Наномал да удал?

[Chilik]

zandr пишет:
Теперь, с чего пошёл разговор:
 Sаlyutman , привёл заметку http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/messages/forum11/topic15341/message1500268/#message1500268
в которой "эксперт журнала «Новости космонавтики» Игорь Афанасьев":
 

...тяговая сила лазера будет падать пропорционально квадрату расстояния от него до зонда, а законы математики отменить не могут ни ученые, ни миллиардеры. Уже через несколько астрономических единиц эта сила станет ничтожной, а ведь расстояние до системы альфы Центавра составляет около 272 000 а. е.

показывает полную неосведомлённость о проекте, которую рецензирует. Поскольку разгон предполагается осуществить на расстоянии существенно меньшем а.е. ...

Давайте Вы нам про расходимость лазерного луча расскажете. Конкретно, как эксперт, с цифрами.
Про расходимость в 100 микрорадиан поверю сразу - мы ещё в советское время подобным лазером 200-микронные дырки в рублях "с Лениным" на сувениры людям делали. С интересом послушаю про мощный стационарный лазер с расходимостью масштаба 10 микрорадиан. И с очень большим интересом выслушаю историю про систему с ещё меньшей расходимостью.
А потом задам простой вопрос: какой диаметр лазерного луча будет на расстоянии 1 миллион километров? А 10 миллионов километров? А мощности на единицу площади? И как это соотносится с законом обратных квадратов?

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Не, закон обратных квадратов справедлив всегда и везде, но... С увеличением расстояния от источника вдвое, интенсивность падает конечно в четверо, но... мы представляем, что считать это вдвое надо от источника излучения, но это справедливо только если он светит во все стороны. А вот для лазерного луча за точку отсчета надо принимать не начало луча, ибо это не точечный источник. А надо принимать ту точку перед источником, в которой луч как бы превратится в точку нулевого размера. Вот от этой точки и надо считать удвоения расстояний с уменьшением интенсивности в квадрате. А это расстояние может быть вполне ощутимым. В общем, с этой точки зрения проект не так плох, но... марка на расстоянии в световые годы, да чтоб передала что-то полезное, кроме типа бип-бип-бип- первого Спутника. Не стоит оно того.

[Кубик]

Александр Шлядинский пишет: А вот для лазерного луча за точку отсчета надо принимать не начало луча, ибо это  не точечный источник. А надо принимать ту точку перед источником, в которой луч как бы превратится в точку нулевого размера

В прикладной оптике такого представления не существует - все отдельные составляющие ркеального луча исходят каждый из своей точки, если не рассматривается теоретический точечный источник или схождение идеального параллельного пучка  в точку с помощью безаберрационной оптики - в данном случае ни то, ни другое, а если лазерный луч свести в "точку" (фокус) практически - получится опять же расхождение, соответствующее отношению апертуры и расстояния до фокуса..

[Chilik]

Александр Шлядинский пишет:
А вот для лазерного луча за точку отсчета надо принимать не начало луча, ибо это не точечный источник. А надо принимать ту точку перед источником, в которой луч как бы превратится в точку нулевого размера. 

Кубик ответил уже, но и с Вами я тоже соглашусь во внезапном порыве политкорректности и толерантности.
Давайте для расчётов перенесём точку начала отсчёта километров на 10. Нет, офонареем от собственной смелости и перенесём её километров на 100. И? Применительно к обсуждаемой проблеме?

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Chilik пишет:

Александр Шлядинский пишет:
А вот для лазерного луча за точку отсчета надо принимать не начало луча, ибо это не точечный источник. А надо принимать ту точку перед источником, в которой луч как бы превратится в точку нулевого размера.

Кубик ответил уже, но и с Вами я тоже соглашусь во внезапном порыве политкорректности и толерантности.
Давайте для расчётов перенесём точку начала отсчёта километров на 10. Нет, офонареем от собственной смелости и перенесём её километров на 100. И? Применительно к обсуждаемой проблеме?
 

