Погорелов Роберт : другие произведения.

Перспективы дальних космических путешествий

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
Оценка: 4.86*4  Ваша оценка:
  • Аннотация:
    Одна из абсолютных границ развития цивилизаций. Освоение дальнего космоса невозможно для всех цивилизаций с окраин Галлактики. Под вопросом остается её центр, где концентрация звезд в 20 тысяч раз больше.
  
  
  
  
  
  В статье я использую факты и идеи интересной книги И.С.Шкловского "Земля, Вселенная, разум" , серьезной работы Феоктистова К. П. Траектория жизни , популярной среди самоиздатцев статьи Злобного Ыха "Ошибки и штампы в фантастике" , идеи из статьи С.А.Денисевич Трагикосмические истории и другие источники информации.
    
  
Линия космического развития.
  
   Широкие горизонты открываются перед человеческой цивилизацией с осуществлением дальних космическических путешествий.
  
  
[]
  
Дальний космос
  
  И, к сожалению, закрываются с исчезновением возможности их осуществить. Неужели участь человечества смиренно влачить свое существование на маленькой Земле до окончания срока своей жизни? Что перед нами - реальные открытые ворота или космичекие терминалы нарисованные на глухой бетонной стене в эйфории от успехов техники и науки? Рассмотрим, каковы преграды стоят перед космическими межзвездными путешествиями не только нашей, а и любой цивилизации?
  
   1. Основная - несоответствие масштаба космических расстояний между звездами и имеющихся средств передвижения.
  2. Биологическая неприспособленность к жизни в среде, где нет ощущения силы тяжести.
  3. Экономическая ненужность космических путешествий. Любое сокровище не компенсирует затраты на полет. За исключением обретения новой Родины.
  4. Большая себестоимость корабля, горючего и экипажа. Рост цены топлива с ростом цивилизации.
  5. Опасность столкновений.
  6. Абсолютная нереальность алтернативных способов путешествий (подпространственных прыжков, порталов, путешествий во времени, в паралельные миры).   
  
  
*
  
  
1. Масштабы космоса.
  
   Большая часть людей не осознает громадность межзвездного пространства. Попробуем осознать свое место в космосе.
   Как ни удивительно, но почти все видимые невооруженным взглядом звезды на небе являются лишь нашими ближайшими соседями в рукаве Ориона (одном из четырех рукавов нашей Галлактки - Млечного пути.) Большинство остальных звезд Галактики (всего звезд в ней от 200 до 400 миллиардов) настолько далеко от нас, что выглядит светлой туманностью.
  ( Кстати, о грандиозности числа "миллиард" и самой Галактики - в долгой 95-летней человеческой жизни всего 3 миллиарда секунд. Это значит, что без перерыва на сон посещая за одну секунду одну звезду, мы за сотню лет побываем лишь на 3 миллиардах звезд - на одной сотой части Галактики. Фантасты, описывая войны в галактиках, не осознают величины этих объектов. Космический Завоеватель за свою жизнь успеет лишь перечислить в непрерывном труде одну сотую часть Галактики, которые нужно завоевать. А на само завоевание времени у него уже не останется.)
  
  
Галактика Млечный Путь
  
[]
  
