73 коментарів

Розгорнути всі

Будь ласка, у свій профіль, щоб коментувати пости, робити закладки та оцінювати інших користувачів. Це займає всього два кліки.

Лют 09, 2022 18:49

Ученые Университета Макгилла разработали концепцию системы, способной запустить космический корабль на Марс при помощи массива инфракрасных лазеров диаметром 10 метров. Они будут нагревать водородную плазму в камере космического аппарата, создавая тягу из газообразного водорода. В теории, это позволит достичь Красной планеты всего за 45 дней. Например, с ракетами SpaceX Илона Маска полет человека туда занял бы минимум шесть месяцев.

https://phys.org/news/2022-02-laser-mars.html

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0094576521006305

Лют 09, 2022 19:12

По первой ссылке оригинальная статья. На ITC – позорный перевод. Позорный – потому, что Гугл лучше переводит.

Лют 09, 2022 19:16

По первой ссылке оригинальная статья.
Я ходил по оригинальным ссылкам, потому и вставил в комментарий.
А перевод от itc г..о.

Лют 09, 2022 19:17

Но схема интересная и как мне кажется весьма перспективная

The hydrogen propellant is then exhausted through a nozzle to realize specific impulses of 3000 s.

Лют 09, 2022 19:17

Концепцией лазерно-тепловой тяги исследователей из Макгилла предусматривается, что длина волны каждого луча составит около одного микрона, а общая мощность — 100 мегаватт
Мне кажется, это шедевр 🙂

Лют 09, 2022 20:00

Мне кажется это скорее проект для размещения излучателя на Луне: построить зеркало с эффективной площадью 1 кв. километр и получить 1 гигаватт даровой мощности солнечного излучения, а на Земле атмосфера мешать будет. Но конечно интересно, что у них на уровне кубсатов получится

Лют 09, 2022 22:14

лучше воду кипятить 🙂 Заправил в камеру, и туда луч гигаватный, за сотые секунды перегретый пар выдаст такой импульс, что атомный взрыволет переплюнет. Дозировать лучше кубиками льда. и хранить проще некуда.

Лют 09, 2022 22:45

Как вариант )) У водорода вроде бы импульс самый высокий, точно не помню, но если удастся сфокусировать такую энергию, то там конечно не вода и не пар а сразу плазма получится, а будет ли там кислород как рабочее тело полезен не знаю

Лют 09, 2022 22:57

и хранить проще некуда
Водород конечно выдаст УИ в несколько раз выше, но в плане хранения вода конечно конечно намного проще

Лют 09, 2022 23:08

Нет, воду совсем не проще. Мы сильно потеряем в удельном импульсе. Добиться таких скоростей будет нереально.

Лют 09, 2022 22:55

Мне кажется это скорее проект для размещения излучателя на Луне
Лазерную установку (+СБ или реактор) можно разместить на орбите любой планеты (Земля Марс, Венера и т.д.) так как так все равно используется для орбитеров.

И кстати можно использовать наработки военных.

Локхид Мартин сделала для ВВС США лазерную установку на твердотельных лазерах на 60 квт и массой 2 т для размещения на самолете. Если отмасштабировать, то грубо 6 МВТ это 200 т (как МКС приблизительно). До гигавата конечно далеко, но какие-то задачи уже можно выполнять.

Лют 09, 2022 23:21

Это да, на орбите можно, но вот меня смущает необходимость отслеживать в пространстве положение корабля на Марс в условиях когда сам излучатель летит по своей орбите раз и должен ещё и ловить Солнце в случае зеркал это два. А ворочать большим зеркалом на орбите это значит тащить на орбиту массивную конструкцию, да топливо ей орбиту поддерживать, а требуется их дофига и больше .. Мне кажется, для такого рода конструкций удобнее иметь надёжную планету под ногами

Лют 09, 2022 20:43

Контент видалено за запитом автора

Лют 09, 2022 23:30

Прочитал и понял что учёные вообще офигели,
Думаю, это не учёные, а журналисты, изнасилованные учёными.
Имелось в виду, что за 58 минут работы такого двигателя можно набрать требуемую скорость. Откуда взялись конские температуры, я так и не понял. 🙂

Лют 09, 2022 23:37

Контент видалено за запитом автора

Лют 09, 2022 23:38

Фактически лазерное оружие.

Лют 09, 2022 23:55

Контент видалено за запитом автора

Лют 10, 2022 12:28

А ещё средство борьбы с МБР/самолётами.

Лют 09, 2022 23:48

Есть два вопроса:

  1. Я где-то читал, и не раз, что “зайчик” от луча обычной указки будет на лунной поверхности диаметром 3 км. А есть ли у нас установки способные сфокусировать луч лазера до приемлемых размеров на таких расстояниях? Иначе приёмные “зеркала” должны быть нереально огромными. Что губит всю идею.
  2. Земная атмосфера содержит довольно много воды и пыли. При таком мощном излучении эти вода и пыль попавшие в зону луча будут быстро нагреваться и воздух с ними подниматься вверх, на его место будет засасываться другая порция воздуха с водой и пылью и так нон стоп. Нагретый воздух поднимаясь вверх и выходя из луча будет охлаждаться, влага в нём резко концентрироваться из пара в капли, которые гораздо менее прозрачны для луча и действуют как призма отклоняя его часть в рандомном направлении. Не получится ли искусственный антициклон огромной мощности, который быстренько закроет небо над установкой дождевыми облаками и заодно накроет весь проект медным тазом? Звучит конечно фантастически, но всё же.
Лют 10, 2022 00:07
  1. Чем больше диаметр луча – тем меньше диаметр пятна, т.к. слабее дифракция и, соответственно, меньше расходимость. От типично лазерной указки вообще 300 км будет, а не 3. 3 км получают когда луч проходит через небольшой телескоп, который его расширяет.
    Если использовать телескоп диаметром 10 м, то 1064 нм луч (по всей видимости там именно такой лазер) может иметь расходимость 0,26 мкрад. Это пятно диаметром 100 м на поверхности Луны.
  2. Если у нас пятно диаметром 10 м, то 100 МВт мощности дадут всего плотность мощности всего 1,27 Вт/мм^2. Некоторые карманные лазеры с AliExpress дают больше плотность мощности… Так что никакого особого нагрева воздуха не будет. Тем более, что такое ИК излучение слабо поглощается атмосферой (впрочем, водородом – тоже).
Лют 10, 2022 02:31

