Copyright © 1998-2024 CDR server s.r.o.
Všechna práva vyhrazena.
ISSN 1213-2225.
Copyright © 1998-2024 CDR server s.r.o.
Všechna práva vyhrazena.
ISSN 1213-2225.
Za současného stavu techniky si můžeme o ničení asteroidů leda tak nechat zdát.
Proč... Taková 10megatunova hlavice by i půl kilometrovy asteroid rozprasila celkem spolehlivě...
Právě že ne.
Jak to, že ne? I jen polozabořený bunker buster udělá kráter srovnatelný s průměrem takového asteroidu.
Ano, ale musíte tu atomovku dostat pod povrch a to už je problém.
Nejen pod povrch taky se musíte trefit a to ještě tak by ta atomovka zůstala v kuse... Ten šutr obvykle letí setsakra rychle.
Další člověk, co nechápe klasickou mechaniku?
Podle sebe soudím tebe?
No já ještě kdysi dávno vyhrál celostátní FO, takže asi ne.
Podle vaší "logiky" nedokážeme přistát na žádném nebeském tělese, protože všechna "obvykle letí setsakra rychle". Přesto jsme to mnohokrát dokázali. I galileovská relativita je pro vás zřejmě problematická.
Jenže např. na misi Rosetta (sonda Philae) se ukázalo, že přistání na tělesech s mikrogravitací máme DOST VELKÝ PROBLÉM. Toto budou muset nebeští navigátoři ještě trochu poladit. Mmch, soudilo se, že povrch komety je dost měkký či porézní na to, aby v momentě dotyku sondy Philae se z ní vystřelená kotva pevně zakotvila v povrchu komety. Bohužel, nepovedlo se to (nikdo ani neví, co se přesně stalo), a tak byla Philae odstřelena (pravděpodobně) vlastním odpružením zpět od komety. Velice zajímavé povídání o tomto přistání je na stránkách ESA. A dá se tam najít i toto videjko o rekonstrukci přistání Philae na kometě: http://www.esa.int/spaceinvideos/Videos/2015/11/Reconstructing_Philae_s_....
Přesto je jasné, že technika je již dnes schopna zařídit přistání na tělese s mikrogravitací, i když na asteroidu o průměru 140 m ta mikrogravitace bude vlastně mikro-mikro-mikro-gravitace. Toto může věc pořádně zkomplikovat.
Impaktor s jadernou náloží naštěstí nemá stejné požadavky jako Philae. Vašim cílem je zabořit se dostatečně hluboko do rozumně měkké horniny, nikoli měkce přistát na povrchu. Pokud byste byl u 67P a vystřelil na ni z pistole, vaše střela by jistě neselhala ani nijak neodskočila.
Gravitace zde naopak spíš asi škodí. Předpokládám, že modus operandi by zahrnoval fázi pomalého přesného navedení nad cílovou oblast (kde méně gravitace znamená více času pro tento manévr) a pak zážeh motoru na tuhá paliva, který by udělil dostatečně velký, ale nikoli přehnaný impulz pro newtonovský penetrátor (https://en.wikipedia.org/wiki/Impact_depth#Newton.27s_approximation_for_...) kolmo dolů na povrch.
Měkké přistání by se hodilo, kdybychom na asteroid chtěli připevnit motor, který jej odtáhne do bezpečí, nejlépe do Slunce.
Hehehe, povedlo se mi stejný komentář vložit do diskuse 2-krát. Protože příspěvky v diskusích na CDR.cz nelze mazat, tak jsem to přepsal tímto textem.
No nevypadá to tak...
Srovnávat přistání na "nebeském tělese" se zásahem kamene letícím proti raketě je víc než mimo. Už vidím jak se co nejrychleji dostanu k tomu kameni srovnám s ním rychlost a pak pěkně přistanu. A to vše s několikatunovou bombou a v časovém presu.
Jaký časový pres, proboha? Máte na to celé roky. Srovnáte rychlost s kamenem a pěkně přistanete. Nebo ještě lépe, trošku se do něj zavrtáte. Nevymýšlejte si nesmyslné scénáře typu "objevíme desetikilometrový šutr jen týden předtím, než do nás narazí", takové slabomyslnosti nechte Hollywoodu, tam na to mají experty.
Je třeba vzít v úvahu, že některé objekty mohou mít velmi malou odrazivost. Jsou tmavé a tudíž současnou optikou nemusí být viditelné.
Viz můj příspěvek někde v této diskusi. Najdete v něm cosi o Saturnově měsíci Iapetus.
Byly postaveny jaderné bomby, co se zarytím do hloubky pár metrů nemají problémy.
Nenašel jsem žádné zmínky o takovémto typu zbraní. Máte zdroj?
Současným modelem v arzenálu NATO je puma B61 Mod 11.
Přitom pořád existuje i možnost "předvrtat" díru sledem menších konvenčních penetrátorů (stačily by asi opravdu malé), což by výslednou účinnost výrazně zlepšilo (také by to logicky otestovalo penetrační hloubku vybrané cílové oblasti, než se do ní pošle penetrátor jaderný).
(EDIT: Nebo když už dokážeme vyrobit opravdu malé pumy, rovnou bychom mohli vyrobit více jaderných penetrátorů. Každý prohloubí díru pro ten následující. Celkově vymrštěný objem horniny (udělující hybnost zbytku tělesa) by měl být úctyhodný.)
No jo, jenže tenhle typ je konstruován na impaktní rychlost 200-300 km/h. Ale zase na druhou stranu atomovka, co přežije náraz, to už zní optimisticky.
Existují i jaderné bomby, vestavěné do dělostřeleckých granátů. Ty musí vydržet jak ráz při vystřelení, tak při dopadu. Rychlost kolem 2000 km/h.
Pokud vím, tak dělostřelecké jaderné granáty mají časovač a odpalují se ve vzduchu právě z toho důvodu, aby měly maximální ničivou sílu.
<i>Existují i jaderné bomby, vestavěné do dělostřeleckých granátů. Ty musí vydržet jak ráz při vystřelení, tak při dopadu. Rychlost kolem 2000 km/h.</i>
<i>Pokud vím, tak dělostřelecké jaderné granáty mají časovač a odpalují se ve vzduchu právě z toho důvodu, aby měly maximální ničivou sílu.</i>
Ano, atomovky vybuchují ve vzduchu aby měly maximální účinek a zasáhli co nejvic (lidí - 500m nad zemi; techniky (vytvoří se VELMI silná tlaková vlna) - 150m nad zemí) ale to je zcela mimo předneseného argumentu.
Stoura správně připomíná, že máme atomovky, které lze vystřelovat z děl, přičemž jsou akcelerovány z 0 na "2000 km/h" během délky hlavně.
Musí tedy vydržet deakceleraci z 2000km/h *) na nějakých 5m...
Zatím co Vy o koze...
*) 2 000km/h je rychlost pro dělostřelecký granát spíše konzervativní. Když jsem se díval na rychlosti podkaliberních střel z tanků na penetraci druhých tanků, tak jsme se posunuli na 6 000 km/h...!
Nemám představu, jaká je bežná rychlost střely z děla, ale může být i 3x vyšší, než Stoura uvedl. Shodně nevíme, zdali to dělo, že kterého se atomovka pálila, bylo "klasické" a dosahovalo běžné úšťové rychlosti střely. Možná kdybychom znali vzdálenost, na kterou byl projektil vystřelen a z videa jsme určili délku letu náboje, tak by se z známého zpomalení střely dalo dost přesně určit, jaká byla počáteční rychlost...
http://youtu.be/XsnL6gmGOZA?t=7m3s
K výstřelu dojde v 7:07,708 sec, k explozi dojde v 7:12,333 sec, tedy doba letu je 4,625 sec. Pokud někdo najde vzdálenost někde, lze provést výpočet...
Podle tohoto: https://en.wikipedia.org/wiki/Muzzle_velocity
...se děla považují za pomalé, když mají úsťovou rychlost pod 2500 f/s (2743km/h). Za rychlé, když mají 3291 (3000 f/s) až 3840km/h a za superrychlé když mají více jak 3840km/h (3500 f/s).
Těžko říci, jak rychlý či pomalý ten výstřel byl, mě přišel sakra rychlý a silný, ale nikdy jsem u skutečného děla během ostrých střeleb nestál, takže nejsem vhodný člověk, co to posuzuje. Tak či onak je dle mě 2000 km/h minimální rychlost výstřelu u běžného děla.
Takže rychlost výstřelu byla 2260 km/h:
https://en.wikipedia.org/wiki/Upshot-Knothole_Grable
"The M65 Atomic Cannon from which it was fired had a muzzle velocity of 625 m/s (2,060 ft/s), for a nominal range of 32 km (20 mi)...."
"The detonation of Grable occurred 19 seconds after its firing.[1] It detonated over 11,000 yards (over 10 km, 6.25 mi) away from the gun it was fired from..."
...což ukazuje, že vše je sestříhané a o film se nedá opřít... :(
Kanón:
https://en.wikipedia.org/wiki/M65_Atomic_Cannon
...
2 problémy:
1 - mělo to jen 15kT yield, takže jako docela slabota...
2 - byl to jediný případ na světě, kdy se atomovka střílela z děla vůbec...!
A to ani nemluvím o tom že ty projektily z děl se do ničeho nezavrtávají mají explodovat ve vzduchu a bude asi dost rozdíl mezi 600ms-1 a 20000ms-1....
Ano, to je právě ten problém... Atomovky bouchají ve vzduchu... ne po silném nárazu a v kosmických rychlostech se bavíme o řádově vyšších rychlostech. Budeme mít stěstí, kdyby ten šurt na nás letěl jen 10km/s rychlostí... (36 000km/h)
Typicky ty "nehodné šutry" lítají kolem 40km/s ... (144 000km/h)
Nevím o ničem, co by se v takové rychlosti při nárazu prostě nevypařilo. Energie srážky je příliš velká... (1/2 hmotnosti x rychlost ^2 je kinetická energie, tedy rychlost srážky bude průšvih...)
...jediným řešením by bylo (paradoxně!) zpomalit rychlost srážky, tedy zažehnout motor - ve směru letu asteroidu...! To je šílené... Bohužel se tím pak zkracuje dráha, kterou máme na zásah asteroidu - nejprve musíme letět k němu a pak "s ním" abychom ho zasáhli ne velkým rozdílem rychlostí...
Vše záleží na naší schopnosti detekovat asteroid rychle a rychle k němu vyslat velké množství záchytných raket a modlit se, aby materiál astroidu byl měkký...
Další problém je, když budeme chtít asteroid (velký) jen vychálit z dráhy. Pak ho musíme zasáhnout z boku - leda žeby rotoval tak, že se dá zasáhnout odkudkoliv a pak počkat, až bude v správné pozici a detonovat...
Zásah z boku by si vyžádal, abychom dokázali dopravit raketu s dostatkem paliva, která zpomalí svůj let na nulu (vevesmíru nefungují brzdy, je třeba užít energii na zastavení hmoty) aby se pak v opačném směru dokázala urychlit na třeba 40 km/s = dosáhnout rychlostí, které jsme ještě nikdy nedosáhli...! Ani gravitačími praky jsme ještě nedokázali urychlt sondy rychleji než na 16,26 km/s (sonda New Horizons k Plutu), takže hodně štěstí s vyvinutím rychlosti 40 km/s bez asistence gravitačního praku a něčím, co nejprve musíme zastavit... :(((
No a pak na nás nepoletí jedna velká koule, ale hromada menších, které pak zásáhnou mnohem větší prostor. Atomová bomba použitá tímto způsobem totiž nejspíš není schopna změnit dráhu většiny materiálu asteroidu, takže by pak stejně dopadnul na Zem.
Ale s více menšími kusy si zase poradí mnohem lépe atmosféra, takže celková energie bude menší. Navíc je téměř jistota, že nedopadne do obydlené oblasti, takže rozptyl může být celkem fuk.
Další člověk, co nechápe klasickou mechaniku? Zamyslete se, proboha. (Nebo možná radši ne, pokud výsledkem vašeho předchozího zamyšlení byl takovýto komentář.)
Tak nás poučte o "klasické mechanice". Ale nezapomeňte, že ve stavu beztíže funguje mnoho věcí jinak, než na naši matičce Zemi.
Předpokládejme, že vybuchem rozdělíme původní velké těleso na několik menších. S největší pravdněpodobností na jedno těleso o něco menší než původní ("asteroid s velkým kráterem") a velký objem malých, letících od povrchu tohoto zbytku. Protože jedna polosféra je těmto malým tělesům zapovězená, bude jejich celkový vektor hybnosti nenulový. Protože ale stále platí zákon zachování hybnosti, bude vektor hybnosti "asteroidu s velkým kráterem" přesně opačný. Protože ale všem částem byla udělena hybnost, žádné výsledné těleso se již nenachází na původní dráze. Úniková rychlost je velmi nízká, takže nehrozí jejich opětovné sloučení. Ty menší kusy přitom budou mít takovou rychlost, že již po pár dnech bude jejich konvexní obálka mít větší průměr než naše planeta, a po pár měsících už nás vůbec nebudou zajímat. Pokud jde o to velké těleso, protože takto mu dokážeme udělit giganewtonsekundové impulzy (možná řádově větší, když se budeme hodně snažit), dokážeme takto třeba dvousetmetrový šutr za rok odklonit o tisíce kilometrů (nebo i víc, jak říkám, když se budeme hodně snažit).
Jo, v ideálním případě by to tak mohlo být. Škoda, že zatím nemáme žádné zkušenosti...
Tak já osobně doufám, že žádné zkušenosti s tímhle nikdy ani mít nebudeme (ani je nebudeme muset potřebovat) :)
No, bez otestování by to bylo vaření z vody.