   (Отступление. Обратите внимание на вращение Галактики. Ничтожная часть её - наша Солнечная система вращается в ту же сторону и в той же плоскости. В свою очередь, и вращение Земли повторяет с некоторым искажением все тоже вращение нашей гигантской родины - Млечного пути. Поэтому почти всегда на любой планете имеется ориентир, за что ухватиться при космической ориентировке. Вся Галактика лежит в плоскости вращения данного светила. С некоторыми исключениями.)
  Самих же галактик тоже миллиарды, До самых дальних нужно лететь со скоростью света 13 миллиардов лет.
  Наше Солнце - "желтый карлик".
   Название несправедливое и обидное. Во-первых, неверное, так как цвет его раскаленной до 6 тысяч градусов поверхности не желтый, а белый. Это уже в нашей атмосфере, оно иногда выглядит желтоватым. А во-вторых, какой же это карлик, когда вот уже 4,5 миллиардов лет своего существования каждую секунду оно лишается 5 миллионов тонн своего вещества с излучением, а до перехода на следующую ступень развития (превращения в красный карлик) ему остается еще 5 миллиардов лет? Это гигантский, астрономический карлик.
   Желтый карлик - довольно редкий класс звезд. В нашей Галлактике их сто миллиардов (четвертая часть). Остальные звезды - красные карлики, красные гиганты и другие.
   У меня есть предположение, что спутники с условиями подходящими для жизни есть только у желтых карликов и, конечно, только у одного из спутников каждой звезды, по месту и величине аналогичного нашей Земле. Это положение обусловит близкий к нашему химический состав планеты, и в меру тепловое излучение тамошнего солнца. Благоприятное влияние на развитие жизни на Земле оказала и резко выраженная смена времен года.
  
  
   Из звёзд, " принадлежащих 50 самым близким звёздным системам в пределах 17 световых лет, известным в настоящее время, Солнце является четвёртой по яркости звездой ". Заметьте, что только три звезды из "ближайшего" звездного соседства сравнимы с нашем светилом. Отличия в светимости относительно нашего солнца других звезд - уменьшают на их спутниках вероятнолсть зарождения жизни. "
  До ближайшей к Солнцу звезды - Проксимы Центавра - 4,2 светового года, или примерно 40 триллионов (т.е. 40 миллионов миллионов) километров ". Там же говорится, что это равноцено миллиону раз долететь до Венеры. В недавнем прошлом аппараты "Венера" долетали до неё за полгода. Значит при таких скоростях автоматический корабль доберётся до ближайшей звезды за полмиллиона лет. И это без всякой надежды на обратный рейс.
   Правда, у Кэтрин Фриз (Katherine Freese), астрофизика Мичиганского университета другие расчеты. По её мнению до Проксимы Центавра (Proxima Centauri) "путь до нее займет у вас 4,2 года, если вы будете двигаться со скоростью света, или около 50 тыс. лет при использовании современных технологий".
   Таковы наши возможности сегодня.
  
   Несколько разочаровывающих данных о Проксиме. " её фактический диаметр примерно в 7 раз меньше диаметра Солнца и только в 1,5 раза больше диаметра Юпитера. Масса Проксимы Центавра также примерно в 7 раз меньше массы Солнца и в 150 раз больше массы Юпитера." "Проксима Центавра - красный карлик, которые вообще излучают мало энергии. Звезду такой малой яркости невозможно различить невооружённым глазом." "Как и многие другие красные карлики, Проксима Центавра является вспыхивающей переменной звездой. Во время вспышек её светимость может увеличиться в несколько раз." Последнее гарантирует отсутствие жизни на спутниках этой звезды. Более обнадеживающими выглядят харктеристики Альфы Центавра (чуть более удаленной - 4,36 световых года)
  
   А вот интересный масштаб космических расстояний по И.С. Шкловскому: "Мы можем более наглядно представить относительные масштабы Солнечной системы следующим образом.
  Пусть Солнце изображается биллиардным шаром диаметром 7 см. Тогда ближайшая к Солнцу планета - Меркурий находится от не- го в этом масштабе на расстоянии 280 см, Земля - на расстоянии 760 см, гигант- ская планета Юпитер удалена на расстояние около 40 м, а самая дальняя плане- та - во многих отношениях пока еще загадочный Плутон - на расстояние около 300 м. Размеры земного шара в этом масштабе несколько больше 0,5 мм, лунный диаметр - немногим больше 0,1 мм, а орбита Луны имеет диаметр около 3 см. Ни одна из звезд - ближайших соседок Солнечной системы - не находится к нам ближе, чем на 1 пк. Например, упомянутая Проксима Центавра удалена от нас на расстояние около 1,3 пк. В том масштабе, в котором мы изобразили Солнечную систему, это соответствует 2 тыс. км...." (Конец цитаты).
  Путь к красному карлику Проксиме, невидимого с Земли невооруженным взглядом будет похожим на путешествие микронной частичке (кораблю)от Риги до Москвы в черноте пустого космоса многие сотни лет к еще одной микронной частичке - планете, которой может и не быть. При этом необходимо иметь в запасе топливо на корректировку направление движения, на торможение, на посадку. А чтобы взлететь заново, как говорят справочники , "... для достижения первой космической скорости... стартовая масса одноступенчатой ракеты должна примерно в 14 раз превышать конечную массу."
  После взлета должно остаться топлива на очередные: разгон, коректировку и торможение.
  
