Seuraa 
Viestejä1517

Joskus aikoinaan pohdiskelin, kuinka voitaisiin rakentaa suuritehoinen lähetin, joka kestäisi 5-10 miljoonaa vuotta. Nyt olen hetken aikaa miettinyt, kuinka voitaisiin rakentaa avaruusalus, jonka lentoaika olisi sanotaan vaikkapa 100,000 tai 1,000,000 vuotta. Käytetään esimerkkinä vaikka tuota miljoonan vuoden lentoa.

EDIT: Puhutaan siis miehittämättömästä lennosta.

---

Aluksen lähettäminen ei sinänsä ole ongelmallista, senhän voi lähettää matkaansa ihan tavallisin rakettimoottorein. Mutta todella isoksi ongelmaksi koen sen, millainen energialähde aluksessa pitäisi olla? Kuinka se jarruttaisi määränpäässään? Miten se suorittaisi radankorjaukset?

Jos aluksen tietokone käyttäisi vaikkapa watin päivässä esim. radan seurantaan, niin miljoona vuotta kestävän lennon ajaksi tarvittaisiin energiaa 365 megawattia...

Muistelen, että esimerkiksi antimateria ei säily kovin valtavan pitkään paikallaan ainakaan nykyisissä magneettipulloissa.

Vety taitaa olla samaa sarjaa eli se haihtuu säiliöistä ajan kuluessa. Miten galaksissa tähtienvälisen avaruuden lämpötila, kuinka lähellä se on 3K taustasäteilyä? Vedyn kiehumispiste olisi noin 20K, joten mahtaisiko vety säilyä nesteenä aluksella?

Miten fissioenergialähteet? Aika iso osa siitä taitaisi puoliintua miljoonan vuoden reissulla?

Miten polttoaineiden (vaikkapa öljy tai kiinteät räjähdysaineet), kauanko ne säilyisivät ja voitaisiinko happea pitää vapaana? Jos happi säilöttäisiin aluksella vetenä, niin mistä otettaisiin energia sen pilkkomiseksi?

Mitä muita ongelmia pitäisi huomioida tällaisessa avaruuslennossa?

  • ylös 0
  • alas 0

Sivut

Kommentit (42)

Neutroni
Seuraa 
Viestejä38532
MaKo71

Miten fissioenergialähteet? Aika iso osa siitä taitaisi puoliintua miljoonan vuoden reissulla?



U 235:n puoliintumisaika on 700 miljoonaa vuotta. Se ei ainakaan olisi ongelma. Se tietyti voisi olla, mistä moista ainetta saadaan tarpeeksi. Ehkä asteroideja louhimalla voisi löytää. Fuusioituvia materiaaleja on paremmin saatavilal aurinkokunnassamme. Nykyään näköpiirissä olevalla tekniikalla ydinenergia, joko fissio tai fuusio, olisi ainoa vaihtoehto.

Miten polttoaineiden (vaikkapa öljy tai kiinteät räjähdysaineet), kauanko ne säilyisivät ja voitaisiinko happea pitää vapaana? Jos happi säilöttäisiin aluksella vetenä, niin mistä otettaisiin energia sen pilkkomiseksi?



Laskepa piruuttasi, paljonko öljyä pitäisi olla. No, tietysti jos keikataan puolen maapallon verran metaania ja vettä jostain Neptunuksen kaasukehästä ja jalostetaan niistä öljyä ja happea. Ydinenergia on kuitenkin karkeasti miljoona kertaa tehokkaampaa suhteessa painoonsa.

Mitä muita ongelmia pitäisi huomioida tällaisessa avaruuslennossa?



Koneistojen kuluminen ja vikaantuminen. Aluksessa pitäisi olla riittävästi varmennettu koneisto kierrättämään materiaa ja tuottamaan romuttuneista uusia osia aluksen koneistoihin. Nykytekniikalla ainoa ajateltavissa oleva tapa toteuttaa se on panna mukaan itsekorjautuvia ja -uudistuvia biokemiallisia nanokoneita, joita vanhoillisissa piireissä ihmisiksi kutsutaan. Niilläkin on kyllä ongelmansa (psykologiset), jonka takia en usko, että muutamaa sukupolvea pitemmät lennot sitenkään toimivat.

creep
Seuraa 
Viestejä292

Eikös vetyä voisi kerätä matkalla? Muistaakseni sitä on ideoitu aiemmin, ja lienee ihan mahdollistakin. Vaikka konsentraatiot tähtien välisessä avaruudessa ovat minimaalisia, eipä sitä kai paljon tuohon 1W/päivässä tarvittaisikaan.