Давайте не будем переносить на 10, и даже на 100. Когда у меня дети начинают говорить, что хотят сделать стабилизаторы ПРИМЕРНО такие, я отвечаю, что в технике цифры ПРИМЕРНО не существует. Посчитайте, скока вешать в граммах, тогда и будет тема для разговора. А у меня претензий к этому проекту и без расходимости луча выше крыши. Пущай балуются, благо не за мой счет...  :-)

[Валерий Жилинский]

Chilik пишет:
Давайте Вы нам про расходимость лазерного луча расскажете. Конкретно, как эксперт, с цифрами.
Про расходимость в 100 микрорадиан поверю сразу - мы ещё в советское время подобным лазером 200-микронные дырки в рублях "с Лениным" на сувениры людям делали. С интересом послушаю про мощный стационарный лазер с расходимостью масштаба 10 микрорадиан. И с очень большим интересом выслушаю историю про систему с ещё меньшей расходимостью.
А потом задам простой вопрос: какой диаметр лазерного луча будет на расстоянии 1 миллион километров? А 10 миллионов километров? А мощности на единицу площади? И как это соотносится с законом обратных квадратов?

Не надо быть экспертом, чтобы ответить, что при расходимости пучка в один микрорадиан ширина пучка, исходящего условно из точечного лазера, будет два километра на расстоянии в один миллион и двадцать на расстоянии десяти миллионов километров. Это школьная задача.
   
Но дело в том, что здесь предполагается использовании системы лазеров большого диаметра (диаметр не конкретного лазера, а именно системы лазеров), аналогичной фазированной решётке в радиотехнике. То есть сам диаметр источника в этом примере нельзя принимать за точку, это минимум километры, и уже на начальном этапе в парус аппарата дует малая часть энергии. Это означает, во первых, снижение мощности на единицу площади пучка (условимся называть удельной мощностью?) на начальном этапе движения, и, во вторых, достижение угла расходимости в нанорадианы  и далее, в третьих, в связи с этим, малое изменение удельной мощности на дальностях в миллионы и десятки миллионов километров.
   
Не спрашивайте меня, как они собираются добиться работоспособности такой системы, точности её прицеливания и прочего, это я сам бы хотел узнать. Но кончайте детский срач по поводу дырок в рублях с Лениным! Иначе обосрётесь как ракетчики обосрались в прогнозах о перспективах Маска и Фалькона.

[Валерий Жилинский]

Кстати, зато понятно, как можно обеспечить удержание зонда в луче. На относительно большом расстоянии от центра источника должны быть лазеры с другой длинной волны. Получается своего рода система позиционирования. Ориентируясь на эти лазеры зонд сам удерживается в луче.

[Валерий Жилинский]

Александр Разоренов пишет:

Георгий Бугов пишет:
Прочтение нескольких статей группы Лубина приводит к мысли, что ключевым звеном будущих проектов они считают крупную космическую лазерную установку, которая фигурирует во множестве сценариев. Ее предполагается использовать и для разгона, и для изменения траектории опасных астероидов, и для зондирования тел Солнечной системы

Возможно я ошибаюсь, но по-моему единственное место в космосе, где её разрешат разместить - это обратная сторона Луны, чтобы никому в голову не пришло использовать её по Земле.

А вот с этим соглашусь. И, более того, считаю не реальным размещение такой установки на Земле.

[hlynin]

zandr пишет:
Сейчас уже и не припомнить, сколько энтузиастов отправлялось из Европы в западном направлении в поисках короткого пути к восточным богатым странам, но в веках сохранилось только имя того, кто первым вернулся и рассказал о находке: Христофор Колумб.

Абсолютно согласен. Каждому своё. Учёные должны получить инфу, первооткрыватель - славу, власть - как минимум надежду на богатство. а народ - великолепное зрелище. Колумб в полной мере это учёл. Диковинно разодетый, с попугаем на плече, с индейцами, несущими золото и неведомые растения, с музыкой, песнями и танцами он вошёл в историю прочно и навсегда, хотя открыл всего лишь остров (да и то не первый увидел, плавал за чужой счёт и  не один). Кстати и вернулся он не первый. Первым в обратном направлении Атлантику пересёк один из капитанов Колумба  - Мартин Пинсон. Он же и первым вернулся в европейский порт. Но кто его помнит? (кроме меня)
Так и позже поступали умные люди. Так надо поступать и со межзвёздными полётами. ибо за 500 лет в социума мало что изменилось.