No tak to byl v zásadě i výbuch Trinity, a jak pěkně to dopadlo. :-)
Jako vždy, snažíme se o maximální hodnoty a maximální výsledek. Nač vyrábět atomovku, aby mi vyvrtala dírku o průměru půl centimetru? Když už, tak ať udělá pořádnou paseku!
Asteroid na koliznim kurzu se zemi je jen otazkou casu. Pokud se nevymysli neco lepsiho, tak nam nezbude nez sbirat zkusenosti ...
Čistě technicky, toho smetí na nás padá několik tun každý den. Jen si toho moc nevšímáme. Ale čím později ten objekt najdeme, tím spíš bude menší, protože naše detekční prostředky se čím dál tím zlepšují, a tím klesá i hranice zjistitelnosti.
Je třeba vzít v úvahu, že některé objekty mohou mít velmi malou odrazivost. Jsou tmavé a tudíž současnou optikou nemusí být viditelné.
Viz můj příspěvek někde v této diskusi. Najdete v něm cosi o Saturnově měsíci Iapetus.
Pokud bude objekt málo odrazivý, dá se zase očekávat, že bude viditelný v infračerveném spektru. I proto si myslím, že momentálně nejužitečnější projekt z hlediska prevence takovýchto rizik by byl nějaký pokrok na poli infračervených vesmírných teleskopů (ne nutně JWST, který se bude dívat dál, ale třeba specializovaný NEOCam: http://neocam.ipac.caltech.edu/). Kromě snížení rizik by také také významně rozšířil naše znalosti o populaci asteroidů.
A vy myslíte, že tmavý objekt o průměru dejme tomu 200 metrů budeme schopni identifikovat na vzdálenost několika stovek milionů km? Tj. v zóně, kde je plus-minus stejná teplota všech objektů, světlých či tmavých?
Já doufám, že časem to dokážeme, ale momentálně ještě není naše technika tak vyspělá. Bohužel.
Fakt by mě zajímalo, kde jsou možnosti dnešní astronomie, co se týče sledování miniaturních objektů ve vzdálenostech 100 milionů km a víc. Z mého pohledu jsou nejnebezpečnější velmi malé objekty z Kuiperova pásu, které mohou být či jsou ovlivňovány gravitací velkých planet sluneční soustavy. A teoreticky může tedy nastat situace, že se "něco" zatoulá (nebo se již možná i zatoulalo) na kolizní dráhu s Jupiterem. No, a když pak přijde ten správný okamžik, tak Jupiter takové tělísko doslova katapultuje do vnitřní části Sluneční soustavy. No, a když by byla Země s takovým 200 metrovým "tělískem" v kolizní dráze, tak by to byl dosti velký průser.
Samozřejmě, statisticky je to velmi-velmi-velmi málo pravděpodobné, ale říkejte to někomu.
Off-topic:
Co je např. statisticky téměř nepravděpodobné, je soustava Slunce, Země a Měsíc. Podle mého názoru jen díky obrovské náhodě mohou živé bytosti sledovat nádherná úplná zatmění centrální hvězdy svého planetárního systému.
"A vy myslíte, že tmavý objekt o průměru dejme tomu 200 metrů budeme schopni identifikovat na vzdálenost několika stovek milionů km? Tj. v zóně, kde je plus-minus stejná teplota všech objektů, světlých či tmavých?"
Ano. Proč bychom nemohli? Tyhle objekty se budou na hvězdném pozadí pohybovat, a budou tak snadno rozlišitelné. Přitom *několik* stovek milionů km je nepravděpodobných - pokud vás zajímají potenciální hrozby pro naši planetu, tak ty se musejí přiblížit mnohem více - musejí protínat dráhu Země, nebo se jí dotýkat. Detekce na zhruba sto milionů kilometrů je tedy postačující; budete se po nich dívat, když budou blíže Slunci.
A malá tělesa z Kuiperova pásu nejspíše nepřežijí přiblížení ke Slunci. Budou obsahovat spoustu těkavých látek a stanou se z nich pidikomety s krátkou životností. Nejsem si ani jist, jestli jejich orbitální parametry by z nich činily nebezpečí - u takto vzdálených těles by mělo být jednodušší dostat se na dráhu s vyšší inklinací.
Uvažoval jste o trajektorii "od Slunce"?
Mohl byste to trošku precizovat?
Ke katapultáži objektu dojde, když je Jupiter v konjunkci. A předpokládejme, že malinký objekt je na tak blízké trajektorii k Jupiteru, že dostane pořádný kopanec. V momentě, kdy se to stane, takový objekt neuvidíme. A "ideální stav" by nastal, když by ten objekt obíhal kolem Slunce po retrográdní orbitě.
Viz http://www.streamline.cz/download/ostatni/Bum.jpg. Obrázek úplně neodpovídá situaci, kterou popisuji. Ale chtěl jsem si práci zjednodušit, a tak jsem použil příklad konjunkce Marsu. Na místě Marsu si představte Jupiter, doplňte si chybějící vzdálenosti, a budete alespoň trochu v obraze. Rychlost tělesa z Kuiperova pásu může být po "katapultáži" v řádu desítek km/sec (třeba i stovek km/sec) ve směru jeho trajektorie.
Moc času na přípravu bychom neměli...
P.S. Omlouvám se za zdržení, ale měl jsem jeden dlouhý-předlouhý telefonát...
EDIT: Situace na obrázku by nám teoreticky umožnila vyhledat objekt v předchozím půl nebo třičtvrtě roce, ale velmi malé a velmi tmavé těleso bychom neobjevili kvůli velké vzdálenosti. No, a pak bychom jej díky konjunkci neviděli, protože výhled na něj by byl "přes Slunce" (přes den). Později bychom jej už mohli ve večerních hodinách (teoreticky, ve velmi silných dalekohledech) zahlédnout, ale to už by bylo pozdě.
EDIT 2:
Vzdálenost Slunce - Země: 150 milionů km
Vzdálenost Slunce - Jupiter: 778 milionů km
Jupiter v opozici: 778 000 000 - 150 000 000 = 628 000 000 km (nejlepší podmínky pro vyhledání tělesa blížícího se k Jupiteru)
Jupiter v konjunkci: 778 000 000 + 150 000 000 + 150 000 000 = by woko 1,1 mld km; v tomto období vůbec nemá smysl hledat malinký objekt, který je daleko, daleko za Sluncem, navíc v poledne)
Takže musíme najít velmi malé a velmi tmavé těleso ve vzdálenosti plus-minus 630 až 700 milionů km (případně i o něco "málo" více), když je Jupiter v opozici.
Myslím, že máte divnou představu o nebeské mechanice. "Rychlost tělesa z Kuiperova pásu může být po "katapultáži" v řádu desítek km/sec (třeba i stovek km/sec) ve směru jeho trajektorie"? Jak by mohla? To narušuje větu o viriálu takovým způsobem, že byste potřeboval mnohonásobnou posloupnost těsných gravitačních praků těžkými tělesy. To se prostě nestane. Tam takové těleso není ani jedno, natož pěkně zarovnaná řada.
Navíc podobná tělesa jsou z definice menší hrozbou než asteroidy typu NEO, třeba proto, že jsou na drahách s velmi velkou periodou. Asteroidy typu NEO se k Zemi vracejí poměrně často.
"To se prostě nestane."
A co můj příklad o soustavě Slunce, Měsíc, Země? Nejnepravděpodobnější věc v celém vesmíru, a přece se stala!!!
A gravitační praky pěkně za sebou umožnily cestu Pioneerům a Voyagerům... nebo jen Voyagerům?
"Nejnepravděpodobnější věc v celém vesmíru"
To je již od pohledu nesmyslné tvrzení. Jistě existují i méně pravděpodobné věci. Kromě toho, události minulé neovlivňují nezávislé události budoucí (na to si příště dávejte pozor, na to dojela už hromada gamblerů), takže tento argument není relevantní. A mnohonásobný gravitační prak, který by byl zapotřebí k dosažení takových rychlostí, je nepravděpodobný už u těch desítek, a zřejmě nemožný u těch stovek. Jakmile totiž přesáhnete prakem určitou rychlost, už se ve sluneční soustavě prostě neudržíte, abyste kolem Jupiteru mohl proletět znovu a zvýšit ji ještě dál. A už u Jupiteru je úniková rychlost vůči Slunci docela nízká.
Taky se kdysi říkalo, že vlaky nemohou jezdit rychleji, než 30 km/h...
Je rozdíl mezi absurdními inženýrskými předpověďmi a jednoduchými hranicemi fyziky a pravděpodobnosti. A hranice fyziky a pravděpodobnosti říkají, že Jupiter neurychlí těleso na stovky kilometrů za sekundu nikdy a na desítky jen mimořádně nepravděpodobně (už 20 km/s je u dráhy Jupitera úniková rychlost, a i kdyby to těleso mířilo přímo ke Slunci, vyletí to na druhé straně dřív, než se k tomu bodu zase přiblíží Jupiter, a pak už to v sluneční soustavě nic neudrží). To jste něco plácnul a pořádně si naběhl.
Kdyby mířilo k slunci ani omylem nevyletí na druhé straně :0)
No, nevím, nevím. Kdyby to letělo přímo ke Slunci, tak by to asi přes Slunce neproletělo.
"A hranice fyziky a pravděpodobnosti říkají..."
Dobrej vtip... :D
A připomínám, co jste sám napsal: "Jistě existují i méně pravděpodobné věci."
Taky se kdysi říkalo, že vlaky nemohou jezdit rychleji, než 30 km/h...
Taky se kdysi říkalo, že vlaky nemohou jezdit rychleji, než 30 km/h...
"Jistě existují i méně pravděpodobné věci."
To je téměř 100%-ní pravda. :D
Mimochodem, vesmír samotný "porušuje naše pravidla", resp. teorie. Proto si vědci musí vymýšlet věci, jakými jsou temná hmota a temná energie. Jinak by vesmír podle našich představ nemohl existovat. Ale existuje, že?!
Nesnažme se obrušovat kameny pyramidy, jen aby vyhovovaly naší teorii.
Ale v okolí Slunce žádnou temnou hmotu, která by vám umožnila žádat zvláštní výjimku pro vaše hypotetické těleso, bohužel (naštěstí?) nepozorujeme.
Tento komentář nebyl vůbec relevantní.
P.S.
Temná hmota: https://cs.wikipedia.org/wiki/Temn%C3%A1_hmota
Temná energie: https://cs.wikipedia.org/wiki/Temn%C3%A1_energie
Bez temné hmoty a temné energie by podle našich současných teorií nedržely pohromadě galaxie. A vesmír by se nemohl rozpínat.
Ano, ale ve sluneční soustavě žádné anomálie nepozorujeme, a není důvod domnívat se, že na vaše hypotetické těleso bude působit něco, co nepůsobí na žádná ostatní pozorovaná blízká tělesa, jako jsou třeba planety a asteroidy. Takže temná hmota s probematikou nijak nesouvisí - je příliš daleko.
Ne, temná hmota s problematikou nesouvisí. To byl jen příklad prapodivné teorie typu "když potřebuji, aby to sedělo, obrousím i kámen pyramidy". Při ověřování této teorie asi zestárne několik lidských generací.
Mmch, temná hmota, pokud existuje, vůbec nemusí být daleko. Klidně by mohla být i ve Sluneční soustavě. Přečtěte si ty články ve Wiki.
Obávám se, že temná hmota může být klidně jen chyba ve výpočtu v profilu křivky gravitačního působení v závislosti na vzdálenosti. Ta odchylka pozorování je způsobena právě nesouladem v pozorování nebeské mechaniky, jak ji vidíme v naší soustavě a jak se jeví na galaktické úrovni. Pokud tedy operujeme v rámci naši soustavy, předpokládá se použití známých teorií, protože podle pohybů v naší soustavě jsme tyto teorie vytvořili.
"...že byste potřeboval mnohonásobnou posloupnost těsných gravitačních praků těžkými tělesy. To se prostě nestane. Tam takové těleso není ani jedno, natož pěkně zarovnaná řada."
Pěkně zarovnaná řada (zvenčí dovnitř, pro retrográdní dráhu, myslím, ideální): Neptun, Uran, Saturn, Jupiter.
V opačném gardu tuto řadu využily Pioneery a Voyagery, protože ony potřebovaly od Slunce odletět. No a "náš" objekt potřebuje ke Slunci přiletět.
Ano, a tahle konfigurace se vyskytne jednou za několik set let, a ještě vyžadovala mimořádně přesnou (aktivní) navigaci, jinak by již po prvním průletu mířilo těleso úplně vedle. Jak by mrtvý šutr mohl udělat totéž? (A soudě podle toho, jak do této své fikce vetkáváte líbivá složitá slova typu "retrográdní", přestože s tou sekvencí mají pramálo společného (pro tu sekvenci průletů je úplně jedno, jestli ta dráha bude prográdní nebo retrográdní), jste úplně vedle i vy.)
Jednou za několik set let je z hlediska doby existence Sluneční soustavy prd. A přece nemusí být zarovnány všechny čtyři planety...
Retrográdní je celkem běžné slovo, používají jej mj. křížovkáři, databázoví návrháři, astronomové, ...
Jistě, a dokážete vysvětlit, co to znamená a jaké to má implikace pro vaše hypotetické těleso?
Hmm, to je pak problém, když se vyjadřujete k něčemu, o čem nevíte, co to je.
No, kdyby se mělo těleso přiblížit k Zemi, logicky se nabízí opačné pořadí, když už to tak pěkně zafungovalo (v jiném pořadí) při odletu od Slunce. :-)
Ano, to je celkem jasné, ale to je dáno již pořadím hlavních poloos planet a nemá to nic společného se směrem dráhy tělesa.