Polttoaineen säilyminen jarrutukseen perillä voi olla hankalampi ongelma. Olisiko joskus mahdollista kehittää niin pätevä tekoäly, joka osaa itse laskea tarvittavat ratamuutokset planeettojen painovoiman avulla jarruttamiseen. Toisaalta tuollaisista ajoista puhuttaessa ei taida softankaan (tai raudan) säilyminen olla mikään triviaali pulma...

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
MaKo71
Seuraa 
Viestejä1517
Neutroni

U 235:n puoliintumisaika on 700 miljoonaa vuotta. Se ei ainakaan olisi ongelma.



Hmmh, joo... Mitenkäs, jos sitä halutaan alkaa fissioimaan, silloinhan tarvitaan jostain ensin neutronilähde, eikös vain? Hmmh, tai taitaisi siihen riittää jokin pienempikin energialähde, jolla polttoainesauvoja voitaisiin säätää ja siten saada U235 "palamaan", eikös?

Neutroni

Nykyään näköpiirissä olevalla tekniikalla ydinenergia, joko fissio tai fuusio, olisi ainoa vaihtoehto.



Yhtenä vaihtoehtoa mietin sellaista, että (jos fuusiovoimala tai -raketti olisi jo kehitetty) fuusioitava vety kuljetettaisiin mukana vetenä ja ennen käyttöä erotettaisiin vedyksi ja hapeksi jollain toisella energialähteellä.

Neutroni

Laskepa piruuttasi, paljonko öljyä pitäisi olla.



En siis ajatellut öljyä ainoaksi energialähteeksi, mutta esimerkiksi fissio- tai fuusiovoimalan käynnistykseen tarvittavan energian lähteenä.

Olisiko mahdollista saada fissiovoimalasta sellainen malli, että se voitaisiin säilyttää "toimettomana" vaikkapa mainittu miljoona vuotta ja saada käynnistymään ihan ydinparistoperiaatteella (radioaktiivisesta hajoamisesta syntyvän lämmön) tehdyllä sähköllä?

Neutroni

Mitä muita ongelmia pitäisi huomioida tällaisessa avaruuslennossa?



Koneistojen kuluminen ja vikaantuminen. Aluksessa pitäisi olla riittävästi varmennettu koneisto kierrättämään materiaa ja tuottamaan romuttuneista uusia osia aluksen koneistoihin. Nykytekniikalla ainoa ajateltavissa oleva tapa toteuttaa se on panna mukaan itsekorjautuvia ja -uudistuvia biokemiallisia nanokoneita, joita vanhoillisissa piireissä ihmisiksi kutsutaan. Niilläkin on kyllä ongelmansa (psykologiset), jonka takia en usko, että muutamaa sukupolvea pitemmät lennot sitenkään toimivat.



Itsekorjautuminen on kyllä melko varmasti yksi vaatimus, mutta mitään sukupolvialusta en ole nyt spekuloimassa. Jos mukana olisi ihmisiä ja he olisivat hereillä, niin aluksen energiankulutus lennon aikana olisi jotain järkyttävää...

Jos ei spekuloida ihan "kovaa nanoteknologiaa", niin ehkä osa aluksen toiminnoista voitaisiin rakentaa jonkinlaisten geenimanipuloitujen bakteerien varaan, jotka selviäisivät syväjäähdytyksestä (eli lennosta)?

EDIT: Lähtökohtaisesti olen miettinyt ajatusta niin, että alus olisi melko "kuollut" suurimman osan lennostaan eli mekaanista kulumista aiheuttaisi vain tähtienvälisen avaruuden olosuhteet.

MaKo71
Seuraa 
Viestejä1517
creep

Eikös vetyä voisi kerätä matkalla? Muistaakseni sitä on ideoitu aiemmin, ja lienee ihan mahdollistakin.



Juu, Bussard-moottorista on kyse:

http://en.wikipedia.org/wiki/Bussard_ramjet

creep

Vaikka konsentraatiot tähtien välisessä avaruudessa ovat minimaalisia, eipä sitä kai paljon tuohon 1W/päivässä tarvittaisikaan.



Kunnollisten konsentraatioiden saamiseksi tarvitaan (1) suuri nopeus ja (2) vahva magneettikenttä. Magneettikentän ylläpito on yksi ongelma, mutta suurempana ongelmana pidetään sitä, että vedyn kerääminen laajalta alalta aiheuttaa hidastumista ja sitä kompensoimaan täytyisi kerätä vetyä vielä suurempia määriä ja käyttää se kiihdyttämiseen.

