Kepler-62f i jej możliwości podtrzymania życia

[Anna Błońska 37]

Ile jest kobiet na KW ? Poza Anną prawdopodobnie trzymaną tu przemocą przez Mariusza. 

 

Oj tam trzyma i zaraz przemocą. Sama chcę

[darekp 80]

Rozpędzamy się od zera do 0,5 c, czyli zmiana prędkości to jakieś 1,5*108 m/s. Po kolejnym gimnazjalnym rachunku uzyskujemy, że niezbędny do tego czas to 1,5*107 s, czyli ok. pół roku.

 

Od siebie dorzucę, że energia kinetyczna takiej rozpędzonej do 0,5c kapsułki (malutka, jak na tysiącletnie loty to o rzędy wielkości za mała) wynosi 1.125×10^21 J. Ponieważ czas jej rozpędzania wynosi 1,5*10^7s, to potrzebna jest moc 1.125×10^21/1.5*10^7 = 75 000 000 000 000 watów, czyli 75 TW. Dla porównania całkowite światowe zapotrzebowanie na energię w 2013 roku wynosiło 12,3 TW (https://en.wikipedia.org/wiki/World_energy_consumption)

 

Po pierwsze nie wiadomo, jak taką energię wytworzyć, po drugie, jeśli jakiś ułamek procenta tej energii rozproszy się w postaci ciepła, które wchłonie kapsuła, to, kosmonauci wewnątrz będą mieli "gorąco". Poza tym, kapsuła musi być dostatecznie duża, zeby zawrzeć cały ekosystem umożliwiający ludziom życie przez te tysiące lat (a takiego ekosystemu nie umiemy stworzyć), poza tym wszystko co jest potrzebne do naprawy wszystkich możliwych składników kapsuły i silnika (które co jakis czas będą się psuły), poza tym będą zderzenia z jakimiś okruchami materii kosmicznej po drodze, poza tym pamięć ludzka zapełnia się na maksa po przeżyciu coś koło 100 lat (Glaude wie więcej)

 

Poza tym jest jeszcze pewnie strasznie długa lista innych "poza tym", które mi nawet nie przyszły do głowy 

Edytowane 15 czerwca 2016 przez darekp

[Gość Astro]

 

 

malutka, jak na tysiącletnie loty to o rzędy wielkości za mała

 

Owszem, dlatego założyłem niedefekujących bretarian na pokładzie i "wysuniętą łapkę" do wychwytu materii (choć myliłem, się, przy końcowej 0,5 c łapka musiałaby mieć spore rozmiary. W każdym razie do oddychania by starczyło ).

 

 

 

energia kinetyczna […] kapsułki […] wynosi 1.125×10^21 J. Ponieważ czas jej rozpędzania wynosi 1,5*10^7s, to potrzebna jest moc 1.125×10^21/1.5*10^7 = 75 000 000 000 000 watów, czyli 75 TW.

 

Ponieważ mamy dość "fantastyczny" punkt odniesienia, czyli stały ciąg (bezstratny) i stałe przyspieszenie, to implikuje to prosty (choć mało intuicyjny ) wniosek, że moc musi rosnąć liniowo z czasem. Na początku będzie zatem "łatwo".

 

W ogóle, brawo Darku!

[Jajcenty 314]

 

 

W ogóle, brawo Darku!

Tak, za numerki. Numerki są dobre. 

[darekp 80]

to implikuje to prosty (choć mało intuicyjny ) wniosek, że moc musi rosnąć liniowo z czasem.

 

To chyba moja intuicja gdzieś "padła", bo jak dla mnie przy stałym ciągu i stałej masie moc musi być stała. Bo przyrost energii kinetycznej w takich samych przedziałach czasu jest taki sam.

EDIT: W sumie, gdyby liczyć pracę jako siła razy droga to by wyszło tak jak piszesz, ale to chyba jakaś pomyłka, bo ruch jest względny. Muszę to przemyśleć

Edytowane 15 czerwca 2016 przez darekp

[Gość Astro]

P=W/t, cała praca W->E_k, a E_k=mv²/2.

Startujemy ze stałym przyspieszeniem, zatem v=at, czyli P=m(at)²/2t. Ostatecznie P=ma²t/2, czyli jak powiedziałem wcześniej.

[Jajcenty 314]

Tak mi przyszło do głowy...

 

czyli 75 TW. 

