Вопрос о взаимодействии тела с межзвездным газом

[Zai]

Объемное достаточное протяженное весомое тело при скоростях движения сопоставимых с скоростью света в достаточно далеком космическом пространстве неизбежно через фронтовую поверхность в направлении движения будет получать некоторый приход массы из ненулевого по плотности межзвездного газа и немыслимый по земным меркам прогрев даже для возвращаемых космических аппаратов при входе в атмосферу Земли. Очевидно что при значительных промежутках по времени возникнет стационарный процесс, хотя бы по температуре за счет излучения в неподвижную среду межзвездного газа. А можно ли оценить зависимость температуры от скорости движения?

[Pphantom]

Zai в сообщении #1052641 писал(а):

Объемное достаточное протяженное весомое тело при скоростях движения сопоставимых с скоростью света в достаточно далеком космическом пространстве неизбежно через фронтовую поверхность в направлении движения будет получать некоторый приход массы из ненулевого по плотности межзвездного газа и немыслимый по земным меркам прогрев даже для возвращаемых космических аппаратов при входе в атмосферу Земли.

Это абстрактный вопрос или предполагается что-то реалистичное? Просто движение с околосветовыми скоростями чего-то крупного и твердого относительно межзвездного газа - это разве что в фантастике.

Zai в сообщении #1052641 писал(а):

Очевидно что при значительных промежутках по времени возникнет стационарный процесс, хотя бы по температуре за счет излучения в неподвижную среду межзвездного газа. А можно ли оценить зависимость температуры от скорости движения?

Скорее всего, ничего стационарного не получится. При околосветовых скоростях кинетические энергии налетающих атомов или молекул будут такими, что "весомое тело" будет попросту разваливаться.

[Zai]

1. Около светное и сопоставимое с скоростью света немного отличаются. Последнее в
десятки и сотни раз может быть меньше. Протяженное это размеры в несколько метров - десятков метров, сопоставимое с теплофизическими свойствами твердого тела в земных условиях.
2. Разваливаться - и самолет на 400 метрах в секунду разваливался в 1940-х годах, пока были не ясны в понимании физические процессы движения.
3. Да атомарный межзвездный водород - плотность то его известна - копейки для стотонного космического аппарата. А вот вопрос о том что он все биологические объекты выжжет внутри космического аппарата второй - электроника не так подвержена этому. А что будет на 10000 км/сек - не откажет ли электроника из-за перегрева?

(Оффтоп)

Надо же как Вы предметно. От Земли до ближайшей звезды 4,22 светового года. Добраться туда на своем топливе и своей массе движителя практически невозможно. Топлива - ядерная энергия современных реакторов, можно запасти хоть 500 тонн, но везти в течении всего пути массу движителя немыслимо - там логарифм начальной и конечной массы. Если же собирать межзвездный водород по пути и использовать его как массу выбрасываемого газа(массу движителя) то лет за 40-70 может и можно будет долететь.А при сборе основная проблема погасить кинетическую энергию относительного движения и последующий разогрев.

[Denis Russkih]

А нельзя мощным электромагнитным полем частицы расталкивать? Чтобы не мешались. :)

[Zai]

Интересно, а можно ли собирать газ вокруг МКС для последующего его использования для повышения орбиты? Условие то там очень жесткое. Если собрали массу газа хоть и нагрелись, то выкидывать его надо с не меньшей скоростью. А для земной орбиты это должно быть больше 8 км в секунду. Химическим топливом это вряд ли обеспечишь.

[Dmitriy40]

А зачем его собирать (тормозить, хранить, потом снова разгонять)? Не логичней ли просто чуть добавить импульса пролетающему мимо газу - и ускориться самому реактивно? Если неудобно работать с малой плотностью газа - собрать его с огромной площади в тонкую струю, но не тормозя существенно при этом.
Кажется похожий вопрос о прямоточном двигателе уже обсуждался.

[Zai]

Прямоточка она хороша когда газ сквозь стенки не проникает. А когда 50000 километров в секунду то как его в цикл Карно с камерой сгорания и соплом? А так собрали диффузионо в металле протектора толщиной несколько метров или десятков метров, а дальше - отделили протоны да и разогнали их до соответствующих МЭвов по схеме БАК (Large Hadron Collider) - и импульс будет хорош и скорости космического аппарата можно достичь сопоставимой с возможностями Нашего понимания технической физики.

[zubik67]

Простите, а как вы до 50000 километров в секунду разгонитесь?

[Zai]

Вопрос немного не в теме. Если у Вас в хвостовой части хороший БАК то начальная движительная масса может обеспечить начальный разгон. Вопрос то о том что длительные перелеты невозможны с запасом движительной массы в соответствии с уравнением Мещерского. Да и биологическую и температурную защиту необходимо обеспечивать все равно. Как раз основной мой вопрос по теме был о термозащите и ее оценке. Да 50000 км в секунду бог с ним, и 5000 уже будет хорошо. Здесь вопрос в том что дефект масс в ядерных реакциях даже на быстрых нейтронах все же очень мал и он теоретически определяет максимальную скорость. Надо же как Вы умны. Получается что даже в идеальном ядерном реакторе при идеальной очень малой массе движителя скорость ограничена. Тогда получается что продукты распада надо также отправлять в движительную массу. А как вычислить это все? Интересно а межзвездный водород можно ли использовать для реакций термоядерного синтеза?

[zubik67]

Все эти вопросы уже хорошо раcсмотрены здесь

[Pphantom]

Zai в сообщении #1052652 писал(а):

1. Около светное и сопоставимое с скоростью света немного отличаются. Последнее в десятки и сотни раз может быть меньше. Протяженное это размеры в несколько метров - десятков метров, сопоставимое с теплофизическими свойствами твердого тела в земных условиях.