En tiedä, mitä mieltä nykyään ollaan Bussard-moottorin toteuttamiskelpoisuudesta "avaruuden risteilymoottoriksi", mutta miljoonan vuoden lennolla silläkin olisi varmasti omat ongelmansa (kun sen pitäisi olla aktiivinen koko sen ajan).

creep

Polttoaineen säilyminen jarrutukseen perillä voi olla hankalampi ongelma. Olisiko joskus mahdollista kehittää niin pätevä tekoäly, joka osaa itse laskea tarvittavat ratamuutokset planeettojen painovoiman avulla jarruttamiseen. Toisaalta tuollaisista ajoista puhuttaessa ei taida softankaan (tai raudan) säilyminen olla mikään triviaali pulma...



Yhtenä vaihtoehtona olen miettinyt sitä, että voitaisiinko määränpäässä käyttää jonkinlaista aurinkopurjetta jarruttamiseen? Silloin polttoaineen säilymisestä ei olisi niin suurta ongelmaa. Tietysti lennon aikana tarvitaan energiaa paitsi sen seurantaan, myös mahdollisesti radankorjauksiin ja niitä ei voi tehdä aurinkopurjeilla (tähtienvälisessä avaruudessa).

Neutroni
Seuraa 
Viestejä38532
MaKo71

Hmmh, joo... Mitenkäs, jos sitä halutaan alkaa fissioimaan, silloinhan tarvitaan jostain ensin neutronilähde, eikös vain? Hmmh, tai taitaisi siihen riittää jokin pienempikin energialähde, jolla polttoainesauvoja voitaisiin säätää ja siten saada U235 "palamaan", eikös?



U235:n atomeilla on äärellinen todennäköisyys spontaaniin fissioon. Se käynnistää ketjureaktion automaattisesti, kun aineen tiheys ylittää tietyn kriittisen tiheyden. Se tosiaan riittää, että vedetään säätösauvat ulos reaktorista.

Neutroni

Yhtenä vaihtoehtoa mietin sellaista, että (jos fuusiovoimala tai -raketti olisi jo kehitetty) fuusioitava vety kuljetettaisiin mukana vetenä ja ennen käyttöä erotettaisiin vedyksi ja hapeksi jollain toisella energialähteellä.



Sekin on mahdollista, joskin ylimääräistä massaa tulee mukaan melko paljon. Metaani olisi tuossa suhteessa parempi yhdiste.

Neutroni

Laskepa piruuttasi, paljonko öljyä pitäisi olla.



En siis ajatellut öljyä ainoaksi energialähteeksi, mutta esimerkiksi fissio- tai fuusiovoimalan käynnistykseen tarvittavan energian lähteenä.

Neutroni

Itsekorjautuminen on kyllä melko varmasti yksi vaatimus, mutta mitään sukupolvialusta en ole nyt spekuloimassa. Jos mukana olisi ihmisiä ja he olisivat hereillä, niin aluksen energiankulutus lennon aikana olisi jotain järkyttävää.



Ei se välttämättä olisi kovin järkyttävää verrattuna aluksen nopeudenmuutosten vaatimaan energiaan.

Olisiko mahdollista saada fissiovoimalasta sellainen malli, että se voitaisiin säilyttää "toimettomana" vaikkapa mainittu miljoona vuotta ...

Jos ei spekuloida ihan "kovaa nanoteknologiaa", niin ehkä osa aluksen toiminnoista voitaisiin rakentaa jonkinlaisten geenimanipuloitujen bakteerien varaan, jotka selviäisivät syväjäähdytyksestä (eli lennosta)?

EDIT: Lähtökohtaisesti olen miettinyt ajatusta niin, että alus olisi melko "kuollut" suurimman osan lennostaan eli mekaanista kulumista aiheuttaisi vain tähtienvälisen avaruuden olosuhteet.




Tuo on juuri käytännössä mahdoton asia. Miljoona vuotta on äärimmäisen pitkä aika koneistoille. Sellaisena aikana normaalioloissa merkityksettömän hitaat kemialliset reaktiot ja diffuusio tuhoavat stabiililtakin vaikuttavia rakenteita. Kaikki voiteluaineet ja tiivistemateriaalit hajoavat, biologiset lepotilassa olevat materiaalit tuhoutuvat ja niin edelleen jo kymmenissä tuhansissa vuosissa, mikä on realistinen aikaskaala hitaille tähtienvälisille lennoille.