Czyli mniej niż jeden gram materii z 75TW = mc². 

Zatem nie musieli by być bretarianie gdyby umieć wytwarzać i przechowywać antymaterię, albo kryształy dilitu.

Edytowane 15 czerwca 2016 przez Jajcenty

[Gość Astro]

Czyli mniej niż jeden gram materii z 75TW = mc².

 

Moc to nie energia. Trochę pobłądziłeś…

Raczej 1 dżul = 1 kg*(m/s)². Z watem nieco inaczej.

 

Edycja: dobra, będą cyferki. Niech nasza "łapka" ma powierzchnię S=10 m². Przyspieszając z a=10 m/s² od zera do 0,5 c przebędziemy drogę s jakieś 10¹⁵ m, czyli coś kole 0,1 roku świetlnego. W tym czasie nasza łapka ogarnie objętość V=S*s. Przyjmując gęstość (podróżujemy gdzieś w płaszczyźnie Dysku ) d=10^-20 kg/m³ wyłapiemy m=d*V=d*S*s, czyli jakieś mizerne 10^-4 kg.

Edytowane 15 czerwca 2016 przez Astro

[thikim 119]

1 gram to za mało nawet tak intuicyjnie.

http://atom.edu.pl/index.php/technologia/reakcja-rozszczepienia/61-technologia-dzip/og4/294-rozszczepienie-i-reaktor.html

 

W przypadku rozszczepienia jądra uranu ubytek masy wynosi 0.1%.

Dzięki za rachunki darekp. Byłem ciekawy czy ktoś podchwyci temat w tym kierunku.

http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,361386,antymateria---jaka-jest-nie-wie-nikt.html

Szukałem i nie znalazłem.

Anihilacja 1 kg daje 1 kg * 3^2*10^8*10^8=9 *10^16 czyli ok. 10^17 J.

10^21 J oznacza że potrzeba anihilacji 10 ton. 5 ton materii - z tą to w zasadzie nie będzie problemu - można anihilować kupy. I 5 ton antymaterii.

I teraz zasadnicza kwestia.

Jeśli gdzieś istnieje planeta antymaterii - to tak, opłaca się wyhamować i zabrać "paliwo". Nie pytajcie póki co jak, to jest inny problem.

Być może anihilacja tak w ogóle nie jest jedynym procesem jakiemu możemy poddać materię aby uzyskać może nawet trochę mniej wydajnie, energię.

Żebyśmy jakimś procesem osiągali w dużej skali chociażby 10 % wydajności anihililacji to byłoby coś.

Edytowane 15 czerwca 2016 przez thikim

[Jajcenty 314]

 

 

Moc to nie energia. Trochę pobłądziłeś…

A rwał jego nać!. Sprawdzałem jednostki przy wacie i nie zobaczyłem trójki przy sekundzie grafika z wiki

[darekp 80]

Ostatecznie P=ma2t/2, czyli jak powiedziałem wcześniej.

Cóż, po przemyśleniu wychodzi mi że pewnie masz rację. Czyli gdyby np. napędzać ten statek impulsami laserowymi wysyłanymi z Ziemi, to te impulsy musiałyby być w miarę upływu czasu coraz silniejsze. Intuicyjnie można sobie wyobrazić małe sprężyste kuleczki np. ze stali wystrzeliwane z Ziemi i odbijające się od statku. Z biegiem czasu musiałyby mieć coraz większe prędkości w momencie wystrzelenia, aby odbijając się od statku nadawały mu stały przyrost prędkości delta V. Nie chce mi się liczyć, ale zaczynam wierzyć

Edytowane 15 czerwca 2016 przez darekp

[thikim 119]

Napęd laserowy jest rozważany na serio tylko po to aby rozpędzić stateczek w okolicy Ziemi. A nie w sąsiedniej galaktyce

[radar 104]

 

 

Intuicyjnie można sobie wyobrazić małe sprężyste kuleczki np. ze stali wystrzeliwane z Ziemi i odbijające się od statku. Z biegiem czasu musiałyby mieć coraz większe prędkości w momencie wystrzelenia, aby odbijając się od statku nadawały mu stały przyrost prędkości delta V. Nie chce mi się liczyć, ale zaczynam wierzyć

Jest to niejako intuicyjne, bo przecież gdy statek przyśpieszy w końcu do prędkości początkowej wystrzeliwanych kulek to kulka go przecież nie dogoni, więc dalsze generowanie energii w postaci wystrzeliwanych kulek choćby w nieskończoność nie da żadnego efektu:)

Nie wspominając o czasie na dotarcie kulki do statku już przy zależności Vk = 0,5Vs

 

Wracając do tematu: ja bym się jednak nie zatrzymywał.