   Способы передвижения.
  
  
'Наутилус-Х' проект дальних космических путешествий.
  
  
  
[]
  
  
  Основной двигатель передвижения между звездами - ракетный. Теперешние ракетные двигатели имеют максимальная скорость истечения газов 1-3 км в секунду. О двигателях на аннигиляции вещества и антивещества можно говорить, если будет найден метод безопасного хранения антивещества и способа перемещения небольших его доз в место аннигиляции. Вероятность решения этих проблем очень мала. А опасность хранения антивещества огромна. Должна быть абсолютная надежность двигателя на антивеществе.
  Вот мнение Феоктистова К. П. из книги Траектория жизни.
  " Вторая проблема (первая - длительность путешествий - П.Р.) - опасный поток частиц, газа и пыли. Пространство между звездами не пустое. Везде есть остатки газа, пыли, потоки частиц. При попытке движения со скоростью, достаточно близкой к скорости света, они создадут поток частиц высокой энергии, который будет воздействовать на корабль и от которого практически невозможно будет защититься.
   Третья проблема - энергетика. Если в ракетном двигателе корабля использовать наиболее эффективную термоядерную реакцию, то для путешествия в оба конца со скоростью, близкой к скорости света, даже при идеальной конструкции ракетной системы, требуется отношение начальной массы к конечной не менее, чем десять в тридцатой степени, что представляется нереализуемым.
   Что же касается создания фотонного двигателя для звездного корабля, использующего аннигиляцию материи, то здесь пока маячат сплошные проблемы (хранение гигантских запасов антивещества, защита конструкции корабля и зеркала фотонного двигателя от выделяемой энергии и от той части антивещества, которая не подвергнется аннигиляции в двигателе, и прочее), и не видно решения ни одной из них.
  
   Но предположим даже, что нам удастся сделать фотонный двигатель. Попробуем представить себе галактический фотонный корабль, способный летать со скоростью, достаточно близкой к скорости света, чтобы снять проблемы времени. Собственное время полета космонавтов туда и обратно в путешествии на расстояние порядка половины диаметра нашей Галактики при оптимальном графике полета (непрерывный разгон, а затем непрерывное торможение) составит (по часам на корабле) около 42 лет при полете с ускорением (разгона или торможения), равным земному ускорению силы тяжести. По часам на Земле при этом пройдет около 100 000 лет.
  
  Предположим, что нам удалось получить идеальный процесс в фотонном двигателе, сделать идеальную конструкцию с нулевой массой баков (чего, конечно, быть не может, но это только означает, что на самом деле результаты будут значительно хуже), и попробуем оценить некоторые параметры такого идеального корабля для полета примерно на половину диаметра Галактики. Оказывается, что отношение начальной массы корабля к конечной составит порядка десяти в девятнадцатой степени! Это означает, что при массе жилых и рабочих помещений и оборудования (то есть всего того, что везет корабль), равной всего 100 тоннам, стартовая масса окажется больше массы Луны. Причем половина этой массы - антивещество. Откуда его взять? Как передавать на него усилие для разгона?" (Конец длинной цитаты.)
  Вот расчет автора статьи "Реальности мезжзвездных перелетов" Ивана Александровича Корзникова: "...скорость звездолета должна быть не меньше, чем 0.1с - тогда перелет займет несколько десятков лет и может быть осуществлен одним поколением астронавтов. Таким образом, скорость звездолета должна быть больше 30 000 км/с. Для земной техники это пока недостижимая величина - мы едва освоили скорости в тысячу раз меньше."
  Такова ситуация не только для нашей цивилизации, а для любой. Чем они лучше нас? Законы физики общи для всех цивилизаций. У наших братьев по разуму будут такие же законы природы, такая же техника и такие же припятсвия - физические, технические, экономические, социальные как и у нас. В лучшем случае. Всегда будет нехватать денег и ресурсов. И самое главное - будет отсутствовать возможность технического решения создания эффективного способа перемещения в дальнем космосе. По очень простой причине - её нет в природе.
   Впрочем, для ознакомления с проектами двигателей межзвездных путешествий имеется очень интересный сайт Когда знакомишься с его материалами, то появляется некоторый оптимизм в отношении освоения ближнего космоса.
  