"...to je dáno již pořadím hlavních poloos planet a nemá to nic společného se směrem dráhy tělesa."
:O
To bylo fakt dost dobrý...
Mmch, máte malou fantazii, abyste si dokázal představit různé scénaře.
Když nejsou pořádné argumenty, tak protivníka nejprve označím za lháře, a pak jej zakousnu, že jo?!
:-)
Já to beru jen jako rozcvičku, vy to berete smrtelně vážně. A některé věci, které jsou proti Vaší teorii, nepřipustíte, a naopak... i třebaže jde o pouhou teorii.
Hezký víkend! Dobře jsem se pobavil...
Já pouze vylučuji věci, které jsou již na první pohled fyzikálně nereálné. Kdybyste prezentoval věci, které projdou základním sanity checkem, tak neřeknu, ty by bylo zapotřebí ověřit pečlivěji. Třeba jsem tu přiznal, že si nejsem jist, jestli vliv Jupiteru nemůže otočit (pravděpodobně však ne při jediném oběhu, na to je příliš daleko) transneptunovské těleso s pomalu prográdního na pomalu retrográdní. Jenže vy mi to vyloženě usnadňujete tím, že zpravidla přicházíte s věcmi, které se dají vyloučit rovnou. Za to již já nemůžu.
Viz můj příspěvek o retrográdní skupině měsíců u Jupiteru.
Takže "To se prostě nestane. Tam takové těleso není ani jedno, natož pěkně zarovnaná řada."?
Nebo "Ano, a tahle konfigurace se vyskytne jednou za několik set let"?
A nakonec něco o tom, že by muselo to těleso snad být velice inteligentní, aby takovou navigaci zvládlo. Já však říkám, že to vůbec tak nemusí být. Zkrátka, věc náhody...
To první bylo o Kuiperově pásu. O opravdu velkých tělesech v Kuiperově pásu nevíme, třebaže se teď objevily zprávy o možné detekci podobného objektu.
O velkých tělesech nic nevíme (? viz P.S.). Tím méně můžeme vědět o malých tělesech, protože není snadné je najít. Tj. to, co už jsem v této diskusi zmínil.
P.S. http://www.astro.cz/clanky/slunecni-soustava/objevena-nova-devata-planet...
Vaření z vody, silový impulz je pro takto velkou hmotu tak krátký že nemá šanci na dostatečnou změnu dráhy. Je i otázka jestli vůbec dojde k odlomení nějakého relevantního množství materiálu.
"Je otázka"... :-p
http://i.dailymail.co.uk/i/pix/2014/02/13/article-2558673-1B41EAC4000005...
Ne, není to otázka.
A impulz je nezávislý na době, je to integrální veličina. Ta fyzika, že...
Vítěz FO, to určitě.... Prý veličina obsahující v sobě čas je určitě nezávislá na době....
A ty fotky po nesouvisejících pod/zemních testech jsou taky vtipné.
To proto, že ta veličina má odvozenou jednotku. Ale třeba náboj tělesa v coulombech, tedy ampérsekundách, taky nemá nic společného s časem. Chápete vůbec, proč? Asi ne... Impulz je nezávislý na době právě proto, že tak byl koncipován - aby pro posouzení jeho kinetického účinku třeba o hodinu později bylo jedno, jestli počátečně působil po jednu sekundu nebo po tisícinu. Proto se při krátce působící dynamice typicky nebavíme o silách (navíc proměnlivých v čase), ale o impulzech - jejich integrálech v čase. Je to prostě užitečná veličina.
A co na tom je nesouvisejícího? Je celkem zřejmé, že pokud chcete dosáhnout na asteroidu jadernou bombou něčeho užitečného, nebudete usilovat o "airburst" (nebo spíš "spaceburst"). Budete se snažit docílit impulzu, tedy vymrštit nějakou hmotu (a udělat kráter) - a to čím více hmoty, tím lépe, protože úniková rychlost vás příliš neomezuje.
To je ale blbost. Elektrický náboj je vlastnost stav něčeho (jeho schopnost elementárních částic), nikoli odvozená veličina naopak proud je odvozený od něj, kdy máme náboj co proteče za čas. Kdežto u impulzu se jedná o veličinu závislou na síle a čase.
To je jako tvrdit, že síla je závislá od práce a dráhy...
A přesto ampér je základní jednotka SI, a nikoli coulomb. Pěkné, že? To je ten "argument", co jste udělal výše, a teď ho negujete.
Nechápu, proč tvrdíte, že je impulz odvozen od síly, když stejně tak můžete místo toho odvodit sílu od impulzu. Rovnice fungují na obě strany, a vesmíru je úplně prd, jak to definujete.
Obávám se, že nemáte pravdu. Když použijete pro změnu hybnosti a popřípadě směru impuls stejného výkonu, ale různých časových průběhů, dostanete sice stejný vektor rychlosti, ale jinou absolutní polohu.
Ovšem ten rozdíl je minimální v porovnání třeba s rozdílem těch časových průběhů. Udělte volně letícímu tělesu impulz v intervalu jedné sekundy místo deseti, a uvidíte, kde bude těleso za hodinu. Podíl uražených vzdáleností v obou případech se bude blížit jedné spíš než deseti. Proto jsou integrální veličiny tak užitečnými prvními aproximacemi (a pro inženýrské potřeby často víc nepotřebujete).
No nevím. Když si občas zahraju Kerbály, tak je sakra rozdíl, když dám přesně v periheliu šlehu po směru po dobu jedné vteřiny a nebo se s tím nimrám půl minuty "někde" kolem perihelia.
Já nevím, jaká jsou přesně časová měřítka v KSP. Kromě toho, co jsem slyšel naposledy, simulace soustav N těles (nebo možná letové dynamiky vůbec) v KSP není zrovna realistická. Třeba problém tří těles nesimuluje (nebo kdysi nesimulovala) vůbec. Zkuste třeba Orbiter.
No proto se tam taky jede na tak malou soustavu. Úkolem KSP, kromě zábavy, je především ukázat základy vesmírné navigace na cestě Země-Měsíc. Ještě možná tak se poperete s libračními body. :-)
Orbiter si možná časem pořídím, ale ne dřív, než udusím dostatečné množství Kerbálů.
Pravděpodobně jste si zaměnil termíny impulz a síla. Impulz je výsledek působení síly za čas. Nezáleží na tom jak dlouho je síla udělována, pokud je dostatečně velká, výsledek je totiž stejný. Takže to že "silový impulz je krátký" neznamená, že je nedostatečný, pokud neuvedete že je nejen krátký, ale i nedostatečně silný.
Ano je to veličina závislá na síle a čase, čím delší doba při stejné síle tím větší impulz.....
A právě proto nás při deflekci nezajímají síly ani časy, pokud čas je zanedbatelný v porovnání s časovým předstihem.
Impulz je vektorová veličina není jedno kam ten vektor v danou chvíli míří, čas nás zajímat musí...
Dokud nebude stálá základna na Měsíci, tak z toho žádná velká akce nekouká. Jedna věc je dostat do vesmíru raketu s jadernou hlavicí, druhá je pak zajistit, aby tam zůstala a nebo dokonce doletěla ještě dál. Rozprášit nebo vypařit 140 metrů velký šutr už není jen tak a dostat se k němu je velmi zapeklitý úkol. Na jednu stranu nám nahrává to, že takto "malé" objekty jsou povětšinou měkké a tudíž by se do nich dala hlavice zapíchnout. Na druhou stranu ale zase měkké objekty hůř rozbijete. (Zkuste si rozbít houbu a sklenici. Do houby snadno proniknete špendlíkem, ale o zem ji prostě nerozbijete. Naproti tomu sklenice je špendlíkůmvzdorná, ale snadno se rozbije.)
I kdybychom použili to nejsilnější střelivo, jaké máme (což jsou spekulované fúzní pumy o síle 200 megatun TNT), pořád onomu asteroidu nic neuděláme, pokud exploduje mimo, protože na něj dopadne v tom nejlepším případě polovina gama záření, která se ještě k tomu částečně odrazí. To, co je na nukleárních zbraních v pozemských podmínkách nejničivější, je šoková vlna, kterou ve vesmíru uděláte horko těžko. Navíc šoková vlna snadno bourá domy, ale hodně blbě vytváří krátery.
Nukleární zbraně mají navíc jednu nevýhodu - jde o velmi sofistikovaná a citlivá zařízení. Pokud bychom chtěli dostat pod povrch asteroidu atomovku a nechtěli tam vysílat bandu opilých těžařů ropy, museli bysme ji tam poslat nárazem. Jenže co se stane, když například u plutoniové pumy odrýpnete obložení z výbušnin? Uranové pumy zase potřebují nějaký čas k aktivaci. Při prudkém nárazu dojde snadno k poškození. Fúzní pumy používají plutoniové rozbušky, jsou složeny z několika vrstev a jsou o to citlivější.
Je to paradoxní, ale pokud budeme chtít asteroid rozmlátit, tak je větší šance s "konvenčními" zbraněmi. Protibunkrové průrazné projektily se zpožděnou explozí mají mnohem větší šanci. A proto říkám, že dokud nebude základna na Měsíci, nedá se o něčem takovém ani uvažovat. Pokud ale budeme mít tam nahoře baterii raket s takovouto municí, tak můžeme poměrně levně a rychle bombardovat povrch asteroidu a rozmlátit jej na kusy. Neříkám, že bysme takto dokázali zastavit dvacetikilometrové hovádo, ale s kilometrovým bychom si už poradili. Je to jen o představivosti a prostředcích.
Že by 200megatunova hlavice nic neudělala 140metrovemu asteroidu je naprostý nesmysl. Za to, jaké účinky má taková bomba na Zemi fakt nemůže jen to, že vybuchne ve vzduchu.
Tak si to můžeme rozebrat:
1) záření - smrtelné, způsobuje požáry
2) tlaková vlna - částečně smrtelné, ničí povrch
3) radioaktivní spad - částečně smrtelný, neničí
Co se týče záření, tak nás zajímá především expanzivní účinek ohřáté hmoty na povrchu asteroidu. Pár tisíc tun vody možná odpaříme. V tom horším případě bude asteroid díky nám částečně ze skla a bude mít tím pádem při průchodu atmosférou štít - to ještě zhorší následky dopadu.
Tlaková vlna ve vesmíru neexistuje. I kdyby existovala, tak s asteroidem nic neudělá.
Radioaktivní spad toho taky moc nenadělá. Spíš nám uškodí.
Jaderné zbraně jsou prostě vytvořené jako zbraň proti člověku. S tím nic nenaděláte.
No tak pokud myslíte, že 200 milionů tun ekvivalentu TNT uvolněných v tisicine sekundy na jednom místě ve vesmíru vlastně nic neudělá, protože účinek se projeví jen když je okolo vzduch aby mohl borit a půda aby mohl být radioaktivní spad, tak pak by to tak bylo. Nějak se mi ale nezdá že jediným výsledkem ve vesmíru je hromada neškodných částic, které asteroid jen pohladi a zahreji.
Účinky 100kt nálože (2000x slabší!) relativně mělce pod povrchem: https://en.wikipedia.org/wiki/Sedan_%28nuclear_test%29
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b6/Sedan_Plowshare_Crat...
Průměr kráteru: ~400 metrů.
To bylo 196 metrů pod povrchem. Jestli dokážete dostat atomovku ve vesmíru v takřka nulové gravitaci bez poškození 200 metrů pod povrch asteroidu, pak to neprodleně oznamte NASA.
200 metrů u 140 metroveho asteroidu bude fakt problém ☺
Naopak to problém nebude, stačí si jen říct z které strany :0) Nicméně exploze ve vesmíru je nanic musí boiuchnout někde ve středu a tam se musí dostat neporušená...
<i>Nicméně exploze ve vesmíru je nanic musí boiuchnout někde ve středu a tam se musí dostat neporušená...</i>
Přesně tak. Armageddon film je sice Hollycrap, ale vědecky je část o zničení (odchýlení jeho roztrhnutím) asteroidu přesná. Bohužel neznáme metodu, jak dostat relativně choulostivou atomovku do středu velkého asteroidu.
Není ani tak úplně pravda, že je měkký. Je a není. Jsou to slepence z částí různých vlastností - tedy jako houbička na nádobí s ocelovými kuličkami uvnitř. Samotné vrtání by byla noční můra...
Penetrace dovnitř je další problém - může se povést a se štěstím se zabořit hodně hluboko (mluvím v max. v desítkách metrů), ale můžeme mít smolíka a penetrace bude 2m, pak bomba narazí na tvrdý kámen, poškodí se a nevybuchne vůbec.
Při kritické potřebě mít úspěch (v sázce bude život lidstva) budme potřebovat HODNĚ záložních pokusů... 10+ ...
Paradoxně by systematická, konvenčně či slabě atomově vedená palba z Měsíční základny hypotetickou dělovou baterií měla opravdu nejlepší šance na úspěch. Ve skutečnosti ale nic takového nedokážeme postavit, když na Měsíci dodnes není ani robotizovaná základna, a že pomoci "Avatarů" by se dalo zprostředkovat lidem i "realitu" chození po Měsíci:
http://www.ac24.cz/zpravy-ze-sveta/7099-video-rusky-vedec-navrhl-koloniz...
avatar na Měsíci = 2 vteřiny ping
Jistě. Ale i kdyby byl účinek výbuchu (v hloubce pouze několika metrů) několikrát menší, přesto bude dostatečný. I kdyby ten výbuch vyvrhnul pouze třeba deset-dvacet tisíc tun horniny místo těch deseti milionů, pořád bude výsledkem alespoň giganewtonsekundový impulz udělený zbytku tělesa. A to se bavíme o náloži z dnešního pohledu podměrečné.
