- 1 frag / 2 deaths
- Участник
Нагуглил такую штуку:
https://en.wikipedia.org/wiki/Direct_Fusion_Drive
Тут сразу реактор синтеза (а не расщепления), энергия сразу идёт на разгон рабочего тела, а электричество получается побочным продуктом. Это гораздо более продвинутая технология, чем Нуклон с его турбиной и огромными радиаторами. Жалко только, что проект только на бумаге есть.
Прыжки в варп спасут межзвездные путешествия
Scott Manley делал обзор различных интересных двигателей будущего.
Dmitry_Milk
> Хм, я думал, что ксенон берут из-за большого радиуса атомов, что позволяет легко их ионизировать.
Размер атома слабо зависит от номера (условно, внешний электрон что водорода, что цезия, находится в поле эффективного заряда +1). Скорее наоборот, у благородных газов полностью заполненная оболочка и минимальный радиус.
> Но все равно это не отменяет вышенаписанных выкладок, т.к. масса иона в этой формуле отсутствует.
Да, тоже задумался над этим. Почему-то же используют именно ксенон, а не что-то более легкое.
Может, просто потому, что плотность выше и баки с топливом меньше?
Dmitry_Milk
> на более легких ионах должен получаться более высокий удельный импульс
Насколько я понимаю, не проблема разогнать более тяжёлый ион, увеличив силу электрического поля. Так что используют тот материал, что легче хранить и ионизировать, и который не разъедает сам двигатель.
}:+()___ [Smile]
> Может, просто потому, что плотность выше и баки с топливом меньше?
Судя по всему да. Инертность и максимальная упаковка нейтронов в ядре. Ядра тяжелее с похожими свойствами уже радиоактивные что вызывает проблемы.
P.S.
Плюс еще ксенон легко ионизируется отчего его в лампах использовали. Ну и понятно что ионнику оно надо.
Panzerschrek[CN]
> Раздумывал я тут над жтим Нуклоном и пришёл к одной мысли. В космонавтике куда
> не посмотри, везде какие-то физические законы и ограничения, весьма усложняющие
> жизнь.
Поэтому скоро придут к выводу, что реальный мир с его законами и ограничениями нам не подходит, и нужно уходить в глубокую симуляцию миров, где все можно.
Чопик
> Поэтому скоро придут к выводу, что реальный мир с его законами и ограничениями
> нам не подходит, и нужно уходить в глубокую симуляцию миров, где все можно.
И статистически это давно уже произошло.
В этой симуляции мы не хотим вылетать за пределы солнечной системы. Почему то это не нужно.
}:+()___ [Smile]
> Скорее наоборот, у благородных газов полностью заполненная оболочка и
> минимальный радиус.
Похоже, что так и есть:
Но в то же время я слышал утверждение (как и =A=L=X= в #5857), что ксенон легко ионизируется. Скорее всего правильнее это утверждение надо читать как "ксенон легко ионизируется по сравнению с другими газами". То есть, если считать, что в качестве топлива для ионника годятся только газы - то ксенон действительно лучше.
Ну еще он однозначно выгоднее других газов, если рассматривать энергию ионизации по отношению к массе иона.
Panzerschrek[CN]
> Насколько я понимаю, не проблема разогнать более тяжёлый ион, увеличив силу
> электрического поля.
Тогда удельный импульс ионников можно было бы считать практически неограниченным (ведь на ионизацию расход энергии сохраняется) - "расходуй меньше, но разгоняй сильнее". Но что-то не дает поступить прямо так в лоб. И скорее всего это "что-то" - это то, что скорость входит в квадрате в кинетическую энергию.
Dmitry_Milk
> "расходуй меньше, но разгоняй сильнее". Но что-то не дает поступить прямо так в лоб
Не даёт увеличение расхода энергии. Я выше писал об этом. На практике, видимо, ищут баланс между расходом рабочего тела, сложностью обращения с ним и размерами энергетической установки.
Dmitry_Milk
> И скорее всего это "что-то" - это то, что скорость входит в квадрате в
> кинетическую энергию.
В приближении Ньютона мы просто действуем на ион силой которая толкает его назад, а он на нас в ответ действует такой же силой которая толкает нас вперёд. Про энергию тут даже не надо думать.
Т.е. динамика процесса тут такая, что чем тяжелее ион тем медленее он от нас будет удалятся назад и тем большее время будет нас разгонять ответной силой.
И в сущности это просто более плотная упаковка массы в заправочные баки. Более лёгких ионов просто взять такой же массы - будет то же самое, но баки нужны больше в размерах.
=A=L=X=, ты говоришь про импульс. А чтоб получить импульс - надо затратить энергию на разгон. И затраты энергии будут пропорциональны квадрату скорости. Если у нас источник - ритэг, то мы сильно лимитированы по расходу энергии.
Dmitry_Milk
> А чтоб получить импульс - надо затратить энергию на разгон.
Я пытаюсь размышлять в более простых понятиях.
Прежде всего у нас есть трубка внутри которой электрическое поле из которой выталкивается ион.
Оно всегда оказывает одну и ту же силу - напряжённость поля умноженная на заряд иона.
Т.е. энергия тут как бы не есть показатель эффективности. В системе отсчёта где космический корабль покоится нам важен только mV.
Энергия всегда расходуется с одинаковой интенсивностью. Это просто сам факт включенного электрического или магнитного поля в трубке.
Т.е. важно оценивать только массу выбрасываемых ионов на их скорость на время. Короче изменение импульса в единицу времени (именно тут связь с энергией и происходит - если слишком долго выбрасывается импульс, то энергия расходуется неэффективнее).