим причинам всерьез рассматривали возможность использования для бортовой электроники ламп. Размером с кастрюлю. ‎- як орбитального выпаса
Сама возможность изучить планетную систему, пролетая её на этой самой скорости 0.2 с — а тормозить никто не собирается, т.к. нечем — под чудовищно большим вопросом. Даже если в нашем распоряжении не "почтовая марка", а многометровый телескоп. На эту тему можно дискутировать, но я полагаю, что пролетная межзвездная миссия лишена смысла чуть менее чем полностью, если только мы абсолютно точно не знаем заранее, _что именно_ хотим рассмотреть детальнее. ‎- як орбитального выпаса
//задача "послать к звездам _хоть что-то_ хоть как-то" решается несколько проще: достаточно дождаться, пока желаемая звезда окажется в нужном месте прямо над горизонтом, и выпустить в её сторону пучок нейтрино. Долетят, инфа 100%. ‎- як орбитального выпаса
Резюмируя: хотя научиться ускорять материальные объекты до 0.2 c лучом лазера — само по себе, вероятно, реализуемая, очень интересная и FUCKING AWESOME задача, заявленные цели проекта — уверенная заявка на победу в космическом буллшит-бинго. ‎- як орбитального выпаса
^^^ а вдруг знают?! (as in теория заговора и все такое) ‎- baton
^ по проекту Breakthrough Listen у них заявлено "all data will be open to the public", а по Breakthrough Message — "to spark public debate about and the ethics of sending messages beyond Earth". Если знают, то цинично лгут :3 ‎- як орбитального выпаса
Спасибо! Насколько я понял из обсуждений, там предполагается запустить не одну почтовую марку (скорее открытку), а сотни, по очереди, и получить что-то вроде радиорелейной линии. Как она питается, я тоже не понял, но выглядит не так безнадёжно. Электроника для высоких ускорений и доволоно высоких температур есть, отработана на управляемых артиллерийских снарядах — но там с ограничением массы и временем работы сильно проще. Логичной первой целью, кмк, явился бы запуск такой штуки в сторону Марса или Юпитера, т.к. обратная связь будет получена быстро :) Пока не научатся уверенно фотографировать, скажем, Плутон или что там за ним, лететь на 4 световых года глупо. ‎- 9000
зачем нейтрино слать? уже ж радиоволны шлем давно. или надо чтоб с массой? ‎- operazioni di FAP
^ ну вот товарищей явно радиоволны не устраивают, а функциональность не заботит — значит, видать, весомости хотят. Можно и протоны послать, но их через атмосферу выпускать неудобно. ‎- як орбитального выпаса
В журнале «Наука и жизнь» был фантастический рассказ, в котором учёный решал проблему межзвёздных перелётов миниатюризацией. ‎- абонплата за листопад
Вообще идея достаточно очевидная - лазеры и микросхемы существуют не один десяток лет, а большой транзисторной сложности такому кораблю не нужно, для пробы хватило бы и радиомаячка. Я думаю, им далеко не первым такая идея в голову пришла, просто другие лучше умеют считать или более честны относительно реалистичности подобного запуска. ‎- Timur
@timurzil: как я понимаю, материалы с альбедо 99.999% появились относительно недавно, мощные лазеры — тоже не 50 лет назад. ‎- 9000
Лазеры давно (хотя постоянно излучающим менее 50 лет), и диэлектрический отражатель для узкой полосы волн давно известен. ‎- Timur
Логичная первая цель, на самом деле, такая: делаем объектив диаметром с почтовую марку. Пока даже не заморачиваемся тем, чтобы такие размеры имела камера в целом, ни в чем себе не отказываем. Смотрим на небо, видим там Луну. На таком расстоянии при скорости 0.2 c мы будем наблюдать объект порядка пяти секунд, даже если каким-то чудом попадем. Пробуем содержательно изучить Луну через почтовую марку за пять секунд, много думаем. Потом пробуем прямо с Земли минут за двадцать через ту же дырочку изучить Марс (что скорее всего более соответствует реальной точности попадания), думаем еще. ‎- як орбитального выпаса
примерно те же соображения от Jonathan McDowell: http://www.space.com/32592-breakthrough-starshot-interstellar...; у Астрофорума укрепляется убежденность в том, что Хокинг не то сознательно троллит общественность, пытаясь расшевелить болото, не то вслед за Кипом Торном связался с плохой компанией ‎- як орбитального выпаса
