Возможно ли такое с точки зрения физики?

[ВЯЧЕСЛАВ270]

Здравствуйте! Хотел проконсультироваться по одному вопросу.
Один человек предлагает такой вариант звездолета
1) Старт на световом луче. Солнечный парус ("наследник фотонной ракеты") разгоняется гигантской стартовой структурой генератор луча-фокусирующая линза до долей света (0.1с – 0.5с) в течение примерно пол года-год.
Там есть и пункты 2,3, 4, но у меня вызывает сомнение именно первый пункт
Пункт № 1: бред или не бред?
Вопрос не в стоимости (понятно, что расходы будут коллосальными), а именно в возможности такого.
И еще одна идея, тоже довольно сомнительная
1. Возвращаясь к звездолетам.
Есть одно решение, которое рвет порочный термодинамический круг проблем. Вы можете оставить громоздкий генератор тока с тепловым контуром и радиаторами ДОМА. На каком-нибудь планетоиде, лишенном атмосферы и питать ионный двигатель электроэнергией "по проводам". Энергетическим лучом (что тоже очень большая морока, но овчинка может стоить выделки)
Вы можете передавать уже высококачественную энергию на борт разгоняемой ракеты по радиолучу. Огромная антенна (ректенна, антенна с полупроводниковыми диодами в узлах сетки) может с эффективностью до 80-90% этот радиолуч превращать в ток, который уже в ионнике с такой же высокой эффективностью (тоже до 80% в идеале) превращается в энергию реактивной струи.
Я лично (вслед за Лэндисом) крутил эту схему и готов признать возможность ее эффективность (даже незаменимости) на скоростях ниже 0.1с

[url=http://go2starss.narod.ru/pub/E013_IZRL.html]http://go2starss.narod.ru/pub/E013_IZRL.html[/url]

Тема не хоженая.
Неофиты ее не принимают на ура. Хотя она достойна этого.

[Alexandr_A]

Неофиты ее не принимают на ура. Хотя она достойна этого.

У него там элементарная ошибка по оптике. Он видимо решил, что раз игрушечная линза собирает свет в точку, то можно расположить ее возле солнца и сфокусировать падающий свет на астрономическое расстояние.

[ВЯЧЕСЛАВ270]

Если у вас монохромный (одной длины волны) и точечный (то есть строго когерентный) источник энергии (проще говоря лазер или мазер) то вы в принципе НИЧЕМ не ограничены в возможности фокусировать ваше излучение на практически любых (световые годы) расстояниях.
Диаметр пятна ограничивается только так называемым дифракционным пределом и считается просто:



х – диаметр пятна (в нашем случае диаметр светового паруса)
f – фокусное расстояние (дистанция разгона примерно 1 св. год)
лямбда – длина волны излучения. (чем длина короче тем лучше)
d – апертура фокусирующей системы (проще говоря, диаметр линзы)

1.22 – это коэффициент для так называемого первого ноля пятна Эйри. В нем собирается 83.8% всей энернии.



2.44 – второй ноль. 91%

[url=http://en.wikipedia.org/wiki/Airy_disc]http://en.wikipedia.org/wiki/Airy_disc[/url]

Обратите внимание – все зависимости линейные. То есть уменьшив длину волны в N раз вы в N раз уменьшаете, скажем, диаметр паруса. Или увеличиваете дистанцию разгона.
Так же связаны и диаметр паруса с диаметром линзы. Чем меньше диаметр паруса тем (пропорционально) больше должен быть диаметр линзы.
Обычно линза получается от 100 – 1000 км. И это считается приемлимым, так как Роберт Форвард предложил использовать так называемую зонную пластинку Френеля

[url=http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%BE%...%B5%D0%BB%D1%8F]http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%BE%...%B5%D0%BB%D1%8F[/url]

Это ажурная конструкция (в миллионы тонн) расположенная на оптической оси лазерного луча между излучателем и парусом. Именно она и обеспечивает концентрацию электромагнитной энергии на парус через все расстояние.



По поводу взаимного движения излучателя (Солнечная система тут ни при чем) паруса и линзы.
Я когда-то мучался этой проблемой и нашел ряд решений. Это не принципиальная проблема с точки зрения небесной механики – сохранение трех тел на одной оси.

Куда более сложная (и на самом деле самая узкая) проблема светового парусника – сохранение точности положения двух тел на одной оси.
Легко понять что если парусник в 1 000 000 раз дальше от линзы чем та от излучателя, то смещение линзы (или излучателя это не важно) с оси на 1 метр даст в районе паруса отклонение 1 000 000 метров.
Но опять же. Если фокусное расстояние 1 св. год (62 000 а.е.) то расположив линзу от излучателя на ~62 а.е. коэффициент точности позиционирования становится 1000.
Это тоже кажется сумасшествием, но используя лазерную триангуляцию добиться нужной точности позиционирования системы в принципе можно.
В задаче о составном интерферометре для наблюдения внешних планет такого же уровня сложности задача (но на базах много меньших)

Это разумеется не все проблемы. Когда люди впервые с ними сталкиваются, они машут руками и заявляют: парусник неосуществимая утопия. Ракета лучше.
Но это потому что они не знают какие проблемы у реальной ракеты разгоняющейся до 0.1-0.5с...

Но вы не уловили нюансов.


[url=http://fizika.ayp.ru/6/6_9.html]http://fizika.ayp.ru/6/6_9.html[/url]

Обратите внимание, угол расхождения тем меньше, чем ШИРЕ апертура (D).
При этом речь идет именно о абсолютно параллельном луче.
В нашем случае мы имеем фокусирующую линзу.
То есть сходящиеся лучи.
И ограничений на длину фокусного расстояния у нее нет (единственное ограничение та самая формула, что я привел выше).
Все что вас ОПТИЧЕСКИ ограничивает – диаметр фокусирующей линзы, длина волны и диаметр паруса.
Единственное дополнительное ограничение – прозрачность космоса.
Но на расстоянии в 1-10 св. лет космос можно считать идеально прозрачным.

Форвард и Фрисби лазерным лучом собирались не только разгонять световой парусник ВОЗЛЕ Солнца, но и тормозить у звезды-цели, послав луч через всю дистанцию полета в десятки световых лет.
Первым идею предложил Форвард. Написал роман "Мир Роша" (не переведенный на русский до сих пор). Совсем обнаглев, он решил вернуть людей назад этим же лучом...


[url=http://go2starss.narod.ru/pub/E001_FBPPS.html]http://go2starss.narod.ru/pub/E001_FBPPS.html[/url]

Не важно какие нюансы тут возникают... В первом приближении схема работоспособная.
И меня восхищает полет мысли..
Самое главное.
Для того чтобы придумать такое безумие НАДО ЗНАТЬ ФИЗИКУ!

[андроид]

"Тема не хоженая.
Неофиты ее не принимают на ура. Хотя она достойна этого."
Извините, но тема "избитая". Погуглите по своей теме.