  
2. Влияние невесомости.
  
  Невесомость вредна вымыванием кальция из скелета, ослаблением сердечной деятельности и снижением количества эритроцитов."В заключение можно сказать, что в условиях космического полета адаптивные изменения происходят, по-видимому, только в сердечно-сосудистой, кроветворной и мышечно-скелетной системах человека. Ни одно из этих изменений, вероятно, не достигает значительной величины за двухнедельный период. Поэтому специалисты в области космической медицины считают, что данные по физиологии человека, полученные во время осуществленных до настоящего времени космических полетов, можно считать справедливыми и для полетов с продолжительностью до 30 суток, во время которых, как можно надеяться, условия космоса не окажут вредного воздействия на организм человека. При подготовке более длительных полетов в космос понадобится значительно больший объем информации."
  Еще о том же из статьи С.А.Денисевича: "... Если космонавт сломает в космосе руку или ногу, то кость долго не будет срастаться. Во время продолжительных полетов в невесомости атрофируются мышцы. Космонавты теряют возможность самостоятельно передвигаться. Николаев и Севастьянов после 17 суток полета на корабле "Союз-9" чувствовали себя так плохо, что большинство советских ученых пришли к выводу о невозможности длительных космических полетов. Но наука не стоит на месте. Разработаны специальные режимы пребывания космонавтов на борту орбитальных станций, и послеполетная адаптация проходит сейчас намного легче."
   А вот что говорит Анатолий Соловьев за пять приемов пробывший в космосе почти два года - 651 сутки: невесомость "это просто любопытное состояние, к которому нужно привыкнуть. Переход от гравитации к невесомости ( и на оборот) - это серьезная ломка организма. Невесомость становится привычной и родной на четвертый-пятый раз...невесомость очень агрессивная среда для рожденных в условиях гравитации. Природу не обманишь: она начинает убираать лишние функции. Не нужен скелет - значит не нужен и кальций. Он начинает вымываться из организма..." (Из статьи в латвийской газете "Час" от 9 марта 2011 года.)
   Заметьте, что привычной невесомость становится примерно через дней пятьсот и еще, что все ненужное для невесомости организм будет убирать.
   Для борьбы с невесомостью предполагается применять вращение жилой части корабля. Из сообщения 24 февраля 2011 о Наутилусе-Х : "Представьте себе международную космическую станцию(МКС), к которой добавлен ракетный двигатель, несколько раздутых балоноподобных блоков для груза и тороидальный, вращающийся модуль, для создания искусственной гравитации."
  
Наутилус-Х в космосе
  
[]
"
  
   Оттуда же: "Сложная часть тора, частично обеспечит искусственную силу тяжести. Кольцо должно вращаться со скоростью 10 об/мин, чтобы обеспечить силу тяжести, в половину земной. Сложной инженерной задачей является изготовление подшипников и уплотнительных колец, обеспечивающих вращение такой конструкции. Масштабная рабочая модель, будет подключена к МКС, для тестирования инженерных решений."
  
  
3 и 4. Цели космических путешествий. Экономический аспект.
  
