Я у мамы астрофизик

[nataraj]

В свете открытия "близких" экзопланет, все в фыспуке бросились считать сколько о ни лететь на реактивном самолете (точнее я думаю что кто-то один посчитал, а остальные как попки повторяют, это же фыспук)

Меня же заинтересовал другой вопрос. Способы разогнаться и затормозить, мы рано или поздно придумаем. А вот способов еще и выжить при этом, в смысле перегрузок, думаю принципиально революционных не прибавится. Так что разгоняться будем ме-е-е-едленно...

Поэтому я решил для начала посчитать, сколько времени займет разогнаться до скорости света с комфортными для пассажира перегрузками. Вдруг это займет так много времени, что вообще до скорости света нет смысла разгоняться...


Википедия сообщает, что для гражданской авиации допустимая перегрузка 2.5g. Для круглости возьмем 3. a=30 м/с^2
Vk=V0+a*t, V0=0 м/c
t=Vk/a, Vk=3*10^8 м/с,типа скорость света.
t=3*10^8/(30)=10^7 с
То есть до скорости света разогнать живого человека можно не быстрее чем за примерно 10^7 секунд. Переведем в года:
10^7/(60*60*24*365)=0.317года. То есть примерно за четыре месяца..

Четырьмя месяцами в свете 40-летнего полета в целом можно пренебречь, погоды они не сделают.

Я негде не налажал в расчетах, исключая тот факт что скорость света для макро-тел не достижима, и на близких к них значениях человек все равно не выживет по разным другим причинам?

Comments

[vitus_wagner]

Ну поправку Лоренца ты не учел. Но это фигня. Потому что, скажем, на скорости 80% световой ей уже можно пренебречь.

Три месяца жить при троекратной перегрузке - оно несколько некузяво. Поэтому разгоняться надо с ускорением 1g. Тогда в корабле будет в процессе разгона вполне комфортная обстановка - как на земле. А прожить в таком состоянии всего год. Правда, потом придется заниматься переконфигурацией всего и вся, чтобы начать создавать гравитацию с помощью центробежной силы. Потому что жить 40 лет в невесомости тоже некузяво.

Но если есть избыток энергии, то можно ускоряться до середины пути. А потом тормозиться половину пути. Та самая поправка Лоренца нас спасет и позволит ускоряться неограниченно.

Так что препятствием для субсветовых полетов является ни разу не способность человека переносить перегрузки.

Препятствий (если предположить что проблему созания ускорения мы решили) остается два

1. Защита от всякого мусора, летающего в космосе. Потому что банальный атом водорода превращается в такой ситуации в высокоэнергетичный протон. А если там что покрупнее летало?

2. То, что темп жизни на Земле оказывается слишком высок. Даже если (за счет гибернаци ли, лоренцева сокращения времени ли, биологического увеличения продолжительности жизни ли) космонавтам удастя дожить до возвращения, вернутся они настолько в другой мир... Ну вот представим себе, что в 1967 году СССР отправил межзвездную экспедицию, которая вернулась в 2017...

[slobin]

// Ну вот представим себе, что в 1967 году СССР отправил межзвездную экспедицию, которая вернулась в 2017...

Хм... А это фанфик! (хотя у Стросса было забавнее: "организатор первой межзвёздной экспедиции ожидала по возвращении чего угодно, но только не дела о банкротстве")

P.S. ЕСЛИ предположить, что проблема создания ускорения решается прямоточником, ТО, наверное, он же и путь нам расчищать будет. Это не мусор, это горючее! Но это фантастика, конечно...

... Кому татор, а куму - лятор ...

[vitus_wagner]

Это не фанфик, это вполне самостоятельный сюжет.

[slobin]

Ну, я к тому, что отправлять в 1967 году звёздные экспедиции даже у фантастов наглости не хватало. А вот в 2017 -- легко. Вплоть до того, что в мире Стругацких Первая Звёздная стартовала, кажется, как раз в 2017. Вот написать, как она в 2017 же и возвращается... только не в тот, а в этот?

... CEKPETHOCTb 3AKOHOMEPHA, HO HEECTECTBEHHA ...

[lodin]

Было, как минимум, у Хайнлайна и у Высоцкого.

[lodin]

Вот про 1g тоже хотел написать. Даже скорость считал. Однако, весить корапь (точнее, топливо для него) будет...

[vitus_wagner]

Это если он топливо с собой повезет. А если прямоточник?

[qkowlew]

Межзвёздный прямоточный двигатель Бассарда#Ограничение на скорость:

ограниченность скорости, которой может достичь оснащённый им корабль (не более 0,119c = 35,7 тыс. км/с). Это связано с тем, что при улавливании каждого атома водорода (который можно в первом приближении считать неподвижным относительно звёзд) корабль теряет определённый импульс, который удастся компенсировать тягой двигателя только если скорость не превышает некоторого предела. Для преодоления этого ограничения необходимо как можно более полное использование кинетической энергии улавливаемых атомов, что представляется достаточно трудной задачей.