Luultavasti ainoa mahdollisuus on varata mukaan niin paljon energiaa, että korjausmekanismeja voidaan pyörittää koko matka, olivat ne sitten mekaanisia, biologisia tai scifinanokoneita. Asteroidin kokoluokan aluksella se olisi jo melko mitätön osa kokonaismassasta. Esimerkiksi jos oletetaan ylläpitokoneiston energiankulutukseksi 10 MW ja matka-ajaksi 100000 vuotta, energiaa kuluu 3E19 J. U-235:ttä tarvitaan tuon energiamäärän tuottamiseen 3600 tonnia, jos sähköntuotannon hyötysuhde on 10 %.

Amatööri heittää kysymyksiä mututuntumalla.

Eikö siellä avaruudessa riitä, että saa alussa potkun perseelle? Alus jatkaa tyhjiössä kyllä matkaansa, kunnes joku sen pysäyttää > ei tarvetta energialle eteenpäin mentäessä.

Saisikos jollain aurinkopaneeleilla tuossa melko pitkän reissun aikana kerättyä sitä energiaa, jolla sitten mm. tietokone pyörisi ja jarrutusta varten voisi sitten laittaa sinne perään jarruvarjon?

Marssilainen
Seuraa 
Viestejä3337

Entä jos iso matka-alus ei jarruttaisikaan perillä, vaan suhauttaisi aurinkokunnan läpi kohti seuraavaa etappia. Aurinkokunnan sisällä se voisi pudottaa kyydistä keveämpiä luotaimia, jotka voisivat jarruttaa aurinkopurjeen avulla. Nämä jäisivät tutkimaan planeettoja ja lähettäisivät singnaalin emoalukselle, joka lähettäisi sen edelleen Maahan.

Siinä se taas nähtiin, kuinka vilunki rehellistä huiputtaa...

Neutroni
Seuraa 
Viestejä38532
thuga101

Eikö siellä avaruudessa riitä, että saa alussa potkun perseelle? Alus jatkaa tyhjiössä kyllä matkaansa, kunnes joku sen pysäyttää > ei tarvetta energialle eteenpäin mentäessä.



Kyllä alus liikkuu. Ongelma onkin se, kuka antaa sen potkun alussa ja pysäyttää lopussa ja millä energialla.

Saisikos jollain aurinkopaneeleilla tuossa melko pitkän reissun aikana kerättyä sitä energiaa, jolla sitten mm. tietokone pyörisi ja jarrutusta varten voisi sitten laittaa sinne perään jarruvarjon?



Aurinkopaneelit ovat melko mitääntekemättömiä tähtienvälisessä avaruudessa. Tuotto on samaa luokkaa kuin pimeänä selkeänä kuuttomana yönä Maan pinnalla. Jarruvarjo ei toimi tyhjiössä. Jonkinlainen aurinkotuulipurje voisi toimia hidastamisessa tähden kiertoradalle pienikokoisella luotaimella, jos vain olisi rakennettavissa joku mekanismi, joka toimisi 40000 vuoden päästä ja avaisi purjeen.

Marssilainen
Seuraa 
Viestejä3337

Aluksen pitäisi olla iso ja sisältää valtavasti automaattista tekniikkaa. Itsensä korjaavia järjestelmiä ja kaikkea. Valtavasti tekoälyä ja kyky tehdä omatoimisia päätöksiä. Varajärjestelmilläkin varajärjestelmiä. Keulassa pitäisi olla jonkinlainen kilpi, niinkuin oli yhdessä Clarken kirjassa. Siinä oli aluksen keulaan laitettu jäästä tehty kilpi, johon mikrometeorit osuivat. Tähtien välinen avaruus on varmaan melko turvallinen tuolta osin, mutta sinne toiseen aurinkokuntaan saapuminen on hurjaa kyytiä. Liekö mikään kestäisi osumaa jossain 10% valon nopeudessa?

Siinä se taas nähtiin, kuinka vilunki rehellistä huiputtaa...

MaKo71
Seuraa 
Viestejä1517
Neutroni

U235:n atomeilla on äärellinen todennäköisyys spontaaniin fissioon. Se käynnistää ketjureaktion automaattisesti, kun aineen tiheys ylittää tietyn kriittisen tiheyden. Se tosiaan riittää, että vedetään säätösauvat ulos reaktorista.



Säätösauvat absorboivat neutroneja, mutta miten on, "kuluvatko" ne ollessaan reaktorissa? Eli menettävätkö ne absorptiokykynsä? Eikös käänteinen vaihtoehto olisi sellainen, jossa fissiopolttoaineen sekaan työnnetään hidastin (vesi, grafiitti), jolla saadaan ketjureaktio käyntiin?