+ Борис Штерн, http://trv-science.ru/2016/04/19/dvojka-po-fizike/. «…Вот и я написал злобную статью, из которой читатели узнают что-то новое, позитивное. Да, это можно рассматривать как полезную провокацию. Но беда в том, что подобные провокации лишают людей ориентиров, где правда, где чушь, и в конечном счете низвергают науку на один уровень с дешевой пропагандой — этакое торжество постмодернизма. Вред от этого гораздо больше пользы». ‎- як орбитального выпаса
Насколько мне видно, люди, связанные с этим проектом, всё-таки не найвные идиоты в вопросах физики, и ни один из этих challenges пока не является неоспоримо непреодолимым, а всякая опубликованная критика проекта вроде не покрывает убедительно даже все уже опубликованные идеи проекта... ‎- Taivo Lints
^ квантовая механика не запрещает мне туннелировать сквозь бетонную стену, но я всё же поостерёгся бы ‎- operazioni di FAP
^ "не является неоспоримо непреодолимым" — *с технологиями ближайшего будущего, с вероятностью, достаточной для счтения начало первого исследовательского этапа проекта разумным. ‎- Taivo Lints
^ 1). сначала прикинем по священной корове волновой оптики, формуле лямбда/D (перепроверка приветствуется!). Сначала пять световых лет луч расходится с углом, определяемым диаметром излучателя (километр). Прибыв к Альфе Центавра, он имеет диаметр порядка сотни тысяч километров. Там летит наша стая. В плоскость/параболоид оптического качества она НЕ соберется, просто NO FUCKING WAY, поэтому после отражения расходимость будет определяться уже метровым размером одного отдельно взятого паруса (на самом деле паруса будут уничтожены межзвездной пылью еще до выхода из СС, ну да предположим, что у нас есть запасные). Пять световых лет отраженный пучок летит назад, на подходе к Земле он имеет диаметр в сотню МИЛЛИОНОВ километров. Теперь считаем: у нас было 100 ГВт, отразить мы смогли (1 м / 100000 км)^2 = 10^(-16) долю этой мощности, на Земле мы на квадратный метр ловим (1 м / 100000000 км)^2 = 10^(-22) долю от отраженного, т.е. 10^(-27) Вт. Вспоминаем, что солнечная постоянная — около киловатта на кв. метр. Т.е. наш источник на 30 порядков слабее Солнца. Звездная величина солнца около -27, изменения яркости в 100 раз = 5 звездным величинам… получаем, что наш зонд выглядит как звезда 48-й звездной величины. СОРОК ВОСЬМОЙ. Самый слабый объект, заснятый "Хабблом" (в ходе многочасовой экспозиции) имеет примерно тридцать вторую звездную величину, т.е. более чем в миллион раз ярче. ‎- як орбитального выпаса
2). и это всё, между прочим, в рамках того, что идеальной (оптического качества) плоскостью является отдельно взятый парус, что само по себе довольно наркоманское предположение ‎- як орбитального выпаса
3). но самая-то хохма в том, что применение формулы лямбда/D тут является, скажем так, чудовищным оптимизмом. Она справедлива для плоской монохроматической волны. Дистанция же в несколько световых лет (да даже несколько астрономических единиц) предъявляет совершенно чудовищные требования к монохроматичности и, как следствие — к неподвижности частей конструкции излучателя (или же к адаптивной системе, которая должна компенсировать подвижность). И под "чудовищными требованиями" тут имеется в виду нечто you people have never seen, а именно необходимость аккуратно отслеживать и тщательно компенсировать смещения, скажем, на 1 нанометр за час. Континенты дрейфуют в тысячу раз быстрее! ‎- як орбитального выпаса
Собственно, если мы вдруг справимся с задачей создания такой конструкции — вероятно, много эффективнее будет не стрелять из неё лазерами, а обратить процесс и сделать из неё "телескоп" с измеряемой километрами эффективной апертурой. В системе Альфы он сможет разглядеть как бы не существенно больше, чем пролетающая её насквозь почтовая марочка. ‎- як орбитального выпаса
^ Но если нам нужна стая, зачем вообще лететь поодиночке, почему не одним куском? Заодно и камера на борту получше поместится, и направленная антенна нормальная? А, мы будем слишком тяжелые, необходимая для нашего разгона до 0.2 с энергия и/или размеры лазера вообще зашкалит. Но зачем нам такая скорость? А, мы хотим непременно успеть за время жизни одного поколения. Поэтому несём хуергу про закон Мура. Нету в нас способностей предков, ухитрявшихся соборы строить веками (см. также копипасту про дубовые балки для Вестминстерского холла). ‎- як орбитального выпаса
Задачу "успеть за время жизни одного поколения" проще решить средствами генной инженерии, полагаю. ‎- worden

2015-2016 Mokum.place