   Отвлечемся от доказательств нереальности межзвездных путешествий и предположим, что их смогли осуществить. Каковы будут результаты наиболее удачной экспедиции?
   В лучшем случае обнаружится планета земного типа. Ни одна драгоценность, самое дорогое ископаемое найденных планет и астероидов не окупит издержек по перевозке его как груза даже в одну сторону. Реальная стоимость полета во много раз превысит стоимость любых найденных драгоценностей и редких элементов.
   Знание о найденной чужезвездной цивилизации будет нам лишь занятно и любопытно, но не более. Что добавят в культуру знания об еще одном малоразвитом обществе типа ацтеков или папуасов?
  Наиболее разумная цель - начать на этой планете космическую экспансию, основать колонию.
  (Правда, случайность нахождения мира с органической жизнью очень и даже очень невелика. Еще более редка и даже, по моему мнению, невозможна встреча более древних и мудрых цивилизаций, красиво называемых Предтечами. Похоже, что их нет. Посудите сами: наша цивилизация развилась в звездной системе третьего поколения. Первое поколение звед полностью состояло из водорода и гелия, никаких планет они иметь не могли. Во втором поколении звезды уже имели небольшое количество других химических элементов, но явно в меньшем количестве, чем у звезды типа нашего Солнца. Так что преимущество в способности создания спутников преобладает у звезд третьего поколения - типа нашего Солнца. Два процента массы солнечной системы вещества состоит из более тяжелых элементов, чем водород и гелий. Возраст части наших соседей по звездному рукаву примерно одинаков с нашей системой. А многие других соседей совсем еще "младенцы" - им сотни миллионов лет, что ничто по сравнению с нашими 4,5 миллиардами. Поэтому предтечи - это мы!)
  
   Что нужно для надежной колонизации новой планеты, кроме условия наличия органической жизни на ней? Представьте, вы поехали в тайгу создавать новую цивилизацию. Что вы возмете с собой? Каково будет то "яйцо" будущей цивилизации?
   На разных ступенях развития цивилизации, которая начинает свою звездную экспансию, оно будет разным. Здесь я вижу несколько тенденций. Увеличение компактности и информативности "яйца" до какого-то уровня равития цивилизации будет расти, одновременно с повышением стоимости энергетических компонентов кораблей. Но в процессе дальнейшего развития цивилизации будет идти процесс - "яйцо" все лучше, а сил цивилизации перенести его все меньше. И вот наступит моменнт, когда она уже не сможит начать свое космическое расширение.
  
  
5. Опасность встречи во временя движения космических тел.
  
   По расчетам И. А.Корзникова "...на пути в 1 световой год звездолет встретит на 1 см2 поверхности n=rs=5.9?10-6 таких частиц, что при общей площади S=100 м2=106 см2 составит не менее 5 частиц массивнее 0.1 г на все поперечное сечение звездолета. А каждая такая частица при v=0.1c имеет энергию более 4.53?1010 Дж, что эквивалентно кумулятивному взрыву 11 тонн тротила. Но если есть вероятность встречи хоть одного килограммового метиорита, то это смертельно для корабля, он прошьет корабль насквозь." Что будет с кораблем? Взрывы, разрушения, разгермитизация, утечка воздуха... А кругом космос, помощи не будет...И ничто не гарантирует, что это первое и последнее столкновение. Если бронь будет крепка, то вероятнее всего, по окончанию векового путешествия корабль будет весь в кратерах от столкновений с метиоритами, как Луна.
   Межзвездное путешествие - смертельно опасное предприятие. Какой бред - отправляться от безопасной и уютной Земли в холод космоса! Кстати о холоде. О нем никто не говорит, а ведь вдалеке от звезд корабль будет ежесекундно терять тепло, его окружает абсолютный минус. Где источники тепла у корабля, летящего по инерции?
  
  
6. Альтернативные способы перемещения между цивилизациями.
  
   Большое желание решить проблему оказывает давление на наше восприятие реальности и мы склонны преувеличивать вероятность желаемого наперекор доводам разума. Надежда на возможность решения проблемы превращается в уверенность возможности её решения. Восприятие реальной картины мира субьективно искажается. Кое-что, выдуманное фантастами, сейчас серьезно не рассматривается. Например, выстреливать космическим кораблем с пассажирами из пушки. Многое другое продолжает туманится перед взором обывателя в качестве мечты.
  