Neutroni

MaKo71

Yhtenä vaihtoehtoa mietin sellaista, että (jos fuusiovoimala tai -raketti olisi jo kehitetty) fuusioitava vety kuljetettaisiin mukana vetenä ja ennen käyttöä erotettaisiin vedyksi ja hapeksi jollain toisella energialähteellä.



Sekin on mahdollista, joskin ylimääräistä massaa tulee mukaan melko paljon. Metaani olisi tuossa suhteessa parempi yhdiste.



Joo, kyllä, ja itse asiassahan siihen tehtävään passaisi melkein mikä tahansa hiilivety... Mutta tämä siis siinä tapauksessa, että vedyn kuljettaminen sellaisenaan miljoonan vuoden lennolla ei olisi mahdollista.

Neutroni

MaKo71

Itsekorjautuminen on kyllä melko varmasti yksi vaatimus, mutta mitään sukupolvialusta en ole nyt spekuloimassa. Jos mukana olisi ihmisiä ja he olisivat hereillä, niin aluksen energiankulutus lennon aikana olisi jotain järkyttävää.



Ei se välttämättä olisi kovin järkyttävää verrattuna aluksen nopeudenmuutosten vaatimaan energiaan.



Nopeuden muutokset voivat tietysti vaatia paljon energiaa, toivon mukaan aluksen ei tarvitsisi tehdä niitä paljoa... Mutta lähtökohtaisesti ajattelin, että tällaisella lennolla alus olisi ainakin suurimman osan ajastaan melko passiivinen.

Neutroni

Tuo on juuri käytännössä mahdoton asia. Miljoona vuotta on äärimmäisen pitkä aika koneistoille. Sellaisena aikana normaalioloissa merkityksettömän hitaat kemialliset reaktiot ja diffuusio tuhoavat stabiililtakin vaikuttavia rakenteita.



Energianlähteen ja sen "sytyttimen" lisäksi tämä on yksi mieltäni kaihertavista asioista. Äkikseltään tuntuisi, että aluksessa ei voisi olla kovin monimutkaisia molekyyleja, koska ne kuitenkin hajoaisivat spontaanisti matkan aikana yksinkertaisemmiksi versioiksi...

Neutroni

Kaikki voiteluaineet ja tiivistemateriaalit hajoavat, biologiset lepotilassa olevat materiaalit tuhoutuvat ja niin edelleen jo kymmenissä tuhansissa vuosissa, mikä on realistinen aikaskaala hitaille tähtienvälisille lennoille.



Juu.

Neutroni

Luultavasti ainoa mahdollisuus on varata mukaan niin paljon energiaa, että korjausmekanismeja voidaan pyörittää koko matka, olivat ne sitten mekaanisia, biologisia tai scifinanokoneita. Asteroidin kokoluokan aluksella se olisi jo melko mitätön osa kokonaismassasta.



Asteroidin kokoluokkaa olevan aluksen ampuminen ulos Aurinkokunnasta olisi vain melko järkyttävää kokoluokkaa oleva operaatio...

Neutroni

Esimerkiksi jos oletetaan ylläpitokoneiston energiankulutukseksi 10 MW ja matka-ajaksi 100000 vuotta, energiaa kuluu 3E19 J. U-235:ttä tarvitaan tuon energiamäärän tuottamiseen 3600 tonnia, jos sähköntuotannon hyötysuhde on 10 %.



Hmmh... Varmaan alus pitäisi varustaa jollain ylläpitokoneistolla ja antaa sille energiaa. Sillä tavalla jotain monimutkaisempia molekyyleja saattaisi saada perille... Tuntuisi vain miellyttävämmältä ajatukselta se, että ylläpito kuluttaisi energiaa vain tarpeen mukaan eli että ei pyöritettäisi "täysimääräistä ekosysteemiä" koko matkan ajan.

Maalaisjärki
Seuraa 
Viestejä1314

Urgh.. Liikaa numeroita näkyvillä.. Manaatte kohta erään foorumilaisen tänne laskelmineen..

Savor, Olkoon sielusi kevyt kuin mielesi tuote.
- Maalaisjärki

Neutroni
thuga101

Eikö siellä avaruudessa riitä, että saa alussa potkun perseelle? Alus jatkaa tyhjiössä kyllä matkaansa, kunnes joku sen pysäyttää > ei tarvetta energialle eteenpäin mentäessä.



Kyllä alus liikkuu. Ongelma onkin se, kuka antaa sen potkun alussa ja pysäyttää lopussa ja millä energialla.



Mustaa ainetta odoteltaessa ainoa vaihtoehto on tuo aurinkopurje, jonka avulla vauhti ilmeisesti saataisiin koko ajan kiihtyväksi?
Hallitut ydinlataukset alussa antamaan potkua?