Хорошо, но это мало что меняет.

Zai в сообщении #1052652 писал(а):

Разваливаться - и самолет на 400 метрах в секунду разваливался в 1940-х годах, пока были не ясны в понимании физические процессы движения.

Боюсь, что "понимание физических процессов движения" в данном случае может сводиться только к обеспечению ламинарного обтекания аппарата газом. В таком случае исходная задача становится малоосмысленной.

Zai в сообщении #1052652 писал(а):

3. Да атомарный межзвездный водород - плотность то его известна - копейки для стотонного космического аппарата. А вот вопрос о том что он все биологические объекты выжжет внутри космического аппарата второй - электроника не так подвержена этому. А что будет на 10000 км/сек - не откажет ли электроника из-за перегрева?

Так все-таки копейки или выжжет? Я не очень понимаю, как одно с другим согласуется.

Zai в сообщении #1052652 писал(а):

Надо же как Вы предметно. От Земли до ближайшей звезды 4,22 светового года. Добраться туда на своем топливе и своей массе движителя практически невозможно.

Технически в общем-то возможно. zubik67 выше привел ссылку, там упоминаются принципиально реализуемые проекты такого рода (например, "Дедал").

[Zai]

Около светное и сопоставимое с скоростью света немного отличаются. Температура в направлении перепендикулярном к направлению движения может установиться при малых скоростях движения. Т. е. тело существенно охлаждается на малых скоростях движения.

Цитата:

Боюсь, что "понимание физических процессов движения" в данном случае может сводиться только к обеспечению ламинарного обтекания аппарата газом.

Мое некоторое непонимание физики глубоко разреженных газов тоже обоснована - ламинарность где же там она определена?

Цитата:

копейки

Плотность действительно мала. А как она воздействует - требует физической оценки( в том числе на шитовидную железу членов экипажа).

Цитата:

"Дедал"

Насколько мне ясно сопротивлением межзвездного газа они пренебрегли. Практика десятилетиями поднятия МКС что-то говорит о другом.

[Pphantom]

Zai в сообщении #1053090 писал(а):

Около светное и сопоставимое с скоростью света немного отличаются. Температура в направлении перепендикулярном к направлению движения может установиться при малых скоростях движения. Т. е. тело существенно охлаждается на малых скоростях движения.

Давайте-ка точнее (как в старом анекдоте, "сколько вешать - в граммах?"). Напишите порядковую оценку скоростей, о которых идет речь. А то мы так и будем обсуждать тонкости значений в русском языке.

Zai в сообщении #1053090 писал(а):

Мое некоторое непонимание физики глубоко разреженных газов тоже обоснована - ламинарность где же там она определена?

А самолеты в 40-х гг. XX века летали в глубоко разреженных газах?

Zai в сообщении #1053090 писал(а):

Плотность действительно мала. А как она воздействует - требует физической оценки( в том числе на шитовидную железу членов экипажа).

Требует. Но сначала надо нормально поставить задачу.

Zai в сообщении #1053090 писал(а):

Насколько мне ясно сопротивлением межзвездного газа они пренебрегли. Практика десятилетиями поднятия МКС что-то говорит о другом.

Концентрации газа на высотах, на которых летает МКС, и в локальной межзвездной среде (по которой должен был летать "Дедал") отличаются как минимум на 12 порядков.

P.S. Кстати, цитируйте сообщения, пожалуйста, так, чтобы был виден автор цитаты.

[Zai]

Pphantom в сообщении #1053104 писал(а):

Zai в сообщении #1053090 писал(а):

Около светное и сопоставимое с скоростью света немного отличаются. Температура в направлении перепендикулярном к направлению движения может установиться при малых скоростях движения. Т. е. тело существенно охлаждается на малых скоростях движения.

Давайте-ка точнее (как в старом анекдоте, "сколько вешать - в граммах?"). Напишите порядковую оценку скоростей, о которых идет речь. А то мы так и будем обсуждать тонкости значений в русском языке.

Zai в сообщении #1053090 писал(а):

Мое некоторое непонимание физики глубоко разреженных газов тоже обоснована - ламинарность где же там она определена?

А самолеты в 40-х гг. XX века летали в глубоко разреженных газах?

Zai в сообщении #1053090 писал(а):

Плотность действительно мала. А как она воздействует - требует физической оценки( в том числе на шитовидную железу членов экипажа).

Требует. Но сначала надо нормально поставить задачу.

Zai в сообщении #1053090 писал(а):

Насколько мне ясно сопротивлением межзвездного газа они пренебрегли. Практика десятилетиями поднятия МКС что-то говорит о другом.

Концентрации газа на высотах, на которых летает МКС, и в локальной межзвездной среде (по которой должен был летать "Дедал") отличаются как минимум на 12 порядков.

P.S. Кстати, цитируйте сообщения, пожалуйста, так, чтобы был виден автор цитаты.

Надо же Вы как круто.
По первой Вашей цитате. Вот и число безразмерное - температура внешней среды(межзвездного газа) к температуре КА.
Вторая Ваша цитата относится к истории. No Answer.
По щитовидкe. Экипаж должен сидеть перед делящимися элементами, а не как в схеме меж атлантического перелета перед баками топлива.
P.S. Термодинамическое равновесие у Нас теоретиков термодинамики не зависит от плотности. А Вам еще по реликтовому излучению дальше надо будет.

[Pphantom]

Честно говоря, я в этом наборе слов ничего не понял.