No tak tomu šutru udělím pod obu 0.0s nějaké 0,00 zrychlení a co? O kolik změním směr pohybu, bude to dost, bohužel pokud to neudělám hoodně daleko, tak nebude...
Bude to minimálně rok předem. Nepočítejte s tím, že asteroid velikosti Texasu objevíte až pár milionů kilometrů od Země, jako v jednom mimořádně špatném filmu. :-)
Viz můj příspěvek o tělesech z Kuiperova pásu a Jupiterově gravitaci.
Takto katapultovaný objekt by mohl na Zemi klidně mířit v protisměru jejího pohybu. Mám obavy, že v takovém případě bychom rok času zdaleka neměli.
Nejsem si jist, jestli Jupiter může transneptunovská tělesa poslat na retrográdní dráhu. (Nemáte k tomu nějakou studii?) A pokud vůbec ano, tak tím spíš při takto veliké změně bude asi mít poměrně divokou výslednou inklinaci.
Ono se vůbec nemusí jednat o těleso, které vzniklo z akrečního disku kolem Slunce. Mohlo přiletět odněkud z mezihvězdného prostoru. Ale klidně je také možné, že při šikovné konstelaci se těleso původem ze Sluneční soustavy (s přiměřenou hmotností) působením gravitačních sil (zejména velkých planet a Slunce) nakonec dostane na retrográdní dráhu.
Mmch, zkuste si přečíst ten příspěvek, kde jsem začal mluvit o retrográdní dráze. Domnívám se totiž, že čelní střet Země s tělesem v protisměru bude mnohem ničivější, než kdyby do nás to těleso narazilo zezadu. V opačném případě, by k nám to těleso přiletělo spíš zboku, než zepředu. A zřejmě by muselo letět v menší vzdálenosti od Slunce, než kdyby letělo po retrográdní dráze.
Scénář, kdy k nám přiletí těleso z protisměru, je o dost horší v tom, že bychom jej s velkou pravděpodobností zaregistrovali pozdě, protože by letělo po trajektorii "od Slunce" (bylo by velmi špatně pozorovatelné). A měli bychom míň času. Rychlost přibližování by mohla být v porovnání s přibližováním "prográdního" tělesa řádově vyšší.
Studii o přechodu na retrográdní dráhu, bohužel, neznám žádnou. Zapátrám, pogooglím, uvidíme. Ale scénař s Jupiterem coby katapultem objektů na kolizní dráhu se Zemí jsem viděl v jakémsi dokumentární seriálu na Prima Zoom. Jen podotýkám, že se na grotesky á la "Vetřelci dávnověku" & spol. nedívám. Byl to seriál, kde vystupují (spolu)pracovníci NASA, zpravidla astrofyzikové.
Mimochodem, retrográdně obíhá Triton (měsíc Neptunu), Phoebe (měsíc Saturnu), aj. Známé jsou i "retrográdní" planetky, a dokonce i "retrográdní" exo-planety, třeba http://www.exoplanety.cz/2010/11/24/wasp-17-b-sodik/. Retrográdních objektů je habakuk. Exemplárním příkladem je rodina Pasiphae u Jupiteru. Tělesa z této rodiny by časem mohly od Jupitera odletět, třeba směrem k Zemi, či kamkoliv jinam. A bude to nakonec Jupiterova přítažlivost, která ponese 99%-ní odpovědnost za to, na jaké dráze skončí. Takové těleso by podle mě klidně mohlo skončit na prográdní dráze kolem Slunce.
P.S. Docela zajímavá je rotace Venuše kolem vlastní osy. Zkuste uhodnout, proč?! :-)
To jsou ale retrográdní měsíce, co uvádíte. Přejít z prográdní heliocentrické trajektorie na retrográdní dráhu kolem planety není až takový oříšek. Přejít z prográdní heliocentrické dráhy na retrográdní heliocentrickou dráhu, to mě zajímá, jak by něco takového mohlo nastat.
Jinak samozřejmě platí, že těleso, které přiletí z vně Sluneční soustavy, se může trefit "na obě strany". Ale teď nevím, jestli jsme vůbec kdy jakékoli podobné těleso zaznamenali. Hyperbolická dráha by asi byla docela nápadná.
"Přejít z prográdní heliocentrické dráhy na retrográdní heliocentrickou dráhu, to mě zajímá, jak by něco takového mohlo nastat."
Já jsem napsal toto:
"Exemplárním příkladem je rodina Pasiphae u Jupiteru..."
Předpokládal jsem, že Vás napadne to, co si myslím já a i jsem to naznačil. Totiž, že Jupiter je hlavním původcem toho, že ve Sluneční soustavě lítají planetky po retrográdní dráze. Vždyť přece vystřelení od Jupitera nemusí proběhnout bezprostředně po příletu tělesa k němu.
1. Těleso přiletí k Jupiteru po prográdní nebo po retorográdní dráze, v tomto momentě je to jedno.
2. Jupiter jej zachytí. Je jedno po jaké dráze kolem Jupiteru začne těleso obíhat, opět to může být jak prográdní, tak i retrográdní orbita.
3. Volitelné: když těleso není příliš pravidelné, dojde po čase, třeba až po mnoha obězích kolem Jupitera, k roztržení tělesa na menší kousky kvůli obrovským slapovým silám Jupitera, viz rodina Pasiphae. (Přečtěte si, co dělá Jupiter, resp. jeho gravitace, s měsícem Io, to je fakt soda bicarbona. Pokud je těleso měkké, Jupiter jej hněte, pokud je těleso tvrdé, tak jej roztrhne. Hnětení / roztržení je spůsobeno obrovskými slapovámi silami Jupitera díky rotaci tělesa kolem vlastní osy. Časem bude možná roztržen i Io.)
4. Složitej systém Jupiterových měsíců plus jeho gravitace (a samozřejmě gravitace Slunce i ostatních planet) si s takovým tělesem (či spíš tělesy - po rozcupování na kousky v bodě 3.) chvilku pohrají, jako kočka s myší. (Tato chvilka může trvat tisíce i miliony let.) Důležité je, že nakonec je těleso uvedeno na sestupnou spirálovou dráhu kolem Jupiteru (pozvolný pád na Jupiter).
5. Tady přichází na řadu další hráč: gravitace jiného tělesa, která způsobí, že "naše" těleso na Jupiter nakonec nespadne, ale těsně jej mine! Při takovém scénaři by pak mohlo (díky přiblíženímu tělesa k Jupiteru) dojít ke katapultáži. Navíc je těleso již dost malé na to, aby jej Jupiter úplně nerozcupoval. I kdyby, tak něco třeba spadne na Jupiter (viz kometa Shoemaker-Levy 9, tu si Jupiter zvlášť vychutnal, a navíc kompletně celou...), ale něco se přece jen dostane z dosahu Jupitera. A je věcí nebeské mechaniky, na jakou oběžnou dráhu kolem Slunce se potom těleso dostane. Některá tělesa popadají do Slunce, některá (za vyjímečné konstelace) možná odletí ze Sluneční soustavy pryč, některá budou uvedena na prográdní orbitu a jiná zase na retrográdní orbitu kolem Slunce.
Toť moje teorie. Přidejte k tomu pár vzorečků a máte hotovou studii. :-)
EDIT: Skýtá se spousta různých scénařů. Nemusí vše proběhnout během chvilky, může to trvat třeba miliony let.
DODATEK
Jen tak mimochodem, víte, že Měsíc se od Země vzdaluje rychlostí 3,8 cm za rok?
Přečtěte si něco o Sluneční soustavě, dozvíte se určitě hodně zajímavých věcí.
"Ale teď nevím, jestli jsme vůbec kdy jakékoli podobné těleso zaznamenali."
Přílet takového tělesa jsme asi (zatím) nezaznamenali. Přece jen se jedná o událost trvající několik století či spíše tisíciletí, a navíc těleso může být celkem drobné a tmavé, tedy velmi špatně pozorovatelné.
Ale retrográdních planetek je ve Sluneční soustavě povícero, kolem 30, pokud si dobře vzpomínám na číslo, které jsem naposledy našel kdesi na Internetu.
No a stačí se podívat na Car bombu... Ve zlomku sekundy se objevila koule u průměru několik kilometrů, kde teplota byla i přes milion stupňů celsia... Takže takový 200metrovy asteroid by byl tou kouli zcela pohlcen a bud by ho to muselo zcela vypařit a je jedno z čeho by byl nebo totálně roztrhat nebo odklonit.
myslite tu kouli velmi zahrateho vzduchu? aha? predstava, ze atomovka zcela nebo z podstatne casti meteorit vypari, je bohuzel komplikovana.
A ještě by mě zajímalo, kde vezmou tolik vzduchu...
Car bomba vybuchla ve vzduchu, poloměr ohnivé kolule byl sice 4km ale ta se ani nedotkla země, přestože by měla (odrazila ji tlaková vlna). Jestliže tlaková vlna vzduchu dokáže onu ohnivou kouli o vysoké treplotě "odrazit", nemyslíte, že šutr, či železo dopadnou o dost lépe?...
Když o tom tak přemýšlím, tak si uvědomuji že nebude problém velikost , jako spíš hmotnost. Pokud atomovku odpálíme na povrchu, tak se část povrchu odpaří a tato hmota bude velkou silou vržena do prostoru. Vytvoří se takto vlastně reaktivní pulzní motor. Vše pak spočívá ve výpočtu kolik se hmoty odpaří, jakou rychlostí bude vržena do prostoru, kolik váží asteroid a v jaké vzdálenosti se to provede. Nemusíme ho přece zničit, ale stačí odchýlit.
Ve Hvězdných válkách (apod.) by to, možná, fungovalo. Ale výbuch (i supersilné) atomové zbraně nebude mít na těleso ve vesmíru (a tedy ve vakuu) žádný tlakový účinek, pokud ta zbraň nebude na povrchu, nebo pod povrchem onoho tělesa. Jak to tady v diskusi někdo zmiňuje, tepelné záření by nějakou paseku udělat mohlo...
Nejdem rozoberat prakticke pouzitie nuklearnych zbrani na eliminovanie podobnej hrozby, chcem len reagovat na nasledovnu vetu:
"Navíc šoková vlna snadno bourá domy, ale hodně blbě vytváří krátery."
Uz v skriptach na VS som cital o pokusoch (USA, SSSR) ziskat pomocou takych nalozi priestory pre zasobniky plynu a podobne. Tento dokument:
www.csfd.cz/film/135281-atomic-journeys-welcome-to-ground-zero
pri ktorom niekto napisal komentar: "V podstatě si z toho pamatuju jen to, co dokáže taková atomovka udělat za krátery a jeskyně."
tiez ukazuje historiu vyuzitia na mierove ucely, uz spominane zasobniky, budovanie kanalov, pristavov atd. Ze to nedoslo do praxe je uz vec ina, len chcem poukazat na to, ze atomovka "trhaci/odparovaci" ucinok mat zrejme moze i kludne v takom sutraku vo vesmire, akurat teda neviem, co s tym "priamym bombardovanim" podobneho telesa.
Ale já nepopírám to, že ten kráter jde udělat. O vytváření zásobníků vody, plynu a plánech na jaderné odpalování hlíny pro průplavy taky vím. Mě jde o to, že musíte dostat snadno poškoditelné zařízení pod povrch asteroidu. To prostě dnešní jaderné zbraně nedokáží, o fúzních nemluvě. Všechny tyto pokusy vyžadovaly desítky lidí pro přípravu odpalu, vykopání šachty a opatrné umístění do geology prozkoumané vhodné oblasti.
U bombardování asteroidu se ale bavíme o neznámém tělese, které se k nám blíží vyskokou rychlostí, neznáme jeho konzistenci a sktrukturu a navíc dovnitř musíme dostat něco, co se při nárazu rozbije. Ještě k tomu, aby to mělo efekt, musíme vědět o nebezpečí týdny a měsíce předem, protože žádná dnešní raketa není schopna jen tak odstartovat a v druhé kosmické rychlosti vynést několikatunové zařízení, které vmanévrujeme do nárazu s relativně malým tělesem tak, aby jeho část odpálilo, změnilo směr tělesa včas, takže by se to vyhnulo Zemi.
A i když se to podaří, tak nám z kilometrového asteroidu budou na hlavu pořád padat padesátimetrové meteority.
Za pár let kolem Země v blízkosti (mezi námi a Měsícem) proletí asteroid. Kdyby se udělala výjimka z memoranda o použití jaderných zbraní ve vesmíru a v bezpečné vzdálenosti se nechala nějaká bomba na jeho povrchu explodovat, získali bychom obrovské množství informací. To by byla dobrá cesta k tomu, abychom se dokázali s dopadem asteroidu na Zemi vypořádat.
"Mě jde o to, že musíte dostat snadno poškoditelné zařízení pod povrch asteroidu. To prostě dnešní jaderné zbraně nedokáží, o fúzních nemluvě."
Ach, blažená nevědomost.... :D
http://www.globalsecurity.org/wmd/systems/b61-11.htm
"Ještě k tomu, aby to mělo efekt, musíme vědět o nebezpečí týdny a měsíce předem"
Jenže my to tom budeme vědět *roky* předem. Dozvíme se to tím dřív, čím zjistitělnější. A bude tím zjistitelnější, čím bude větší (což mj. znamená, že vliv velikosti do značné míry mizí: naše schopnost pohnout velkým tělesem je pochopitelně menší, než naše schopnost pohnout malým tělesem, ale protože úměrně tomu roste časový předstih, nižší rychlost je tak kompenzována.)
No jo, jenže tohle je atomovka pro impakt v rychlosti 200-300 km/h.