Wracając do sensu takiej podróży: ciekawe, że gdy podróż w jedną stronę trwa 500 lat przy prędkości 0,2c to sama informacja "Wylądowaliśmy" dotrze po 100 latach.

Ergo (nie sum): trzeba znaleźć coś szybszego.

[Jajcenty 314]

Moc to nie energia. Trochę pobłądziłeś… Raczej 1 dżul = 1 kg*(m/s)2. Z watem nieco inaczej.

Spróbujmy od energii kinetycznej. Bez jednostek i konieczności odróżniania energii od mocy, bo jak widać to dla mnie za trudne.

E_k=MasaPojazu*c²*((1- (v/c)²)^-1/2 - 1) = masaAnihilowana*c²

 

masaAnihilowana = MasaPojazdu*((1- (v/c)²)^-1/2 - 1)

 

W pierwszej kolumnie ułamek v/c, w drugiej mnożnik - ile mas pojazdu trzeba anihilować 

 

0,1  -  0,005

0,2  -  0,021

0,3  -  0,048

0,4  -  0,091

0,5  -  0,155

0,6  -  0,250

0,7  -  0,400

0,8  -  0,667

0,9  -  1,294

0,99 -  6,089

 

 

No i jestem pesymistą w tej sytuacji.

edycja: sprawdzone i raczej jest dobrze. jakkolwiek liczyć widać że do anihilacji trzeba Statek*(Lorentz - 1). Czyli trzeba dużo zabrać ze sobą

Edytowane 15 czerwca 2016 przez Jajcenty

[Gość Astro]

No i jestem pesymistą w tej sytuacji.

 

Niepotrzebnie. Coś Ci nie pykło z czynnikiem Lorentza:

https://pl.wikipedia.org/wiki/Czynnik_Lorentza

Proponuję proste, nierelatywistyczne i nieco "uproszczone" rozważanie:

N - ilość anihilowanych statków

 N*m*c² = m*v²/2

Przy v=0,5c dostajemy, że wystarczy anihilować ósmą część pojazdu. Budujące.

 

Edycja: zwracam HONOR Jajcenty, wszystko jest ok.

Podejrzewałbym tylko, że zmniejszająca się masa pojazdu może mieć wpływ na wyniki. Tak strzelając bez zastanowienia, z początkowej masy 100 ton pewnie jakieś parę gramów da się przyspieszyć do 0,99 c.

Edytowane 15 czerwca 2016 przez Astro

[darekp 80]

Na oko to u Jajcentego też jest dobrze, wziął wzór relatywistyczny na energię kinetyczną https://pl.wikipedia.org/wiki/Energia_kinetyczna i potem wyniki są też jakieś takie zgodne z intuicją, przy v=0,5c jest trochę więcej niż jedna ósma, ale tego należało się spodziewać. Oczywiście rozpędzać do jakichś prędkości w rodzaju 0,9 c czy więcej nie ma sensu, bo zysk na prędkości niewielki, a zużycie energii bardzo duże.

[Gość Astro]

Właśnie niemal w tym samym czasie się poprawiłem.

[thikim 119]

I po wielu bólach dochodzimy do tego co pisałem v=0,2-0,5 c

[darekp 80]

Thikim, jak dla mnie to z tego wynika, że nie mamy realnej możliwości odbywania takich lotów, bo tu widać, że w grę wchodzi właściwie jedynie napęd anihilacyjny, którego nie umiemy skonstruować. I co najmniej połowę masy statku musiałoby stanowić paliwo - bo oprócz tej 1/8 na rozpędzanie potrzebna jest druga 1/8 na hamowanie, co daje razem 1/4, a jeszcze potrzebna jest jeszcze jedna 1/4 "żelaznej rezerwy" na wypadek, gdy po przybyciu do jakiegoś układu gwiezdnego statek musi się z niego natychmiast ewakuować (bo np. tubylcy są wrogo nastawieni). A ja bym dorzucił jeszcze trzecią 1/4, bo przy takich długich lotach może się zdarzyć, że statek trafi na nieprzyjazne warunki dwa razy pod rząd. A poza tym nawet jak gdzieś doleci i będzie potrzebował zatankować tę zużytą 1/4 masy, to na miejscu będzie miał do dyspozycji tylko materię, więc jej połowę by musiał przerobić na antymaterię, a tego też nie umiemy robić (a nawet gdybyśmy umieli to pojawia się kwestia kosztów energetycznych przemiany materii na antymaterię, czy tez wyprodukowania antymaterii z czegoś dostępnego na miejscu, trzeba by np. rozłożyć jakieś gigantyczne baterie słoneczne do zasilania procesu, co komplikuje konstrukcję statku itd. itp.).