Neutroni

Aurinkopaneelit ovat melko mitääntekemättömiä tähtienvälisessä avaruudessa. Tuotto on samaa luokkaa kuin pimeänä selkeänä kuuttomana yönä Maan pinnalla.



Ilmeisesti tuota kennoilla kerättyä energiaa ei tarvisi koko ajan käyttää? Mitä jos aurinkokenno kerää 100 vuotta energiaa ja laitteet ovat "herätevirralla". Tarpeeksi kun energiaa on kennoilla kerätty, herätellään laiteet unesta ja lasketaan koordinaatit ja suunnat uudestaan, ohjataan, ja vaivutaan taas horrokseen keräämään energiaa. Ei mtn tietoa vaadituista energia/sähkömääristä. Usein vastaukset löytyvät kuitenkin kaikista helpoimmista vaihtoehdoista.
Avaruuden taustasäteily? Voisiko sitä valjastaa?

Neutroni
Jarruvarjo ei toimi tyhjiössä. Jonkinlainen aurinkotuulipurje voisi toimia hidastamisessa tähden kiertoradalle pienikokoisella luotaimella, jos vain olisi rakennettavissa joku mekanismi, joka toimisi 40000 vuoden päästä ja avaisi purjeen.



jarruvarjo nyt oli lähinnä koominen hetto minulta. Sen verran sentään tajuan =)
Miksi nykyään avaruudessa toimivat "vehkeet" eivät toimisi 40 000 vuoden kuluttua? Onko tyhjiössä korroosiota vai mikä syynä toimimattomuuteen?
Muokkautuvat nanorobotit ja -teknologia tuovat vastauksen noihin ongelmiin.

MaKo71
Seuraa 
Viestejä1517
Marssilainen
Entä jos iso matka-alus ei jarruttaisikaan perillä, vaan suhauttaisi aurinkokunnan läpi kohti seuraavaa etappia. Aurinkokunnan sisällä se voisi pudottaa kyydistä keveämpiä luotaimia, jotka voisivat jarruttaa aurinkopurjeen avulla. Nämä jäisivät tutkimaan planeettoja ja lähettäisivät singnaalin emoalukselle, joka lähettäisi sen edelleen Maahan.



Pohdiskelen itse mielessäni juuri tuollaista luotainta. Isommalla moottorilla voidaan tietysti ampua nippu pieniä luotaimia samaan suuntaan ja luonnollisesti luotaimet hankkiutuvat jarrutusvaiheessa eroon ylimääräisestä massasta (eli päästävät kaikki ylimäärän hujeltamaan takaisin tähtienväliseen avaruuteen).

Neutroni

Jonkinlainen aurinkotuulipurje voisi toimia hidastamisessa tähden kiertoradalle pienikokoisella luotaimella, jos vain olisi rakennettavissa joku mekanismi, joka toimisi 40000 vuoden päästä ja avaisi purjeen.



Juu, "jarrupurje" pitäisi saada ehjänä perille ja jonkin mekanismin pitäisi tarjota sitten sen verran energiaa, että saadaan purje auki. Perillä tähden kiertoradalla voitaisiin taas sitten turvautua aurinkopaneeleihin, jos ne vain olisivat selviytyneet matkasta.

Marssilainen

Aluksen pitäisi olla iso ja sisältää valtavasti automaattista tekniikkaa. Itsensä korjaavia järjestelmiä ja kaikkea. Valtavasti tekoälyä ja kyky tehdä omatoimisia päätöksiä. Varajärjestelmilläkin varajärjestelmiä.



Niin, en mieti ollenkaan nyt sitä, että mitä alus tekisi perillä, siis sen lisäksi, että saisi itsensä toisen tähden kiertoradalle. Nuo ovat sitten seuraavia ongelmia

Marssilainen

Keulassa pitäisi olla jonkinlainen kilpi, niinkuin oli yhdessä Clarken kirjassa. Siinä oli aluksen keulaan laitettu jäästä tehty kilpi, johon mikrometeorit osuivat.



Tuskin tässä tapauksessa tarvittaisiin keulaan, koska...

Marssilainen

Tähtien välinen avaruus on varmaan melko turvallinen tuolta osin, mutta sinne toiseen aurinkokuntaan saapuminen on hurjaa kyytiä. Liekö mikään kestäisi osumaa jossain 10% valon nopeudessa?



...Tällainen alus liikkuisi melko vaatimattomilla suhteellisilla nopeuksilla (suhteessa galaksia kiertävään rojuun, kuten tähtiin). Siihen voisi tietysti törmätä mitä vaan, mutta se voisi törmätä alukseen ihan mistä suunnasta tahansa.