   Путешествие во времени.
  
Машина времени
  
[]
 
   Однажды я прочитал описание первого опыта Машины времени. В камере наблюдения мышонок пропал и потом, спустя пару секунд под колпаком появился вместе со своим двойником. Изобретатели пришли в полный восторг.
 
   А что произошло бы в реальности? На первый взгляд, в случае неподвижности мышонка-путешественника произошло бы слияние двух мышат вместе, гибель. На второй - напршивается вывод о неизбежности гибели перемещенного от внедрения посторонних атомов вещества (воздуха, любого предмета на новом месте появления). На третий взгляд - обнаруживаем большое перемещение путешественников в пространстве с каждой секундой перемещения во времени. Путешественник появился на этом месте спустя месяц, а планеты уже даже и не видно. Улетела. И четвертое. Мы должны вспомнить о существовании закона инерции движения а, также, об участии любых частей Вселенной одновременно во множестве движений. Суточное вращение вместе с поверхностью планеты (на экваторе Земли - 465 м/с.), вращение вокруг Солнца (29,765 км/с ),движение Солнечной системы среди местных звезд (20 км в секунду), вращение солнечной системы вокруг центра Галактики ( 217 км/с). Вместе они образуют новое суммарное движение, величина и направление которого постоянно меняются и никогда, как мне представляется, в совокупности не повторяются. Следовательно за две секунды мышонок переместится не на два сантиметра, а примерно на 430 километров в сторону движения солнечной системы (или в другую сторону, в зависимости от путешествия в прошлое или будущее). В разной время суток это может быть и вверх и вниз и в других направлениях. Как это будет выглядеть при скорости двухсот км. в секунду? Мгновенно сгорающий метиорит, бронебойный снаряд - вот что из себя будет представлять первый путешественник во времени. Причем, в основном вне пределов планеты.
  
   Порталы, как способ перемещения.
  
   Два отдаленные места имеют одну общую "дверь" - портал. Вошел в него и уже на новом месте. Места в пространстве соединяются в "подпространстве".
  Ясно, что это бредовая идея, но как доказать, что она абсурдная?
  Вначале я обратил внимание на разницу давления соединяемых мест. Между ними почти наверняка должна была быть разница, которая привела бы к безостановочному течению вещества в одну сторону. Пришлось отождествить портал с "насосом" между разными уровнями давлений среды соединяемых порталом мест. Перекачки воды с низины на вершину горы. А если соединить разные планеты то и межпланетный траспортер вещества. Подумав, пришлось сделать вывод, что "портал - абсолютное, смертельно опасное оружие для любой планеты". Это в том случае, когда мы соединим воздух или океан с межпланетным вакуумом.
  Но оказалось, что до этого дело не дойдет. Учитывая вышеупомянутое сложение скоростей при путешествии во времени, появляется вывод, что посредством телепортала мы "выстрелим" собой в какую-то сторону со скростью 200км. в секунду. С непредсказуемым направлением движения. Вперед, вверх, налево и, даже, назад.
   Боллее подробно смотрите здесь .
  
  
*
  
  
[]
  
Дальний космос, снятый телескопом Хаббл. Спиральная галактика.
  
  По моему мнению, такая же ситуация и у цивилизаций всех других миров. Если наши технологии не позволяют нам преодолевать межзвездные пространства, то и наши соседи не смогут прилететь к нам. В нашей разряженной области Галактики космических путешественников - пришельцев не было и не будет никогда.
  
  
  
  
Линия развития дальних космических путешествий, по моему мнению, отсутствует для ВСЕХ цивилизаций не центральных звездных систем.
  
  
  
[] [] [] [] [] [] [] [] [] [] [] [] []
Оценка: 4.86*4  Ваша оценка:
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список
Сайт - "Художники" .. || .. Доска об'явлений "Книги"