Rakety s jakousi satelitní rampou, mohou být na vysoké orbitě kolem země. Pak nepotřebujete žádnou obří raketu která ty nálože donese k asteroidu.
Vybuchlá atomovka nad povrchem země udělá kráter hlavně kvůli silné tlakové vlně, a taky kvůli tepelnému záření.
Tepelnému záření ani ne, jen tlaková vlne zbourá co jí přijde do cesty... A ani ten kráter nutně neudělá, viz nejsilnější bomba vůbec 50Mt. Můžete se mrknou třeba na google maps, tam je místo výbuchu označeno a na zemi žádný kráter není vidět...
Mozno by slo nejak vyuzit material samotneho asteroidu na zmenu smeru letu. Prilepit na povrch zariadenie ktore by ho lokalne dostatocne zohrialo (laserom, reaktorom atd. a vyuzit odparujuci sa material ako tryskovy pohon.Bohuzial situaciu komplikuje ze asteroidy zvacsa rotuju okolo vlastnej osi :(
Pokud vybuchne velká jaderná nálož mírně pod povrchem takového tělesa, nejspíše vyvrhne milióny tun horniny dostatečnou rychlostí na to, aby se dráha tělesa citelně změnila.
Pokud byste ale chtěl odpařovat povrch asteroidu, proč nepoužít jednoduché zrcadlo? Slunce vám dodá zářivého výkonu více než dost, a pokovené fólie jsou lehké.
To už se někde počítalo. Bohužel se to ukázalo jako omyl. Ten šutrák ma tak velkou kinetickou energii, že aby to zabralo muselo by se to udělat hodně daleko od planety a to zas je problém detekce a doletu rakety...
VŠECHNY scénáře počítají s odkloněním daleko od planety. Díváte se moc na Armageddon...
Ne nepočítají bavíme se o milionech kilometrů to je řádově dál než měsíc zkuste tam něco dopravit dost rychle a přesně...
Rosetta, Hayabusa, Dawn, NEAR Shoemaker vám nějak unikly?
Pěkná demagogie srovnávat to s kometami..
Pominu-li skutečnost, ze pro úkol úspěšné navigace je celkem irelevantní, jestli je cílové těleso asteroid nebo kometa, tak tři z těch čtyř sond úspěšně donavigovaly k asteroidu, nikoli ke kometě.
Ale rozhodně se tam nedostaly rychle.
Dostaly se tam ve zcela přiměřeném čase, v měřítcích nebeské mechaniky. Dokonce i "nízkotahá" Dawn se dostala třeba od Země k Vestě po dvou heliocentrických obězích, a to používá dnes již hodně zastaralou technologii (motory vyvinuté na konci 90. let). Přitom k dosažení většího nebezpečného asteroidu by bylo k dispozici mnoho jeho oběhů. U mnou výše uvedeného Apophise více než dvě desítky.
Demagogie je to hlavně proto že u těch komet často víme dopředu protože jsme je pozorovali třeba před desítkami let a navíc mají tendenci se setsakra zviditelnit...
Ano? A proč tedy tuto technologii nemůžeme použít k pohonu (alespoň) nějaké malinkaté rakety o hmotnosti pouhých několika tun?
Tato technologie se používá u motorů s iontovým pohonem. Ale trochu jinak. Sluneční elektrárna je napojena na urychlovač, ve kterém se ionty urychlují na rychlost blízkou světlu a díky své vysoké hybnosti odstrkují motor pomocí interakce s magnetickým polem urychlovače. Motor má sice malý tah, ale na druhou stranu obrovskou výdrž, protože potřebuje minimum hmoty. Pro opuštění atmosféry je to k ničemu, ale když vás netlačí čas a jste ve vesmíru, jde o takřka dokonalý motor na velké vzdálenosti.
Iontový motor je ale úplně něco jiného, než navrhovaná sluneční plachetnice.
Jinak souhlas, iontový motor má pramizernou účinnost. Ale když máte k dispozici tisíce let na výlet ke hvězdám, možná by pomohl. :-)
Pochopil jsem váš původní příspěvek tak, že se pokusíte vytvořit zrcadlo, které bude ohřívat v pícce materiál, co bude unikat tryskou pryč. Sluneční plachetnice funguje na trošku jiném principu - tam se využívá hypnosti záření při odrazu od povrchu.
To nebyl můj příspěvek. Ale pak jsem v diskusi použil výraz "sluneční plachetnice", což v aktuálním kontextu bylo chybné.
Tak ona ani tahle myšlenka není z v zásadě od věci, takhle by bylo totiž možné uměle stimulovat Jarkovského efekt. Obávám se ale, že by nebyl ve výsledku účinnější než již známý gravitační traktor, protože systém zrcadel by v tomto režimu podstupoval stejný tah (který by bylo nutné aktivně kompenzovat) jako takto poháněný asteroid. Mohlo by to snad lépe pracovat s menšími tělesy, protože by to nebylo nijak závislé na gravitaci. (Netuším však z hlavy, kde přesně leží hranice, od které se by takový systém vyplatil.)
Ale o podobné technologii se přeci uvažuje, říká se tomu "solar thermal rocket". Je to koncepčně lehoučké a obstojně výkonné, takže docela perspektivní.
Hodně píšete o různém odpařování apod., ale to by musel být příslušný objekt z materiálu který jde odpařit. Pokud to bude nějaký křehký materiál nebo nějaký mix ledu, tak to zase takový problém se zničením nebude. Horší to bude pokud se bude jednat např. o železo, pak ho budeme muset opravdu jen odstrkat. Jestli ale nebudeme o takovém objektu vědět dost dopředu tak je to stejně jedno :)
Jestli najdete materiál, který jaderná bomba neodpaří, máte slušnou šanci získat Nobelovu cenu a nesmrtelnou slávu k tomu. ;)
Tak ono to není o odpařitelnosti, jako spíš o vzdálenosti takového objektu od epicentra. Zářivý výkon klesá kvadratickou funkcí závislé na vzdálenosti. Taky nezapomeńte na to, že není odpaření jako odpaření. U pevných materiálů většinou dochází k narušení struktury a rozbití vazeb za pomocí reakcí s atmosférou, konkrétně s kyslíkem. Při vysokých teplotách totiž kovy oxidují mnohem snáz, protože mají dostatek energie na překonání chemických vazeb a začnou hořet.
U kosmických objektů ale hrozí to, že se bude jejich povrch spíš chovat jako ablativní štít. Pohltí teplo a odvede jej pryč.
Len malá jazyková otázka, čo je to ten "ablativní štít"?
Pozrel som do slovníka:
http://ssjc.ujc.cas.cz/search.php?hledej=Hledat&heslo=ablativn%C3%AD&sti...
a nie je mi i tak jasné, hádam len tú "odluku" si tam teda dosadzujem - že bude "odlučovať/odvádzať" teplo ako píšete? Používa sa daný výraz v nejakom obore v tejto súvislosti?
Ablativní štít dělá to, že se odpaří povrch, ať už třením nebo zářením a dojde k jeho ionizaci. Ionizovaná vrstva plazmy se potom stane sama o sobě povrchem a pohlcuje teplo dál, zatímco předmět a samotná hmota štítu jsou chráněné.
Tlakem atmosféry (v případě, že jej použijeme pro sestup k Zemi) nebo tlakem záření dochází k dalšímu zahřívání a odfukování. V okamžiku, kdy je ionizovaná vrstva plynu odfouknuta, dochází k dalšímu odpaření ablativního štítu. Proces samozřejmě není fázový, ale průběžný. Část "výkonu" zahřívá ionizovanou vrstvu a část výkonu skrz ni proniká a odpařuje štít.
Jde o ověřenou, bezpečnou a běžně používanou metodu pro sestup do atmosféry. Zatímco keramické destičky na raketoplánech se musí silně zahřát, aby se tepla mohly zbavovat zářením, ablativní štít se tolik nezahřívá a chrání tedy sestupující těleso před vysokými teplotami.
Při výbuchu atomové pumy poblíž asteroidu tedy dojde k tomu, že prudkým zahřátím dojde k ionizaci materiálu na jeho povrchu a nově vytvořená ionizovaná vrstva kolem asteroidu začne pohlcovat další záření, odrážet ho pryč a zabrání průniku energie k povrchu asteroidu. Výsledkem je snížená účinnost atomové bomby.
<i>Při vysokých teplotách totiž kovy oxidují mnohem snáz... U kosmických objektů ale hrozí to, že se bude jejich povrch spíš chovat jako ablativní štít. Pohltí teplo a odvede jej pryč.</i>
A to ještě zdaleka není to nejhorší. Problém také bývá s tím, že tyto objekty mívají sakra nízkou teplotu. Dokonce se ve stínu blíží -200°C a tedy jsou na nějaké ohřívání docela rezistentní. Určitě by se část meteoru odpařila blízkou explozí atomovky, ale žádné znatelné vychýlení by z toho nebylo :(((
Opravdu se musí pod povrch a u kilometrového tělesa v řádu 100 m a pak odpálit a doufat, že výsledný kinetický kopanec bude dostatečný...
ono to je dost o sile te bomby. kdyby se trochu upravila tsar bomba (kdyby dostala uranovy obal, jak bylo planovano), urcite by se slo dostat na 200-500MT a pokud by se podarilo ji odpalit par desitek metru od cile, coz je realizovatelne (nerikam ze snadne), protoze jaderne bomby obvykle vybuchuji temer rychlosti svetla (od pocatku do konce jaderneho vybuchu svetlo urazi cca 1-2m), urcite by to tomu meteoritu neco udelalo. cast by odparilo, zbytek vychylilo.
Tak ohřev samotný až takový problém dle mého názoru není. Pokud pomineme led, pak v případě dalšího materiálu, který zde můžeme očekávat (uhlík, železo, křemík) je 200° ohřevu navíc takřka irelevantní, pokud se bavíme o vypařování/sublimaci při teplotách kolem 3000°C. Významný podíl na spotřebě energie má spíš přechod mezi skupenstvími. Už jenom když chcete odpařit vodu varem, tak na to spotřebujete víc tepelné energie, než na ohřev z 20°C do bodu varu. Ale voda je samozřejmě extrémní příklad.
Že by teplota tělesa byla to horší? Zjistěte si při jaké teplotě vře takový železný meteorit ve vakuu...
Meteorit ve vakuu? :-O
*asteroid samozřejmě, děkuji za upozornění :-)
Tak při kolika stupních vře?
Asi to bude záviset na konkrétních minerálech, ale očekával bych bod varu kolem 3500K. (Tedy v tom smyslu, že když náhodný šutr zahřejete na 3500K, alespoň některé jeho složky se vařit začnou, když už ne třeba všechny.)
Držme se železa.
Tak při kolika stupních vře železo ve vakuu?
Na jednu stranu vás asi naštvu, na druhou stranu potěším.
Ve vakuu neexistuje var. Var je totiž bod, kdy tlak par v tekutině se vyrovná tlaku par v okolí. Ve vesmíru není tlak, respektive se rovná nule, dojde tudíž přímo k sublimaci. A vzhledem k nižšímu (nulovému) tlaku k ní dojde při nižší teplotě.
Není to sice relevantní zdroj, ale problém se řešil na redditu zde: https://www.reddit.com/r/askscience/comments/1bm7pd/what_is_the_melting_...
Pokud nechcete hledat, je tu graf z wiki zde: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/59/Pure_iron_phase_diag...
V něm je zanesen fázový diagram železa. No, on asi nebude až tak přesný, ale jde z něj vyčíst, že železo intenzivně sublimuje někde mezi 600-1500°C v závislosti na tlaku.
No v hirošimně zůstala kousek od epicentra celá budova... (Byla za žalezobetonu). Jak velký je ten poloměr kde se ještě odpaří i železo?
...a stavěl ji čech a projektoval ji prostě solidně, takže pokud bude "solidně stavěný" i Asteroid, tak z odpařování nic moc nebude. Nicméně pokud by se to odpařování opakovalo (vzhledem k počtu hlavic co máme jako lidstvo...) třeba 30x nebo 100x ... to už by nějaký vliv mít mohlo - na typ asteroidu "sněhové koule" i značný.
Ako sa k danej budove pise na CZ wiki:
Jelikož bomba vybuchla ve vzduchu, tlaková vlna směřovala spíše dolů než stranou, což umožnilo "přežití" Prefectural Industrial Promotional Hall, dnes především známou spíše jako Genbaku Dómu či Dóm atomové bomby.
Ano, ale lidi to odpařilo, beton zůstal.
Velkou část tepla zblokoval vzduch. Místo aby byl ten beton zahřán přímo zářením z výbuchu (šokové, skokové zvýření teploty), tak byl zahřát neprve vzduch a ten následně konvekcí ohříval beton (pomalé, neefektivní, ztrátové, relativně spousta času teplo odvádět pryč (teplo dobře vedoucí ocelovou kostrou) a ochlazovat se). Na odpaření tkání lidí tvořených z většiny z vody to samozřejmě stačilo.
Tohle už maj borci z SG-1 vyřešené, stačí na zlomek sekundy poslat těleso do hyperprostoru a nechat ho objevit se za zeměkoulí, ať si jde dál ;).
ucinek jadernych zdbrani velmi podrobne rozpracovala NASA, existuje na to whitepaper a vysledek je nic moc. o vypareni meteoritu vetsiho nez 500m si muzeme nechat leda tak zdat, to neni realne a jedine, co prichazi v uvahu, je odkoloneni pomoci te exploze a to nejlepe prudem neutronu, tedy je k tomu potreba neutronova bomba, nikoli klasicka jaderna hlavice. samozrejme ze zasadni je vzdalenost, ve ktere ta atomovka exploduje, pokud by to bylo velmi blizko, je ucinek uplne jiny nez ve vetsi vzdalenosti. Vzhledem ke kosmickym rychlostem a k tomu, ze raketa nesouci tu bombu poleti presne proti tomu meteoritu bohuzel bude velmi obtizne ji nechat explodovat velmi blizko.