 

EDIT1: Przypuszczam, że nawet ci, którzy wyprzedzają nas technologicznie o tysiące lat (o ile takie cywilizacje istnieją) nie korzystają z takich rozwiązań (no, może z wyjątkiem jakichś szczególnych przypadków). Mają co innego, bazującego na fizyce, jakiej my, ludzie, jeszcze nie odkryliśmy (no, może jakieś tunele czasoprzestrzenne albo teleportacja świadomości, ale pewnie coś jeszcze bardziej zaawansowanego, czego nie jesteśmy sobie w stanie wyobrazić).

 

EDIT2: Myślę, że gdybyśmy żyli jakieś 200-300 lat temu i siedzieli w perukach i rozmawiali po francusku o możliwościach odbycia lotu na Księżyc, to byśmy pewnie próbowali obliczyć, ile koni jest potrzebnych, żeby zaciągnąć karocę na Księżyc w jakimś rozsądnym czasie i ile siana będzie potrzebne, żeby je nakarmić, i jak zawieźć to siano na Księżyc i ilu żołnierzy kawalerii potrzeba by nam było do obrony przed Księżycanami itd. Jak to się ma do wiedzy współczesnej, nie muszę tłumaczyć

Edytowane 16 czerwca 2016 przez darekp

[thikim 119]

Dla 0,2 c to nie była 1/8 ale ok. 1/50

Czyli 1/25 masy a to jest do zaakceptowania.

A nie przepraszam - jednak 1/50

Objętościowo - biorąc pod uwagę przestrzeń na powietrze to będzie jeszcze bardziej korzystne. Czyli tak sobie strzelając: może objętościowo 1/200 statku to musiałaby być antymateria.

 

 

Mają co innego, bazującego na fizyce, jakiej my, ludzie, jeszcze nie odkryliśmy (no, może jakieś tunele czasoprzestrzenne albo teleportacja świadomości, ale pewnie coś jeszcze bardziej zaawansowanego, czego nie jesteśmy sobie w stanie wyobrazić).

O czymś innym napisano setki książek s-f

 

 

Myślę, że gdybyśmy żyli jakieś 200-300 lat temu i siedzieli w perukach i rozmawiali po francusku o możliwościach odbycia lotu na Księżyc, to byśmy pewnie próbowali obliczyć

Ale rozmawiamy dzisiaj i to po polsku. Chyba nie muszę tłumaczyć jak to się ma do rozmów za 300 lat? Próba rozmowy o rozmowie za 300 lat to dopiero bajka.

Gdyby 300 lat temu rozmawiano o podróżach tak jak dziś to byłoby to szalone.

 

Jak prześledzić moje posty wcześniejsze to nawiązywałem do tego że sensowna jest jedynie kolonizacja układ po układzie, małymi krokami.
A to da się rozważyć.

Do innej galaktyki w ten sposób nie dotrzemy.

Ale takie skoki: 10 lat świetlnych - i 1000 lat przerwy, budowa cywilizacji, i kolejne skoki. Jak zaraza

Edytowane 16 czerwca 2016 przez thikim

[darekp 80]

O czymś innym napisano setki książek s-f

 

Jak dla mnie to teraz piszemy następną książkę s-f. Przymykamy oczy na to, że pewnych kwestii nie umiemy rozwiązać (napęd anihilacyjny, przegrzewanie się statku, budowa ekosystemu, kwestia "zapchania się" pamięci ludzkiej itd. itp.)

Tak samo robił Lem czy Verne. Verne wymyślił okręt podwodny z napędem elektrycznym i akumulatorami wystarczającymi na rok pływania. Przemilczał wiele kwestii, których do dzisiaj nie rozwiązaliśmy. Okręt był dostatecznie wytrzymały, żeby zanurzyć się na dno Rowu Mariańskiego, żeby naładować akumulatory wystarczało wypalić dużo węgla w wygasłym wulkanie i energii elektrycznej starczało - jak już napisałem - na rok. 