[hlynin]

Валерий Жилинский пишет:
А вот с этим соглашусь. И, более того, считаю не реальным размещение такой установки на Земле.

На Земле в руках отдельных людей есть куда более страшное оружие. Но вот не отправляют его на Луну. Привыкли. Так будет и с лазером. 

[Валерий Жилинский]

hlynin пишет:

Валерий Жилинский пишет:
А вот с этим соглашусь. И, более того, считаю не реальным размещение такой установки на Земле.

На Земле в руках отдельных людей есть куда более страшное оружие. Но вот не отправляют его на Луну. Привыкли. Так будет и с лазером.

Здесь есть две проблемы. Главная состоит в том, что невозможно обеспечить параметры луча при прохождении его через атмосферу.Поэтому установку придётся вынести в космос. С другой стороны, нужно иметь прочное неподвижное (вероятно квази-неподвижное, адаптивное и состоящее из некоторого числа независимых блоков) основание для размещения лазерной установки, поэтому вероятно размещение установки на Луне.

А при нахождении в космосе такая установка превращается в "Абсолютное оружие", первым его применивший получает контроль над ситуацией, ему невозможно адекватно ответить.
   
Кстати, такая установка на обратной стороне Луны - отличная задача для европейской Лунной Деревни. Как источник энергии для луча мне нравится МГД генератор на базе ракетного двигателя, причём кислород для него может быть местный, лунный, а горючее - водород - привозным с Земли

[hlynin]

Валерий Жилинский пишет:
А при нахождении в космосе такая установка превращается в "Абсолютное оружие", первым его применивший получает контроль над ситуацией, ему невозможно адекватно ответить.

Эт Вы фантастики начитались. Типа этого
http://epizodsspace.no-ip.org/bibl/fant/eshbah/obl.html

Тот же бред. как ракетная база на Луне.

[Diy]

Вы тут пытаетесь по-быстрому сделать то, на что толпе ученых и инженеров Мильнер выделяет 100 млн долларов на много лет, а именно на проработку реализуемости идей Любина.

[Иван Моисеев]

Штуцер пишет:

ОАЯ пишет:
Речь идет о Гигаваттах в секунду!

Похоже, речь идет о незнании элементарной физики.  

А что вы хотите? Объем ума у каждого отдельного индивидуума ограничен. Освоил писание на форуме - вытеснил из ума школьную физику. Редко у кого хватает объема ума и на то, и на другое...

[Валерий Жилинский]

Diy пишет:
Вы тут пытаетесь по-быстрому сделать то, на что толпе ученых и инженеров Мильнер выделяет 100 млн долларов на много лет, а именно на проработку реализуемости идей Любина.

Да, меня это тоже умиляет.
   
Тем не менее какие-то варианты решений достаточно очевидны.

[zandr]

Валерий Жилинский пишет:
Тем не менее какие-то варианты решений достаточно очевидны.

Достаточно очевидно, что как только будет создан приёмник, способный принять сигнал от наноспутника из ближайших окрестностей (например 10 а.е.) звезды, с помощью этого приёмника можно будет увидеть больше, чем передаст "посланец".
Очень чётко расписано http://trv-science.ru/2016/04/19/dvojka-po-fizike/

...Наконец, допустим, что, победив законы физики, зонд прилетел и сфотографировал гипотетические миры своей миниатюрной камерой. Как передать это на Землю? Допустим, что граммовый нанозонд имеет механизм ориентации с точностью 10-5 и 10-сантиметровое параболическое зеркало, выверенное с точностью до долей микрона и весом менее грамма (оптики, ау!). И маленький светодиод отправит точно в направлении Земли одноваттный сигнал. На приемную решетку от светодиода придет один фотон на каждые 20 гектаров в секунду. Но у нас этих гектаров 10 тыс. (так в препринте). И огромный приемник — та же сфазированная решетка примет этот сигнал с эффективностью один фотон — один бит (так в препринте!). И темп передачи 500 бит в секунду у нас в кармане!
(Специалисты по космической связи, ау!) Правда, рядом в одной или нескольких секундах дуги от светодиода — несфокусированный источник 1026 Вт. Но это уже мелочи. Кстати, у нас уже есть такая чудо-решетка с угловым разрешением 10-10, а значит, нет никакого смысла посылать зонд — она сама прекрасно увидит миры у Альфы Центавра, снимет спектры и даже сможет разрешить их...