Maalaisjärki
Mikä koko avaruusmatkailun idea ylipäätään oli?



Tuo on toki aivan toinen kysymys, tässä spekulaatiossa en edes mieti sitä

Maalaisjärki

Manaatte kohta erään foorumilaisen tänne laskelmineen..



Onneksi ko. henkilö on mulla estolistalla.

MaKo71
Seuraa 
Viestejä1517
thuga101

Mustaa ainetta odoteltaessa ainoa vaihtoehto on tuo aurinkopurje, jonka avulla vauhti ilmeisesti saataisiin koko ajan kiihtyväksi?



Ei tietääkseni kiihdy koko aikaa, koska aurinkotuulen voimakkuus laskee kauemmas mentäessä (ts. kiihtyvyys pienenee) ja tähtienväliseen avaruuteen tultaessa ympärillä olevien tähtien mitättömän pieni säteilypaine kompensoi toisensa.

thuga101

Hallitut ydinlataukset alussa antamaan potkua?



Alus/luotain saadaan ulos aurinkokunnasta ihan raketeilla ja gravitaatiolingoilla, aivan kuin Pioneer ja Voyager. Mutta toisin kuin Pioneer tai Voyager, mietin mielessäni sitä, että kuinka se saataisiin toiselle tähdelle toimintakykyisenä eli suht hallitusti toisen tähden kiertoradalle.

thuga101

Ilmeisesti tuota kennoilla kerättyä energiaa ei tarvisi koko ajan käyttää? Mitä jos aurinkokenno kerää 100 vuotta energiaa ja laitteet ovat "herätevirralla".



Jonnekin ne elektronit on säilöttävä, niin, etteivät pääse "karkaamaan". Ja mielellään aluksen lämpötila saisi olla parisataa astetta pakkasen puolella matkan aikana... Ydinpariston tuottamaa lämpöä lukuunottamatta?

thuga101

Avaruuden taustasäteily? Voisiko sitä valjastaa?



Ei voi.

thuga101

Miksi nykyään avaruudessa toimivat "vehkeet" eivät toimisi 40 000 vuoden kuluttua? Onko tyhjiössä korroosiota vai mikä syynä toimimattomuuteen?



Monet aineet eivät kestä jäätymistä, toiset taas pilkkoutuvat spontaanisti ajan kuluessa.

thuga101

Muokkautuvat nanorobotit ja -teknologia tuovat vastauksen noihin ongelmiin.



Energiaa siihenkin tarvittaisiin. Itsekorjautumisen kannalta toki varteenotettava spekulatiivinen vaihtoehto.

Socrates
Seuraa 
Viestejä8971

Bussardin ramjet on ainoa, jolla ylikäytäisiin ajoaineen loppuminen, energia yksinhän ei riitä niin kauan kuin meillä on avaruudessa liikkumiseen vain Wanha Kunnon Isaac Newton.
Bussard spekuloi vetyatomien "keräyssuppiloksi" magneettikenttää, joka keräisi protonit 5000 km:n halkaisijaiselta alueelta. Toimiakseen Bussardin ramjet vaatii alkunopeudeksi 10% valon nopeudesta, joka on saavutettava muilla keinoin. Mutta sitten matka sujuisikin, tasaisella ja mukavalla 1g:n kiihtyvyydellä päästäisiin linnunratamme keskustaan, n. 30 000 valovuoden päähän vain 30 vuodessa.
Maahan jääville ystäville, ehkä koko ihmilajillekin toki olisi sanottava hyvästit, sillä siellä olisi kulunut 30 000 vuotta. Joku kertoi, ettei tuo toimi, syvässä avaruudessa ei ole tarpeeksi vetyatomeja fuusioon. Ilonpilaaja !

Neutroni
Seuraa 
Viestejä38532
thuga101

Mustaa ainetta odoteltaessa ainoa vaihtoehto on tuo aurinkopurje, jonka avulla vauhti ilmeisesti saataisiin koko ajan kiihtyväksi?
Hallitut ydinlataukset alussa antamaan potkua?



Aurinkopurje kiihdyttää aurinkotuulen avulla. Aurinkotuuli puhaltaa vain noin 100 AU:n säteellä Auringosta heiketen etäisyyden kasvaessa. Lähimpään tähteen on matkaa vajaat 300000 AU. Ydinräjähdyksillä voidaan myös kiihdyttää alusta.