Tak mně vyšlo že na odpaření jednoho kila železa potřebuji 7886kJ (ohřeva dva přechody) přičemž megatunová bomba má mít energii 4,1484GJ na tunu TnT. tj x 1000 000 neboli 4,1484 x 10^12kJ. což by mělo teoreticky zvládnout odpařit blok železa o hraně 800m. Otázka je jak se ta energie po výbuchu šíří v prostoru.
Smím mít dotěrnou otázku, kam se to železo odpaří? Vznikne nějaký obří oblak železa, který záhadným způsobem ztratí svůj vektor hybnosti a tiše se rozplyne v dálavách sluneční soustavy? Ale když už jste začal počítat, pokračujme. Kulový asteroid o průměru 1km, rychlosti 10km/s a hustotě 5000kg/m^3 - hmotnost bude 5000 x 4/3 x pi x 500^3 = 2.6x10^12 kg. Kinetická energie je 0.5 x 2.6x10^12 x (10^4)^2 = 130x10^15 kJ, což je tedy cca 30000 krát víc než ta megatunová prskavka. Mám neblahé tušení, že tohle tedy fungovat nebude.
oblak zeleza by pravdepodobne neskodne skoncil v atmosfere, kterou by sice mozna uspinil, ale porad lepsi nez naraz na povrch zeme
POZOR!!! Asi by to byl oblak VELICE RADIOAKTIVNÍ, takže až taková prča by to zase nebyla...
nebyl, rozhodne ne nejak moc, si vem kolik atomovek bylo odpaleno v atmosfere a nic zasadniho se nestalo.
Ale to bylo nad oceánem (neobydlené oblasti). Kdyby to bylo nad Prahou, byla by to asi soda...
Mmch, připomínám osud souostroví Bikini a jeho obyvatel...
Pokud bomba používá fůze a nikoli štěpení tak to s tím radioaktivním odpadem zas takový problém není...
Čistě fúzní bomba nebyla zatím vyrobena, se mi zdá. Vždy v určité fázi výbuch docházelo ke vzniku radiace. I u Car bomby, mám ten dojem.
Samozřejmě, zatím se každá fúzní bomba startuje klasickou štěpnou.
Možná šlo o narážku na to, že mnoho moderních termojaderných bomb také využívá štěpení uranového pláště nebo tamperu rychlými neutrony (produkovanými fúzní reakcí), které poskytuje podstatnou část jejich energie.
oni tam resili ze to bohuzel neni tak jednoduche. vyparujici se castice chrani a cloni zbytek telesa pred zarenim vybuchu, jinymi slovy bez vzduchu tam je spatny prenost tepla z bomby na meteorit
Myslíte, že kdyby mezi Sluncem a Zemí byl vzduch, tak by bylo na Zemi tepleji nebo chladněji?
Kdyby se mezi Sluncem a Zemi byl vzduch, tak by se nejdriv Zeme ochlazovala zatimco by ten vzduch stinil a padal do slunce. Jak by to dopadlo potom zalezi na tom KDE by ten vzduch byl. Sloupec vzduchu o prumeru zeme a delce od slunce k zemi by vazil "jen" jako 4 zeme, takze by se sluncem moc neudelal, pokud by ovsem vzduch byl kolem celeho slunce az do vysky obezne drahy zeme, tak by vazil asi jako 10000 slunci, coz spolehlive znamena vybuch supernovy a vznik cerne diry.
Onen myšlenkový experiment má pomoci s pochopením kauzality, která je v pozadí předloženého tvrzení. Podstata toho tvrzení byla, že kvůli tomu, že by se to odehrávalo ve vakuu, tak by byl přenos tepla horší, než kdyby se to odehrávalo v přítomnosti vzduchu. Proto odhlédněme od ostatních souvislostí, které by vyvstaly záměnou vakua za vzduch, krom té, která nám řekne co to udělá s přenosem tepla ze Slunce a teplotou na Zemi. Tedy žádné černé díry, žádné spálení Země třením apod. :-)
Většina mlhovin ve vesmíru je tvořena vakuem, který na Zemi neumíme vytvořit. Přesto světlo rozptylují. Atmosféra je proti tomu hustá jak cyp.
Už při tlaku 10 tun na metr čtvereční je rozptýleno modré světlo a červené se ohýbá. Budeme hodní a uvažujme, že atmosféra sahá až do vzdálenosti 1000 km od povrchu a vezměme v úvahu tuto hodnotu. Vydělíme tedy vzdálenost Země-Slunce tisícem kilometrů a dostaneme faktor utlumení/rozptylu. Tedy 150 000 000 / 1000 = 150 000. Na Zemi tedy dopadne světlo tlumené/rozptýlené 150 000x víc, než máme teď. Jenže...
Uvažujme nad tím, že tento faktor rozptylu bude kolem celého Slunce do nekonečna. Slunce vytváří záření víceméně rovnoměrně okolo sebe a vysílá jej všemi směry. Rozptyl se tedy projevuje úplně všude a jediné, co nás může zajímat, je intenzita záření, která klesá v kvadratické závislosti na vzdálenosti od Slunce. Země se tedy bude pohybovat pro zjednodušení v kulové ploše o stále stejném energetickém toku a voilá - to množství energie, které kolem nás bude proudit bude stále stejné.
To je poměrně příjemné zjištění. Nepříjemné je to, že s tak obří mírou rozptylu nepoznáme, kterým směrem je Slunce a nevyspíme se, protože obloha bude modrá kdekoli na planetě s minimálními odchylkami. Vlastně i měření času bude komplikované, protože nepoznáme den. Měsíc taky nebude vidět. Jediný výpočet času si budou moci dovolit přímořské národy, protože budou znát příliv a odliv. Měsíce se poznají podle vysokého a nízkého přílivu. Roky nerozeznáme, protože bude rovnoměrné počasí na celé planetě.
:-O Světlo je rozptyleno mezihvězdným prachem, nikoliv vakuem!!!
Budete se divit, ale to, co tady na Zemi dokážeme vytvořit a prohlašujeme za vakuum, nedosahuje ani zdaleka kvality vakua, která je specifická pro hvězdné mlhoviny. Mlhoviny prostě jsou velmi řídké. Jejich viditelnost je způsobena tím obrovským prostorem, který zabírají.
Nejde o to, co za vakuum prohlašujeme, ale co vakuum je! Vakuum, tj. nic, rozhodně nerozptyluje světlo. Za žádných podmínek.
Když pominu vaše slovíčkaření, tak si dovolím taky zaslovíčkařit.
"Vakuum, tj. nic, rozhodně nerozptyluje světlo. Za žádných podmínek."
Kvantový fyzik by s vámi rozhodně nesouhlasil.
:-)
1. Ukažte mi toho kvantovýho fyzika.
2. Prosím, nahoďte nějakou teorii, jak by se mohlo světlo ve vakuu rozptylovat. Je pátek, tak se můžeme opět jednou zasmát.
1) Hawking a jeho virtuální částice
2) Vaše přání je mi rozkazem:
Takže jako první věc si musíme definovat, co to vlastně je vakuum.
Pokud uvažujeme vakuum jako prostor, kde nic není, tak takové místo ve vesmíru nenajdete. Ona totiž prakticky každá planckova délka je prosycena různým balastem. Největší vliv asi budou mít elektrická a gravitační pole bosonů, magnetická interakce spojená s jejich pohybem, silná a slabá interakce. Navíc je vesmír prosycený fotony, které se po většinu své existence beztak chovají jako vlny, takže nám prostupují prostorem jak a kde se jim zachce, máme tu docela solidní zásobu neutrin a pak pakl částic, které neznáme nebo radši znát ani nechceme.
Takže, můj osobní názor je takový, že vakuum, kterým se oháníte, vlastně neexistuje. Prázdný prostor je existečně nemožný a je velmi pravděpodobné, že pokud byste se jej pokusil nějak vytvořit, tak se vám to nepovede.
No a protože každá částice, jakožto i vlna nese energii, můžeme je vesele prohlásit za hmotné a protože co je hmotné, to vytváří gravitační, tak to vesele interaguje se vším ostatním a tak se nám to pěkně všecko vesele kroutí a točí a říkáme tomu vesmír.
No ale samozřejmě tohle na rozptyl světla v mlhovinách nestačí, protože by to bylo docela málo, tak v mlhovinách máme prach a plyn. A představte si to, že tenhle prach a plyn v té mlhovině má neskutečnou hustotu 10 atomů na centimetr čtvereční. Tohle prosím dokáže rozptylovat světlo.
No a inženýři u nás na Zemi udělají elektronku, ze které vysají vzduch. A v ní je miliardkrát větší hustota atomů, než v té mlhovině. Inženýři nazvou ten prostor narvaný atomy vakuem. To je v pořádku, protože oni přece vysáli vzduch, tak tam vakuum musí být, že?
Ale mlhovina, která je miliardkrát řidší, než vakuum, které vytvoříme tady na Zemi, dle pana Stream Linea vakuum není.
No nic, necháme pana Stream Linea dál trolit a budeme dál odpovídat na jeho dotazy, dokud jej to nepřestane bavit.
Tak abychom udelali poradek v tom ucinku:
z wiki:
https://en.wikipedia.org/wiki/Effects_of_nuclear_explosions
Blast—40–50% of total energy
Thermal radiation—30–50% of total energy
Ionizing radiation—5% of total energy (more in a neutron bomb)
Residual radiation—5–10% of total energy with the mass of the explosion
Atomova bomba rekneme 1 megatuna TNT ekvivalentu = 1e6 * 4 GJ ~= 4e15 J
Pokud vyjdu z prispevku DRK (nechce se mi hledat a overovat) ze na vypareni 1 kg zeleza je potreba ~8 MJ, tak bomba teoreticky vypari tech 500e6 kg zeleza.
Jenze prenasobme to tim ze do tepelne energie jde at nejsme skoupi 50% energie bomby.
Bomba bouchla na povrchu (protoze zahrabat ji pod povrch zelezneho meteoritu je dneska fakt problem), takze polovina zareni jde do prostoru nad meteor, takze vyuzijeme jen polovinu zareni.
Meteor ma nejake albedo (jak odrazi zareni), rekneme treba 0.5 (na pul cesty mezi 0 a 1), takze opet jen polovina vyuzite energie.
Prvni zasazena oblast meteoru se vypari a zastini dalsi oblasti meteoru, takze zareni se nezuzitkuje vsechni idealne. Moc bych se divil, kdyby ucinnost byla lepsi nez 50%.
Vytrysk zplyneneho zeleza z meteoru bude nesmerovany jako v trysce, ale opet do poloprostoru, takze kineticke energie se vyuzije rekneme jen pulka.
Takze energie bomby vyuzitelna na zplyneni zeleza je:
4e15 J * 0.5 * 0.5 * 0.5 * 0.5 * 0.5 = 125e12 J
To je rekneme kineticka energie udelena meteoru po vybuchu jedne bomby. Meteor ma vuci zemi kinetickou energii (zelezny meteor prumer 10 km, rychlost 10 km/s):
1/2 (4.16e12 m3)*(8000 kg/m3) * (10e3 m/s)^2 = 1.6e24 J
Tedy ucinek 125e12 J vuci 1.6e24 J. Neboli ta uzasna atomova bomba udeli tomu meteoru takovy maly neznatelny prd. Bud se ta atomovka odpali uvnitr meteoru, coz dnes neumime, anebo se to musi udelat s ooooobrovskym predstihem, coz taky neumime.
No, ehm, 10km zelezny meteorit... Zkuste ten Váš výpočet na 200metru velký meteorit s poloviční hustotou... To je mnohem reálnější příklad
Tak autor výpočtu zapomněl ještě na to, že pokud atomovka vybuchne na povrchu, tak se využije jen polovina výkonu v ideálním případě.
Pokud jde o tu velikost a poloviční hustotu, můžete si odečíst z energie asteroidu 6 nul, což dává 1.6e18 J. Pořád je to poměr 1:milionu. Aby došlo k odklonění jaderným výbuchem, musel by být asteroid ještě přinejmenším o řád menší, což je velikost 20 metrů. Takže asi tak.
zrovna tohle jsem nezapomnel. zanedbal jsem x dalsich veci. ale hlavne jsem chtel ostatnim ukazat zaklady toho s cim se uvazuje kdyz to bouchne.
aha, tak to jo, přehlídnul jsem to
Jenže ten příklad je jaksi mimo... Nejenže je zmapovano prakticky vše v našem okolí větší jak 1km,takže šanci na potkání 10km je mizivá, ale ještě k tomu i hustota toho co dopadne na zem je méně nez polovicni oproti železou, dokonce je to často husté tak málo, že i když má desítky metrů, tak ani nedopadne na zem, viz Tunguzsky meteor.... Reálně by nám hrozil střed s něčím o velikosti 200metru a ne konzistentní slepenec různých materiálů, který se rozpadá i slunečním zářením ala komety než srážka s 10km železnou bowlingovou kouli a ano - tady by nám byly veškeré atomovky k ničemu...
mimo ses ty. vse co je vetsi nez 10 cm mame zmapovano na obezne draze. co je vetsi nez 100 m mame zmapovano jen pokud to lita kolem zeme pravidelne. co je velke cca 1 km a ma excentricke ci abnormalni drahy zmapovane moc neni. navic sem tam jupiter nebo saturn sem tam vychyli sutrak z pasu asteroidu.
slepence jsou treba komety z oortova oblaku. ale ty sutry z pasu asteroidu moc slepence nejsou, zda se ze to jsou kompatkni telesa. souhlasim ze to neni zelezo, ale velikosti to muze mit i vetsi nez 10 km, i mensi.
priklad se zelezem je extrem, ale i kdyz to bude treba bazalt (to co lezi na povrchu mesice), tak ten ma hustotu tretinovou az desetinovou. porad jsou ty energie atomovky a sutraku 100 m a vetsi radove jinde.