PS. Zresztą Verne podobno wiedział co robi - gdy przyniósł swoją pierwszą książkę do wydawcy, ten go uświadomił czego potrzebuje czytelnik i Verne zaczął pisać "pod czytelnika".

Edytowane 16 czerwca 2016 przez darekp

[thikim 119]

To prawda ale...

czym innym jest niemoc technologiczna, a czym innym odwoływanie się do nieznanych praw fizyki, a jeszcze czym innym po prostu im zaprzeczanie.

Edytowane 16 czerwca 2016 przez thikim

[ww296 10]

Tak podsumowując.

Ile masy potrzeba aby ja anihilować i uzyskać energię potrzebną do rozpędzenia statku powiedzmy 100 ton do prędkości 0,5 c Dla uproszczenia załóżmy, że masa statku się nie zmienia?

 

Łapanie masy łapką wyjaśnił już Azor, ups Astro - ułamki kg, więc wydaje się to kompletnie niepraktyczne.

 

Pytanie Co się stanie jak np w kosmosie (próżni kosmicznej) odpalimy ładunek nuklearny? - cała energia zamieni się w promieniowanie, przed którym stosunkowo łatwo się ochronić używając np jakiegoś ekranu?

 

No i nadal nie rozumiem tego wzrostu potrzebnej do rozpędzania energii, wraz ze wzrostem prędkości - jesli "strzelamy" do statku laserem lub kulkami ok - ale jesli napęd jest zainstalowany na statku to jakie ma znaczenie czy rozpędzamy się od 0 do 0,1 c czy od 0,1 c do 0,2c? rozumiem że rozpędzanie się do 1c jest niemożliwe bo potrzeba do tego nieskończonej energii, ale gdzieś widziałem wykresy i nie jest to wzrost liniowy tylko jej ilość rośnie bardzo szybko, dopiero podczas zbliżania się do 1 c.

 

Ps. Ja wiem, że niektóre z moich pytań być może na poziomie szkoły podstawowej ale nie potrafię sobie tego tak łatwo wyliczyć, lub zrozumieć jak niektórzy tutaj - moje wykształcenie kompletnie nie jest związane z matematyka czy fizyką...

 

Ps. Astro - czuję dużą obawę przed Twoim atakiem na mnie za Azorka

[thikim 119]

 

 

kwestia "zapchania się" pamięci ludzkiej

A to do której cywilizacji?

Tej nieśmiertelnej? Raczej nie ludzkiej.

Tej naszej śmiertelnej? Od milionów lat jeśli taki problem jest rozwiązuje go śmierć.

[Gość Astro]

Ile masy potrzeba aby ja anihilować i uzyskać energię potrzebną do rozpędzenia statku powiedzmy 100 ton do prędkości 0,5 c Dla uproszczenia załóżmy, że masa statku się nie zmienia?

moje wykształcenie kompletnie nie jest związane z matematyka czy fizyką...

 

Skoro grzecznie pytasz, to uzyskasz odpowiedź. Znajduje się już nieco wyżej w tym wątku (choć to kompletnie NIEREALNY model ). Wystarczy pomnożyć 0,155 przez 100 ton.

Jeśli chcesz coś bardziej realnego, to klasyczne przybliżenie nierelatywistyczne znajdziesz np. tu (już kiedyś linkowałem):

http://www.if.pw.edu.pl/~pluta/pl/dyd/plg/w-fiz/w3/segment3/main.htm

Wystarczy określić parametry n_g i u_gr (nie jest to oczywiste, gdyż anihilacja sama w sobie to kiepski pomysł na ciąg – dwa identyczne fotony o przeciwnych pędach ).

Bardziej realne i relatywistyczne rozwiązanie (gotowiec! wystarczy przeczytać i podstawić przykładowe parametry ) znajdziesz tu:

https://en.wikipedia.org/wiki/Antimatter_rocket#Modified_relativistic_Rocket_Equation

 

Ps. Astro - czuję dużą obawę przed Twoim atakiem na mnie za Azorka

 

Niepotrzebnie. Na poziom przedszkolny nie schodzę.

Edytowane 16 czerwca 2016 przez Astro