Как всегда, комментарии здесь куда более интересны, и познавательны, чем изначально статья. 😉
PS А уж сравнивать комментарии здесь и на itc и вовсе нелепо 😉

Лют 10, 2022 22:28

телескоп диаметром 10 м, то 1064 нм луч (по всей видимости там именно такой лазер) …. Это пятно диаметром 100 м на поверхности Луны.
Спасибо за уточнения. Если даже до Луны 100м, то интересно как же тогда они собираются фокусироваться на больших расстояниях. Вопрос риторический.

Тем более, что такое ИК излучение слабо поглощается атмосферой (впрочем, водородом — тоже).
Я атмосферой тоже пренебрёг, я о частичках воды и пыли в ней. И заметьте это только при ясном небе, а если набегут облака… Нам то надо толкать КК независимо от погоды.
И ещё 1,27 Вт/мм^2 по моему довольно не кислая мощность. Хотя тут я затрудняюсь оценить.
карманные лазеры с AliExpress дают больше плотность мощности
Может и так, но у них само “пятно” мизерное, а тут 10м. Это как одна спичка или горящий дом. Энергия горения дерева на единицу площади +/- одинаковая, а спецэффекты…

Лют 10, 2022 08:37

Я где-то читал, и не раз, что «зайчик» от луча обычной указки будет на лунной поверхности диаметром 3 км.
Можно посчитать ))
Laser Spot Size Calculator
А есть ли у нас установки способные сфокусировать луч лазера до приемлемых размеров на таких расстояниях? 
Фокусировка с помощью телескопа (см. комментарий ниже помогает)
А тут на практике тестили с телескопом
О расходимости луча.
Я пробовал дополнительно фокусировать сколлимированный красный луч через телескоп (ТАЛ-120, диаметр главного зеркала 120 мм, фокусное расстояние 805 мм). При увеличении в 32 раза изначальный диаметр луча около 4 мм становился равным около 120 мм. И о получении даже на сравнительно небольшом расстоянии в 300 м маленькой точки не шло и речи. При этом на больших расстояниях луч расходился гораздо меньше. Например, на расстоянии примерно 1,5 км пятно было диаметром сантиметров 20, в то время как пятно при изначальном диаметре луча 4 мм было около метра в диаметре.

Лют 10, 2022 22:36

Можно посчитать
Спасибо за линки.
Я уверен что на сравнительно небольших расстояниях расходимость луча можно держать в довольно тесных рамках. Сомнения закрадываются при космических масштабах расстояний.

Лют 11, 2022 00:42

Тут не нужны будут такие большие расстояния. Если за один час набрать 17 км/с, то КК успеет пролететь 30600км. Плюс добавим для округления 400 км НОО. Это на порядок меньше, чем до Луны.

Лют 11, 2022 00:56

Контент видалено за запитом автора

Лют 11, 2022 01:36

Тут не нужны будут такие большие расстояния. Если за один час набрать 17 км/с, то КК успеет пролететь 30600км.
Насколько я понял идея состоит в том чтобы на протяжении всего пути “дуть в парус” сначала разгоняя, а потом тормозя, для выхода на орбиту Марса(посадочное торможение уже будет за счёт атмосферы). Тогда одним часом не отделаешься, нужны недели/месяцы такого “ветра” и расстояния не чета лунным. Или я где-то, что-то упустил?

Лют 11, 2022 01:12

А почему не сделать на Луне обычнй “Хайперлуп”, просто проложив там металлические рельсы на 10 км? Типа разгонного “трамвая”… И можно очень недорго и просто разгонять до любых скоростей в сторону Марса и прочих планет. И 40 тыс. градусов не надо, а также дорогущих лазеров. Бувально можно сегодня сделать, наладив только плавку на Луне железных рельсов. Выплавлять можно большими зеркалами.

Лют 11, 2022 01:39

Десять километров будет мало, если мы хотим людей отправлять. А для грузов – отличная идея.

Лют 11, 2022 05:57

Для грузов тогда гораздо лучше и дешевле что-то вроде SpinLaunch, идея которых в условиях Луны реализуется вообще на раз-два-три.

Лют 11, 2022 05:52

Никакие рельсы не выдержат даже 1.7км/сек первой космической для Луны, не говоря уж об земной второй космической, чтобы хотя бы вырваться из земного притяжения. А сделать магнитный подвес такой длины на Луне – вполне реализуемая техническая задача, но не сейчас, а в отдаленном будущем. Сейчас – чистой воды фантастика.

Лют 11, 2022 21:07

Для людей это около 40 км.

Лют 14, 2022 23:55

На загал, ідея скористатися зовнішнім джерелом енергії, є дуже здоровою. От тільки не ясно, навіщо саме лазером шмаляти7 Може якось на міжорбітальному кораблі розгорнути ті самі дзеркальні поля, але не з лазера ловити світло, а від Сонечка?