No, on tak mimo zase není. Musíme se zamyslet nad tím, co znamená to "okolí". Většina objektů, jež je v blízkosti Země, je nějakým způsobem gravitačně se Zemí synchronizovaná. Malá část objektů není a ty občas proletí okolo. Jenže my se nebavíme jenom o asteroidech, které s námi koexistují miliony let. Tady jde i o tělesa, která cestují pomocí gravitačních praků z hlubokého vesmíru od vzdálených planet. A tam už je situace mnohem těžší. Kilometrové těleso za drahou Jupitera jen tak neobjevíte. Je prostě příliš daleko. Detekovat jej samozřejmě můžete, ale to byste musel teleskopem mířit přímo na něj a exponovat celé hodiny. Samozřejmě, technika se zlepšuje.
Tou druhou věcí je samozřejmě velikost, jak zmiňujete. S každým metrem průměru navíc se rapidně zvyšuje šance na průnik atmosférou. Záleží samozřejmě i na úhlu vstupu do atmosféry a rychlosti. Tungužský meteorit samozřejmě na zem dopadnul. Jenom ne v kuse. Atmosféra se v takových rychlostech chová jako beton a onen meteorit se o ni rozbil, jako byste hodil sklenici na podlahu. Navíc se předpokládá, že Tungužský meteorit byl kometárního původu, složený především z prachu a ledu.
Jenže tohle neplatí u větších těles. Pokud vezmete těleso dvakrát většího průměru, máte problém i v případě, že bude čistě z ledu. Exploze, která nastala u tohoto meteoritu, byla způsobena tím, že prudce zahřátý materiál uvolnil svoji energii v okamžiku, kdy těleso zpomalilo natolik, že exploze překonala síly, jež ji bránily v rozpínání. U větších těles toto nenastane, až do dopadu na zem. Musíme si připustit, že atmosféra má prakticky jen 100 km s tím, že husté vrstvy jsou až v dolních deseti kilometrech. Vemte pravítko, dejte jej mezi Prahu a Hradec Králové a postavte jej na výšku. Ideálně na glóbusu. Uvědomíte si, jak titěrnou atmosféru vlastně máme.
Jiný příklad: Odhaduje se, že meteorit, který dopadnul na konci období druhohor, měl velikost kolem 10 km. Dnes již víme, že dopadnul na pevninu, ale viděl jsem znázornění hypotetického dopadu do oceánu. Docela mě to zaujalo. Těleso ponořené do vody z jedné třetiny (průměrná hloubka Atlantiku je 4 km bez mořských šelfů). Nad povrch oceánu čněla hora šest kilometrů vysoká. Odpor atmosféry byl prakticky nulový.
Samozřejmě, tohle je extrém. Ale s každým nárustem velikosti meteoritu šance na ukončení jeho dráhy v atmosféře prudce klesá. Tungužský meteorit byl na hraně a stejně udělal obrovské škody. Kdyby dopadnul nad obydlenou oblastí, například nad Evropou, historie by mohla vypadat úplně jinak.
Délka trajektorie skrz atmosféru má při smůle ~100 km (spojnice té vrstvy atmosféry, která je již schopna žhavit dostatečně rychle letící těleso a povrch Země) a při troše štěstí za určitých okolností hodnotu přes 1000 km (tětiva/2 v mezikruží Kármán-"šetři se osle": (2*(6378+100)*100-100^2)^0,5 ).
a ty to sam neumis? taky se trochu snaz
Dejme tomu že polovina té energii vážně vypaří část meteoritu a ten se začne rozpínat směrem od něj a bude působit jako motor, i malá změna úhlu může na 1 000 000 km dráze znamenat odchylku v řádu km. Na druhou stranu stačí, že směr nebude do těžiště a šutr se akorát roztočí kolem své osy...
Jednak jste špatně spočítal objem tělesa (zjevně jste zapomněl na rozdíl mezi poloměrem a průměrem), vyšel vám osmkrát větší, jednak desetikilometrové těleso právě že *budeme* schopni zjistit s obrovským předstihem. Už teď je umění objevit dosud neznámé několikakilometrové těleso v pásu asteroidů (který je o dost dál, než tělesa, kterých se bojíme), jednoduše proto, že všechna opravdu velká tělesa jsme již našli. Takže se bojíme těch, která jsou dostatečně malá, abychom o nich ještě nevěděli, a přitom pořád ještě nebezpečná. Což jsou tak asi stovky metrů, zcela určitě ne deset kilometrů.
zajímavé že ještě v roce 2012 se tvrdilo že známe zhruba jen 20-30% potencionálně nebezpečných těles větších než 100 metrů...
A co má být? To nijak není v rozporu s tím, co jsem řekl. Počet těles s velikostí klesá docela rychle. Těles větších než sto metrů bude mnohem více, než těles větších než třeba jeden kilometr, a těch zase bude mnohem víc než těles větších než pět kilometrů. A to dokonce i když ty kategorie větších těles zahrnete do těch menších. Říká vám něco selection bias?
Je třeba vzít v úvahu, že některé objekty mohou mít velmi malou odrazivost. Jsou tmavé a tudíž současnou optikou nemusí být viditelné.
Z čeho je asi ta tmavá půlka měsíce Iapetus na oběžné dráze Saturnu? Mohl to být samostatný objekt (asteroid, měsíc, kometa, apod.), který se srazil s objektem se světlou strukturou. Hezké porovnání odrazivosti různých částí Iapeta je např. zde: http://www.treking.cz/astronomie/japetus.htm, zejména pak http://www.treking.cz/astronomie/japetus3.jpg.
Myslím, že nejvíce obav by měly vyvolávat objekty z Kuiperova pásu, které jsou či mohou být ovlivněny Jupiterovou gravitací. A tak se najednou může na (pro Zemi) nebezpečné trajektorii objevit objekt, který by nám mohl pocuchat nervy.
Ještě mě napadla jedna věc, jakým způsobem rozbít asteroid "rozumné" velikosti. Ta myšlenka je založena na tom, že konstrukce plutoniové bomby vyžaduje spojení podkritických množství do nadkritického množství. Typicky tedy vezmeme trubku na jedné straně špičatou o dostatečně silné stěně, která bude vyplněna válečky plutonia oddělenými ideálně prostorem, vágně ukotvenými tak, aby s nimi přetížení a otřesy při běžné akceleraci nepohnuly.
Při nárazu do asteroidu ve vysoké rychlosti dojde ke spojení pomocí setrvačnosti a výbuchu. Nevýhoda takové konstruce je v tom, že nejspíš dojde k hoření plutonia od špičky směrem dozadu. Teoreticky by to šlo vyřešit tím, že by trubka měla přepážky a v přední části trubky by byl větší odstup, zatímco v zadní by došlo ke kontatu dříve. Sled explozí by postupoval odzadu vpřed a šlo by vlastně o vektorovaný výbuch směrem dovnitř asteroidu a později do stran. Principielně by se to podobalo průbojně průpalným střelám, jež se používají v tancích :-).
Taková střela by pronikla pod povrch asteroidu a následná exploze by jej propálila skrz, rozmetala povrchové vrstvy a pravděpodobně by způsobila narušení struktury asteroidu a jeho rozpadnutí. Pro další zmenšení úlomků by se musel postup opakovat.
<i>konstrukce plutoniové bomby vyžaduje spojení podkritických množství do nadkritického množství</i>
Ne, tak pracuje uranová bomba (Little Boy). Plutoniová pracuje tak, že konvenční explozí je plutoniová koule stlačena a tedy se zvýší hustota na úroveň zažehnutí řetězové štěpné reakce.
V obou případech ale nedojde (!!!) k atomovému výbuchu, ale k vyhoření materiálů, POKUD nebude dodán v přesný okamžik "neutronový šok" = přebytek dostatečně rychlých neutronů.
http://fas.org/nuke/intro/nuke/design.htm
<i>"The nuclear chain-reaction is normally started by an initiator that injects a burst of neutrons into the fissile core at an appropriate moment. The timing of the initiation of the chain reaction is important and must be carefully designed for the weapon to have a predictable yield. A neutron generator emits a burst of neutrons to initiate the chain reaction at the proper moment - near the point of maximum compression in an implosion design or of full assembly in the gun-barrel design."</i>
https://en.wikipedia.org/wiki/Modulated_neutron_initiator
<i>It is a <b>crucial part</b> of some nuclear weapons, as its role is to "kick-start" the chain reaction at the optimal moment when the configuration is prompt critical.</i>
Little Boy to řešil nárazem desek dvou materiálů... tuším že jedna epizoda starých dobrých Profesionálů, pojednávající o zastavení teroristického útoku na základnu Britskou či Americkou podomácky smontovanou atomovou pumou dokonce uváděla ty přesné materiály a (kupodivu) správně... a právě zdrojem těchto neobvyklých kovů byl pachatel vypátrán.
Plutionuové pumy řeší problém malou dutinou uvnitř koule, do které se napumpuje plyn, který nemá moc velkou trvanlivost, ale je dobrám zdrojem rychlých neutronů při stlačení... Kanálky jsou tak jemné, že proto trvá příprava bomby z skladovacího do pohotovostního režimu k odpalu 20 min...
plutonium by ale temer urcite pouzit slo take, ve skutecnosti princip klasice plutoniove bomby je, ze se duta koule plutonia stlaci konvencni vybusninou do sebe, cimz nastane nadkriticke mnozsti a dojde k retezove reakci.
Člověk se učí celý život :-).
Myšlenka byla taková, že komprese se nedosáhne explozí, ale nárazem. Nejsem jaderný inženýr, abych takhle z fleku dokázal bombu teoreticky zkonstruovat. Každopádně by něco podobného šlo zcela jistě vyrobit. Navíc výhoda takové bomby je v tom, že by měla omezenou účinnost proti živé síle (protože by potřebovala impakt), takže vojenské použití by bylo dost omezené.
<i>Člověk se učí celý život :-)</i>
jj, ono to není tak jednoduchý, udělat atomovku :) Časování neutronového šoku je nejpřísněji střežené tajemství. Když to zblbneš, tak máš místo výbuchu jen roztavenou masu putonia. Zcela jistě smrtelnou pro každého přihlížejícího (v metřech), ale vcelku bezpečnou pro lidi již 100m od ní či za jakoukoliv za překážkou...
Tímto způsobem se CIA pokusila (chybou v plánech atomovky) zničit Iránské údajné úsilí o záskání atomovky - chyba v pláech není v článku popsána, ale existujerozhovor s tím ruským vědcem... co Iránce na chybu upozornil a navrhl, jak ji opravit (správný vzorec času iniciace)...
http://www.blisty.cz/art/26439.html
...
Nápad s nárazem je nanic, protože:1) musíš dosáhnout naprosto uniformní deformace při nárazu, což není zaručeno... 2) stlačení musí být za všech stran, ne jen z jedné při nárazu, takže náraz je nanic :( 3) v momentě maximální komprese musí zafungovat odpal neutronového iniciátoru = potřebuješ elektroniku, která náraz přežije a v správném momentě iniciuje neutrnový šok.
Tak v tom případě přichází na řadu můj plán s raketovou baterií konvenčních raket na Měsíci. http://rscarter.com/wp-content/uploads/2012/08/buhahaha.jpg
tohle by fungovalo a take me to napadlo, ale ta bomba by byla dost slaba, neco na zpusob prvni jader bomby, mozna by sla o neco zlepsit. porad by to bylo daleko mene nez termonuklearni, ale na druhou stranu by vybuchla na povrchu nebo dokonce pod povrchem cilu, coz by dramaticky zlepsilo jeji ucinnost. navic by takova bomba byla mala a nebyl by problem jich vyslat vice.
opravdova otazka zni: dokazeme termonuklearni a zrejme pomerne silnou bombu odpalit dostatecne blizko, idealne destiky metru od cile, nebo to proste vzhledem k rychlostem neni mozne? pokud ne, pak by tato impaktem odpalena bomba byla zajimava alternativa.
zrejme nejlepsi reseni by bylo umistit na meteorit nejaky reaktivni motor, idealne jaderny a odkolonit tim jeho drahu, staci relativne malo. ma to dva problemy: nemame dostatecne silny motor (iontovy by zrejme nestacil) a zadruhe, nedokazeme na meteoritu pristat jinak nez rychlosti mnoha desitek km/s, coz asi ten eventualni motor neprezije
Jj, tímto směrem se berou i úvahy NASA. Iontový motor nemá skoro žádnou účinnost, a u asteroidu-hovada o průměru třeba 140m by byl zcela zbytečný. Leda že by ten motor byl na asteroidu namontován a spuštěn velmi, velmi dlouho před vypočítaným střetem se Zemí.
Je zde ovšem pár zásadních problémů:
1. Vývoj projektu (finance) a logistika (technika). Logistika je docela zásadní věc, protože doručení "zásilky" na místo určení v planetárních rozměrech je časově nesmírně dlouhá záležitost (několik let). Zkrátit by se to dalo asi velmi výkonnými motory, které by umožnily raketě dosáhnout velké rychlosti po odletu ze Země. Na druhou stranu by mohla být velká rychlost problémem při přiblížení k asteroidu. To by mohlo znamenat náklad dostatečného množství raketového paliva, které by se použilo při brždění během přibližování k asteroidu.