[zandr]

Chilik пишет:

С интересом послушаю про мощный стационарный лазер с расходимостью масштаба 10 микрорадиан. И с очень большим интересом выслушаю историю про систему с ещё меньшей расходимостью.

Кстати, из той же статьи:

Первоисточник https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1604/1604.01356.pdf — электронный препринт Филипа Любина (Philip Lubin) из Университета Санта-Барбары... Автор е-принта участвовал во вполне реалистичных разработках лазерных фазированных решеток, например, для испарения поверхности астероида с расстояния 10 км (чтобы снять спектр и посмотреть химсостав). Мощность — 10 кВт, расходимость — 0,1 с...

Если правильно перевёл, 1 угловая секунда, с округлением =5 микрорадиан

[Валерий Жилинский]

zandr пишет:

Валерий Жилинский пишет:
Тем не менее какие-то варианты решений достаточно очевидны.

Достаточно очевидно, что как только будет создан приёмник, способный принять сигнал от наноспутника из ближайших окрестностей (например 10 а.е.) звезды, с помощью этого приёмника можно будет увидеть больше, чем передаст "посланец".
Очень чётко расписано http://trv-science.ru/2016/04/19/dvojka-po-fizike/

...Наконец, допустим, что, победив законы физики, зонд прилетел и сфотографировал гипотетические миры своей миниатюрной камерой. Как передать это на Землю? Допустим, что граммовый нанозонд имеет механизм ориентации с точностью 10 -5 и 10-сантиметровое параболическое зеркало, выверенное с точностью до долей микрона и весом менее грамма (оптики, ау!) . И маленький светодиод отправит точно в направлении Земли одноваттный сигнал. На приемную решетку от светодиода придет один фотон на каждые 20 гектаров в секунду. Но у нас этих гектаров 10 тыс. (так в препринте). И огромный приемник — та же сфазированная решетка примет этот сигнал с эффективностью один фотон — один бит (так в препринте!). И темп передачи 500 бит в секунду у нас в кармане!
 (Специалисты по космической связи, ау!) Правда, рядом в одной или нескольких секундах дуги от светодиода — несфокусированный источник 10 26 Вт. Но это уже мелочи. Кстати, у нас уже есть такая чудо-решетка с угловым разрешением 10 -10 , а значит, нет никакого смысла посылать зонд — она сама прекрасно увидит миры у Альфы Центавра, снимет спектры и даже сможет разрешить их...

На самом деле здесь много нестыковок, я прекрасно это понимаю. Но есть возможность решать задачи последовательно. Сначала - лёгкие зонды по системе, потом, например, зонд побольше и потяжелей к "соседям", пусть и не с 1/10, а с 1/50 или даже 1/100. И смысл состоит не в том, чтобы снять спектр, можно придумать задачи и поинтересней.

[Chilik]

zandr пишет:
Достаточно очевидно, что как только будет создан приёмник...

Это - да, и именно эта тема всплывает на самом деле первой, когда про проект начинаешь задумываться.
Но тут ведь есть множество решений и не все из них тупо перечёркиваются. Например, устраиваем пулемётную серию "почтовых марок". Сколько там обещано на разгон - 10 с? Вот, со скважностью 6 берём и один раз в минуту пуляем очередной аппарат. И так 50 лет подряд. Тогда вся эта цепочка на бумаге будет лететь ровной колонной по одному и задние будут ретранслировать передних по цепочке. Уже "эр квадрат" будет работать не на парсек с хвостиком, а на 0.1 световую минуту. Всё равно дофига, но помечтать-то можно?

[Diy]

Если уж автор взялся в одной статейке обосновать невозможность реализации проекта, то пусть приведет обоснования несоответствия необходимых технических решений существующему уровню техники и невозможность их реализации в разумные сроки и деньги. Иначе эта статья пустозвонство.