Должен ли космический корабль избегать межзвездных облаков?

Видимо, между звездами есть облака "пыли". Должен ли космический корабль летать вокруг этих облаков, пытаясь найти «туннели» между облаками, или межзвездные облака безвредны для космического корабля?

Я в основном думаю об истирании или (микро) столкновениях, а не излучении, но хотел бы получить информацию и о последнем.

interstellar-medium interstellar-travel

— ФЕОР
источник

Я не думаю, что на это можно ответить. Мы не знаем скорость корабля или характер его корпуса.

— Джеймс К

Мы должны были бы выдвинуть гипотезу о природе футуристической технологии, так что это не по теме здесь

— Джеймс К

Возможно, обмен стеками космического исследования, у них могут быть некоторые ответы. В общем смысле, да, я думаю, что в интересах высокоскоростных судов избежать их. Даже простой водород становится проблемой при достаточно высокой скорости движения. На скоростях, которые мы в настоящее время можем достичь, это не было проблемой.

— userLTK

Нет, вам не нужно выдвигать гипотезу о будущих технологиях. Основное внимание в этом вопросе уделяется природе межзвездных облаков. Если вы предполагаете, что все материалы могут и будут истираться, для этого вопроса не имеет значения, являются ли некоторые материалы немного более устойчивыми к истиранию, чем другие, особенно на скоростях, необходимых для межзвездного перемещения. Но вы можете перенести этот вопрос в физику. Если бы я мог связать его с вопросом, заданным в ответе Аарона Франке.

@ what Как сейчас, вы слишком много внимания уделяете инженерным аспектам, чтобы это можно было здесь затронуть. Скажите мне, почему я не должен переносить это в Исследование космоса. Это может быть вопрос о межзвездных облаках, но это вопрос о том, какое влияние это окажет на космический корабль, что требует знания техники.

— call2voyage

Ответы:

Да.

$v$ $N$ $d$ $n$ $N = nd$ $10^{18}\,\mathrm{cm}$ $10\,\mathrm{cm}^{-3}\!$ $10^{19}$

То есть, чем быстрее вы идете, тем дальше вы идете, и чем более плотные области вы проходите, тем больше ваш космический корабль поврежден.

$\alpha$ $0.20c$ $\alpha$ $\sim10^{17.5\mathrm{-}18}\mathrm{cm}^{-2}$ $\alpha$

$v=0.2c$ $\lesssim10\,\mathrm{cm}^{-3}$

$10^2\,\mathrm{cm}^{-3}$ $10^6\,\mathrm{cm}^{-3}$ $1\,\mathrm{cm}^{-3}$ $0.2c$

— Пела
источник

Спасибо тебе за это. Красивая. Таким образом, космический корабль должен будет либо (а) двигаться медленно, (б) обходить более плотные участки, либо (в) регулярно заменять передние части своих корпусов. В зависимости от пункта назначения, стратегия путешествия может охватывать все три в различной степени.

@что да. Я не делал никаких вычислений, но я предполагаю, что скорости, намного превышающие эти 0,2c, будут слишком разрушительными. Ваша идея с заменой деталей, вероятно, хороша. корпус корабля, но парус может быть сложнее.

— Пела

@ what Существует потенциально более простое решение, которое может быть названо «щиты дефлектора». Большинство межзвездных частиц ионизированы и поэтому могут отклоняться магнитным полем. Я полагаю, что некоторые эксперименты были проведены над этой идеей и предполагают, что достаточно слабого (и, вероятно, разумного для достижения на практике) поля, генерируемого путем высвобождения собственных ионизированных частиц, достаточно, чтобы отклонить большинство частиц.

— Зибадава Тимми

@zibadawatimmy Не будет ли это иметь разрушительный эффект? Это отклоняет быстро достаточно в 0.2c?

@pela Да, молекулярные облака в основном нейтральный двухатомный водород, так что у вас все равно будет много проблем с ними. Я думал главным образом в ионизированной среде, или как-то иначе смягчил ущерб от ионизированных частиц в звездном ветре. Я полагаю, что эти эксперименты я вспоминаю о таких вещах, как миссии на Марс.

— Зибадава Тимми

Связанный: /physics/26326/how-dense-are-nebulae

Давайте сравним туманности с плотностью воздуха на орбите МКС на 400 000 метров. Согласно Википедии , давление воздуха на заданной высоте определяется уравнением

p = p_{0} {(1 - \frac{L h}{T_{0}})}^{\frac{g M}{R L}}

$p = p_0 \left(1 - \frac{Lh}{T_0} \right)^\frac{gM}{RL}$

$101.325\left(1 - \frac{0.0065×400000}{288.15}\right)^{(9.80665×0.0289644)/(8.31447×0.0065)}$

Google Calculator не нравится это ^, но если положить его по частям, то получится -5737666.10745. Тогда давайте найдем плотность с помощью уравнения

ρ = \frac{p M}{R T}

$ρ = \frac{pM}{RT}$

или что составляет -8.08192432875. К сожалению, Википедия не сообщает мне, в каких единицах находится это число (просто это «молярная форма» и плотность), так что, к сожалению, я полностью застрял здесь и не могу закончить отвечать на вопрос. Надеюсь, этот частичный ответ помог кому-то сделать полный ответ. $\frac{-5737666.10745×0.0289644}{8.31447×2473.15}$

— Аарон Франке
источник

проголосовал за усилия. :-)

— userLTK

Боюсь, это (расширенный) комментарий, а не ответ.

— adrianmcmenamin

@RobJeffries Как так? Конечно, это так! Это определенно имеет большое значение, если ваш корабль движется в область, где почти ничего нет, по сравнению с областью с относительно высокой плотностью атмосферы.

— Аарон Франке

Возможно, мой комментарий немного расплывчатый. Я имею в виду, где вы оценили или процитировали критические параметры - плотность ISM и распределение частиц пыли по размерам? Какое отношение имеет МКС, путешествующая через верхние слои атмосферы Земли?

— Роб Джеффрис