[slobin]

Почитал статью по ссылке. Похихикал. Вот как называется это явление, когда кто-то, искренне пытаясь сказать, что Билл Гейтс -- очень богатый человек, называет его миллионером (потому что говорящий не отличает миллионы от миллиардов)? Вот так и тут: "для сравнения: в центре Солнца энерговыделение составляет всего лишь порядка 1 ватта на кубический сантиметр". Вообще-то ещё на два-три порядка меньше, в зависимости от модели.

... Товарищ на вкус и цвет ...

[nataraj]

по поводу уворачивания, от микротел... Пока гулял, фантазировалось на тему уварачивания при помощи квантовой неопределенности: (мы очень точно измерили скорость, и теперь объект черт знает где) или при помощи каких-либо еще квантовых эффектов. Например попадать в дырку между дифракционными кольцами для частиц-волн...
Но это фантастика на уровне достоверности автостопом по галактике...

[qkowlew]

Там и макротел по дороге гарантированно встетится.

Фишка в том, что на интересных для путешествия скоростях сверхопасными снарядами становится буквально ВСЁ встреченное, начиная с одиночных атомов.

[dims12]

Я давно придумал идеальное противоперегрузочное устройство.

Вспомните лягушку, которая левитирует в магнитном поле.

Это оно и есть.

Если создать такую капсулу, с чрезвычайно сильным магнитным полем, таким, что оно будет выталкивать тело человека при нужном ускорении -- то человек ускорения чувствовать не будет. Потому что диамагнитная сила будет действовать на все участки его тела равномерно.

И вообще. Противоперегрузочное поле -- это любое поле, которое действует на тело человека по всему объёму.

Побочные эффекты могут быть, не спорю. Например, при вибрации в сильном поле могут возбуждаться какие-нибудь сигналы в нервах. Но лягушка, говорят, чувствует себя окей. Думаю, и человек будет.

[qkowlew]

диамагнитная сила будет действовать на все участки его тела равномерно.

Не будет.
Как и в "ванне" - порблемы неодноородности

[dims12]

Ну лягушка же висит.

P.S. Неоднородность не отрицаю. Однако же, она будет гораздо меньше, чем в любом ложементе или при погружении в жидкость.

[qkowlew]

"Лягушка висит" - не аргумент совершенно, так как ей при этом компенсируют всего то 1g, который она И ТАК выдерживает (и даже прыгает при этом 1g).

По сравнению с ложементом - да, диамагнитный подвес лучше.
По сравнению с погружением в жидкость - разница будет копеечная из-за неоднородности свойств по тканям тела (кости-мясо), а проблемы энергетики и надёжности на порядки выше.

[dims12]

> разница будет копеечная из-за неоднородности свойств по тканям тела (кости-мясо)

Разница не может быть копеечной, потому что любая механическая система прикладывает усилие только снаружи. На все остальные части тела, усилие передаётся самими тканями тела. В этом и заключается проблема -- ткани тела оказываются не в состоянии передать это усилие.

В магнитной ловушке усилие передаётся по всему объему. Пусть неравномерно, однако всё равно по всему объему.

Усилие, по определению, то же самое. Но если в механическом подвесе ВСЁ это усилие надо передать с поверхности тела, то при магнитном подвесе -- только между участками неоднородности.

Разница д.б. на порядки, а не копеечная.

[qkowlew]

Простите, но вы правда уверены, что диамагнитные свойства костей и мяса одинаковы????

[dims12]

Не вижу смысла повторяться.

[nataraj]

Я на самом деле не понимаю, о чем спор. Витус прекрасно показал, что ускорение 1g гораздо проще и главное полезнее... Не надо вывешивать лягушку...

[qkowlew]

Помимо штатного полёта есть попадание в нештатки.

Два примера:

1. Вот мы штатно разогнались, пролетели почти половину пути.

В самом начале инерционного участка, после выключения разгонного движка, когда вся система остывает, "паркуется" и готовится к штатному развороту - столкновение с телом, которое изменило вектор полёта достаточно, чтобы конец инерционного участка ("финишная воронка траекторий") сместилась на неприемлемо большое расстояние от звезды-мишени. Включить движок прям щас мы не можем, так как разворачиваемся.

К окончанию разворота имеем необходимое воздействие для возвращения в финишную воронку, требующее намного больших ускорений ПРЯМО СЕЙЧАС или ЕЩЁ БОЛЬШИХ ускорений, "если долго размышлять что делать".

2. На тормозном участке вместо штатного торможения на 1g в течение года мы имеем неисправность, которую устраняем как раз большую часть этого года. И на финише можем затормозить только 40-кратными перегрузками.

[dims12]

Спор о том, будет ли диамагнитная ванна эффективна при больших перегрузках (10g и более). Я считаю, что будет.

Кто такой Витус не знаю и доказательства пользы 1g меня не интересуют.

Дошло: это в другой ветке. Витуса знаю и аргументы его принимаю.

Однако же, даже в современных ЛА перегрузки могут достигать 10g. Если при помощи какого-либо решения мы сможем обеспечить выживание при бОльших перегрузках, это будет только лучче.

[vitus_wagner]

Вот тебе ссылочка на серьезную статью где оценивается комфортность разных релятивистских траекторий с точки зрения ускорения.
https://arxiv.org/abs/1702.06562