Ilmeisesti tuota kennoilla kerättyä energiaa ei tarvisi koko ajan käyttää? Mitä jos aurinkokenno kerää 100 vuotta energiaa ja laitteet ovat "herätevirralla".



Energian kerääminen vaatii elektroniikkaa, joka vaatii energiaa. Aurinkokenno ei tosiaan ole järkevä tapa tuottaa energiaa tähtienvälisessä avaruudessa, kun kerran ydinreaktioihin perustuvia tapoja on olemassa.

Usein vastaukset löytyvät kuitenkin kaikista helpoimmista vaihtoehdoista.



Jo tosiaan pohditaan kymmeniä tuhansia vuosia kestävän koneen rakentamista, vastaukset eivät todellakaan löydy helpoimmista vaihtoehdoista.

Avaruuden taustasäteily? Voisiko sitä valjastaa?



Jossa säteilyä voisi absorboida enemmän kuin alus emittoi, sen pitäisi olla taustasäteilyä kylmempi. Kylmyyden ylläpito kuluttaisi enemmän energiaa kuin heikko taustasäteily tuottaa.

Miksi nykyään avaruudessa toimivat "vehkeet" eivät toimisi 40 000 vuoden kuluttua? Onko tyhjiössä korroosiota vai mikä syynä toimimattomuuteen?



Jos tarkastellaan geologisia ajanjaksoja, avaruus ei ole tyhjä, vaan siellä on nopeita hiukkasia, molekyylejä ja säteilyä, jotka pommittavat alusta. Se hioo rakenteita, aiheuttaa kidevirheitä ja reaktioita, jotka haurastuttavat materiaaleja ja rikkovat erityisesti elektroniikkaa. Diffuusioprosessit, eli atomien kulkeutuminen kiinteässä aineessa, voivat alkaa vaikuttaa (ensin elektroniikan komponenttien seostuksiin). Biologisissa materiaaleissa tapahtuu hajottavaa entsyymitoimintaa, vaikka ne olisivat lepotilassa syväjäädytettyinä. Ja niin edelleen. Kymmeniä vuosituhansia kestävät materiaalit ja rakenteet ovat materiaalitieteen ala, jota tuskin on paljoakaan tutkittu.

Muokkautuvat nanorobotit ja -teknologia tuovat vastauksen noihin ongelmiin.



Se on vahva ehkä. Tuo HC-nanotekniikka perustuu toistaiseksi enemmän mielikuvitukseen kuin tieteeseen.

Kuinka suuri kulutus on watti päivässä?

Jos se on wattipäivä, niin silloin energiamäärä on 86,4 kJ vuorokaudessa, tai 24 wattituntia. Tällöin vain on tarpeetonta puhua ajasta, kun voi yksinkertaisesti ilmoittaa että kone ottaa watin tehoa.

Toisaalta se voisi tarkoittaa myös wattituntia per päivä, jolloin kone ottaisi 41,6 milliwattia tehoa. Se on suhteellisen vähän - tuolla teholla toimiva kännykkä pysyisi päällä kolmisen päivää, eli se vastaa aika pitkälti nykyisiä älypuhelimia.

Jos taas kyse on kirjaimellisesti Wattia per 24h niin silloin yksiköksi tulee J/s^2 ja tällaisella kulutuksella mikään energianlähde ei riitä, koska teho nousee joka vuorokausi watilla.

Socrates
Seuraa 
Viestejä8971

Vaikka esimerkiksi korroosiota aiheuttavat kemialliset tekijät avaruudesta puuttuvatkin, tapahtuu sielläkin materiaaleissa hyvin pitkillä ajoilla muutoksia, kemialliset sidokset katkeilevat, metallien kidehilassa voi tapahtua muutoksia jne. Tärkein tekijä lienee kuitenkin säteily, jota voi esiintyä hyvinkin voimakkaana ja se huonontaa materiaaleja ja saattaa tuhota tietokoneiden muistiyksiköt yms.

Aurinkopurjeesta sen verran, että sitä ei aja aurinkotuuli, joka on auringosta noin 1000 km/s puhaltava protonivirta. Se on vain noin tuhannesosa itse valon aiheuttamasta impulssista (V.Koblik, Turun Tuorlan väikkäri). Valon impulssista liike-energiaa voi saada vain musta purje aallonpituuden muutoksesta ja termodynamiikan toisen mukaan sekin toimii vain niin kauan, kunnes purje saavuttaa säteilyn lämpötilan, eli ohuella purjeella kenties muutamia sekunteja. Valopurje saattaa olla mahdollinen aurinko lähellä olevilla radoilla, tähtien väliseen matkustukseen siitä ei ole.

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Suosituimmat