2. Manipulace s motorem v mikrogravitaci a jeho pevné upoutání k povrchu asteroidu. Připomínám misi Rosetta a sondu Philae, která přistála na kometě 67P/Čurjumov-Gerasimenko (http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta). Sonda tam vlastně přistála minimálně třikrát, protože se dvakrát odrazila od povrchu komety. A přitom ta kometa je v porovnání s asteroidem o průměru 140m skutečný obr. Tzn. na asteroidu (ne meteoritu!!!) bychom možná přistát dokázali.
iontovy motor ma naopak ucinnost extreme vysokou, ale ma maly tah, coz jsou dve zcela nesouvisejici veci :) jinak souhlas. ono by obecne byl velky problem k tomu asteroidu doletet a pak s nim srovnat rychlost, protoze by se k te raeteblizil vekou rychlosti
Palivová účinnost je u iontového motoru vyšší, viz velmi povzbudivé testy http://www.hybrid.cz/nasa-testovala-novy-typ-iontoveho-pohonu-motor-beze.... Ale jeho praktická účinnost (tah) je, s ohledem na hmotnost rakety, téměř zanedbatelná. (Malý tah iontového motoru pokládám za základní "související" činitel, nikoliv "nesouvisející").
Mmch, nyní se pracuje také na plazmovém raketovém pohonu, což vypadá mnohem nadějněji, než iontový pohon: http://vesmir.stoplusjednicka.cz/plazmovy-motor-silak-ktery-vyrazne-zkra....
Člověk se začne zajímat o plasmový motor, narazí na šest let staré články a diví se, jaké bludy novináři píšou. Jedni píšou, že dochází k rozkladu atomových jader na protony a neutrony, druzí zase, že ten motor je podobný Slunci. Ale budiž...
V tento okamžik mě spíš zajímá, jestli exituje něco jiného, než šest let staré ódy na kickstarterovou šunku a dva roky staré glosy na dva odstavce, protože strýček google tak nějak stávkuje...
Musí se vždy všechno zveřejňovat? Viz vývoj Airbusu A380...
A co třeba články o chemických motorech. Ty jsou kolirát ještě starší. :-)
No nevím... Budete se divit, ale i klasické raketové motory stále procházejí vývojem a například o motorech SpaceX se toho taky dá dočíst docela dost.
Po nedávném objevu Hallových motorů s magnetickým stíněním se bohužel zdá, že VASIMR hned tak do praxe nepřijde. Příliš mnoho složitosti navíc, která nepřináší v porovnání s novými "konvenčníml" motory tolik nových výhodných vlastností, aby to stálo za to. Ale ty nové Hallovy motory (XR-5, PPS-5000) nejsou zase tak špatné. Životnost v řádu let, tah kolem půl newtonu, větší varianty (12 kW, 20 kW) v pilném vývoji.
Takže přepočteno na roky a měsíce: jak dlouho by trval let rakety s Hallovým motorem s celkovou hmotnosti pouhých 10 tun do vzdálenosti dejme tomu 100 milionů km?
Není ani tak podstatná (okamžitá) vzdálenost jako spíš vzájemný vztah obou oběžných drah, tedy celkem dvanácti orbitálních elementů. Těleso na dráze více excentrické nebo více skloněné bude hůře dosažitelné, i kdyby bylo stejně daleko. Takže na takto položenou otázku se nedá snadno odpovědět. Nicméně průměrný asteroid typu Apollo nebo Aten by mohl být dosažitelný za rok, maximálně dva. Přitom vezměte v úvahu, že když byl objeven Apophis, byla možná srážka s ním předpovězena na dvacet pět let dopředu. Čas tedy asi nebude limitující faktor.
Tak jinak: Jakou maximální rychlost vyvine raketa o hmotnosti 10 tun s Hallovým motorem za rok? 15 km/sec?
Pokud vám jde čistě o pohonnou jednotku ("kosmický tahač"), klidně by to mohlo být o dost víc. Když vezmete nové panely MegaFlex od Orbital ATK se specifickým výkonem ~200W/kg a použijete přímé DC napájení (které téměř eliminuje jednotku PPU/PPC), nemusel by být takový problém dosáhnout na 100 kW pohonu a 5N tahu. Pak máte delta V za rok někde kolem 30 km/s (při suché hmotnosti rakety kolem 3 tun). Jen byste asi musel použít kryogenickou nádrž na palivo, tradiční xenon pod tlakem by mohl být problém.
(Pardon, to mělo být "PPU/PCU".)
"lidně by to mohlo být o dost víc"
Takže to nevíte. Píšete a píšete, ale vlastně nevíte...
No vidíte, zpochybňujete a taky nic nevíte :D.
A přitom můžete vzít 5N a táhnout s tím 10 tun. Vypočítáte si zrychlení a voilá, máte to.
Já se ale k tomu, že nic nevím, přiznal! :-P
Sokrates to řekl jinak.
Formuloval jsem to tak proto, že zatím žádné kosmické zařízení vybavené elektrickým pohonem nebyl tahač. Proto tvoří pohon jen malou část jejich hmotnosti. Zbytek tvoří užitečné zatížení, které by u tahače byl připojený náklad. Proto je rozdíl, jestli se ptáte na desetitunovou sondu nebo na desetitunový tahač.
Rok, dva? To je pouze velmi optimistický předpoklad (spíše přání) bez toho, aby byl tento odhad podepřen alespoň nějakým experimentem.
OSIRIS-REx má plánovanou dobu letu k Bennu kolem dvou let, a to ani nemá výkonný pohon. Co se vám na tom jeví jako "velmi optimistické"?
Při letu k asteroidu máte dvojí omezení: jednak dobu, za kterou jste schopen vyvinout dostatečné delta V ke srovnání vaší dráhy s drahou asteroidu, jednak dobu, za kterou se dostanete ke konkrétnímu tělesu. Čím více se dráha cílového tělesa blíží dráze Země (především v inklinaci, excentricitě a hlavní poloose), tím méně podstatný je první faktor a tím podstatnější je ten druhý. Hohmanovská elipsa vás zavede k cíli téměř přesně za půl roku, ale zase se příhodné situace opakují méně často a pokud je těleso na opačné straně od Slunce, možná budete muset použít přeletovou dráhu s odlišnější periodou, což vás stojí ten čas navíc.
Mně nešlo o teoretizování o dráhách vzájemného přiblížení, ale o skutečný "výkon" iontového motoru.
Takže vám jde o teoretizování o výkonu iontového motoru, který je z hlediska doby dosažení NEO asteroidu, na kterou jste se ptal, takřka irelevantní. :) To je zajímavý způsob kladení otázek.
Nejde mi o dosažení asteroidu. Jde mi o to, že iontivý motor má nízkou účinnost. Nic víc, nic míň, Když projektanti vypočítají, že iontový motor k dopravení rakety či sondy k cíli postačí, tak použijí iontový motor, pokud nebude existovat nějaká levnější varianta.
Iontový motor má vysokou účinnost jak termodynamicky (dnes typicky 70%), tak prakticky: se zvětšujícím se delta V konstrukční číslo iontové rakety klesá mnohem pozvolněji. Tedy k pouhému dosažení takovéhoto tělesa sondou zapotřebí není (protože delta V není dostatečně velké), ale pokud byste chtěl takových těles dosáhnout jednou sondou postupně více v řadě (Dawn!), nebo pokud byste se snažil takovým tělesem pod jeho dosažení pohnout (potřebujete velký celkový impulz, který závisí na specifickém impulzu a hmotnosti paliva v nádržích), pak vám přijde vhod.
Má vysokou účinnost? Tak proč jej, sakra, už dávno nenasadili ve velkém měřítku? Už jsme mohli mít sondy třeba na vdálenené hranici Oortova oblaku.
Dawn mi radši ani nepřipomínejte, to je takový zpomalený cestující... :-) Mě více zajímají objekty od Jupitera dál.
Proč? TRL. Myslíte, že na "provozní" sondy se cpou ty nejnovější věci? (Kromě některých jedinečných přístrojů.) Dawn, jak už jsem někde poznamenal, používá patnáct let staré motory. Protože prošly letovou kvalifikací, ne proto, že by měly špíčkové parametry.
Mimochodem, i přesto se už současnosti tento pohon používá na stovkách satelitů. Tohle je obrázek sedm let starý: http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?action=dlattach;topic=27894.0...
OSIRIS-REx má hydrazinové motory, ale to jen tak mimochodem ("All engines are catalytic thrusters using the hydrazine monopropellant."): http://dslauretta.com/2014/12/16/integration-of-the-osiris-rex-main-prop....
Já říkám něco o slabém tahu iontových motorů, vy zase o navigaci. To jsou zcela odlišné věci. Když se raketa vyšle ve správnou dobu, tak může mít minimální tah, aby nakonec dorazila k cíli. Vše je věc navigace. Ale navigace vždy počítá s výkonem pohonných jednotek.
Já jen říkám, a opakuji, že iontové motory mají mizernou účinnost.
Tak ale proč jste se ptal na tu "desetitunovou raketu s Hallovým pohonem", když, jak sám tvrdíte, je vám jasné, že to je špatně položená otázka? OSIRIS-REx nic silnějšího nepotřebuje, protože se tím asteroidem nebude stačit pohnout. Já sám jsem ho zmiňoval pouze kvůli délce jeho přeletové fáze (na kterou jste se ptal), kterou by "odkloňovací" mise bez dobrého důvodu asi neměnila. Mise na zachránění Země se ale o odklonění pokoušet bude, takže pohon s vysokým impulzem (po dosažení cíle!) potřebovat bude. Ten motor tam nebude pro rychlou navigaci k cíli, ale pro předání maximálního impulsu při minimalizaci hmotnosti sondy, kterou bude nutné vypustit. Ovšem když už tam bude přítomna pohonná jednotka s vysokým impulzem, bude mít smysl použít ji i pro přeletovou fázi, ovšem ne ani tak k dalšímu snížení hmotnosti (v první fázi letu to má menší vliv než v těch dalších, viz optimalizace vícestupňových raket) jako spíš ke snížení složitosti sondy. To je jednoduchá logika, dva různé systémy (pokud mise potřebuje oba) selžou s větší pravděpodobností než jeden.
Ach jo. Začínáte míchat hrušky s jabkama. Nevím nic o tom, že bych napsal, že je to "špatně položená otázka". Pouze jsem se zeptal na něco jiného, protože na jasnou otázku jste mi nedal jasnou odpověď.
Chci vědět, jak dlouho by Hallovému motoru trvalo. Opakuji (a čtěte, pozorně, prosím, protože v otázce neříkám nic o cílovém tělese):
Takže přepočteno na roky a měsíce: jak dlouho by trval let rakety s Hallovým motorem s celkovou hmotnosti pouhých 10 tun do vzdálenosti dejme tomu 100 milionů km?
Rozumíte, nač se ptám? Chci vědět, za jak dlouho překoná 10-ti tunová raketa vzdálenost 100 milionů km po odletu ze Země. Bez ohledu na jakékoliv vesmírné těleso, či jakoukoliv oběžnou dráhu.
"Také bych chtěl vědět, jakou maximální rychlost vyvine raketa o hmotnosti 10 tun s Hallovým motorem za rok? 15 km/sec?"
Předpokládejme, že za současného stavu techniky Hallův motor není schopen vynést žádnou raketu na oběžnou dráhu kolem Země. Jakou rychlost by Hallův motor za jeden rok vyvinul v případě, že se jedná o 10-tunovou raketu, která je již na oběžné dráze kolem Země (tj. obíhá Zemi rychlostí cca. 8 km/sec)?
Ještě se skýtá další (nová) otázka: za jak dlouho by taková raketa vyvinula rychlost, aby se mohla dostat ze zemské přitažlivosti, tj. aby zrychlila z cca. 8 km/sec na cca. 11 km/sec.
Nezajímají mě impulzy, či cokoliv jiného, ale rychlost vyvinutou Hallovým motorem za přesně určenou dobu a s přesně definovanou hmostností rakety. Zkuste uvést několik příkladů s různě výkonnými Hallovými motory, prosím. Děkuji.
Tak vezměte těch 5N, které jsou uvedené výše, a vypočítejte si zrychlení na 10-ti tunách.
Já to nedovedu. Potřebuji, aby to spočítal odborník.
Je to jednoduché.
1 Newton je síla, která udělí jednomu kilogramu hmoty rychlost 1m/s za jednu sekundu.
Máte sílu 5N a těleso o váze 10 000kg.
Zrychlení za sekundu, který takovýto motor udělí, tedy činí 1/2000m/s.
Nechce se mi dělat diferenciální počet, který nemám rád, proto nebudu počítat, za jak dlouho motor zajistí přesun na 100 milionů kilometrů. Budu radši počítat dobu, jakou bude potřebovat na vyvinutí rychlosti podobnou sondě New Horizons, která teď letí něco přes 20km/s.
20 000 m/s děleno 1/2000 m/s na minus druhou je 4 000 000s.
Děleno 3600 a 24 nám to dává 46 dní a nějaké drobné.
To není tak špatné, ne? Přesáhnout třetí kosmickou rychlost s minimem hmoty během dvou měsíců je docela úspěch.
Nemusíte ani jít do diferenciálního počtu. Stačí pomocí Ciolkovského rovnice a specifického impulzu spočítat konstrukční číslo, a pak z příkonu motorů, specifického impulzu a účinnosti spočítat průtok paliva. Vydělte objem paliva jeho průtokem a máte čas.
Třeba u čtyř motorů XR-20k (ve vývoji) by to bylo konstrukční číslo asi 2.1 (Isp řekněme kolem 2700s), tedy asi 5300 kg paliva, a vyjde asi 0,16 gramu paliva za sekundu. Tedy asi 380 dní. To je velice obstojné, protože i ideální chemická raketa by na to potřebovala asi čtyři sta tun paliva a nedokázali bychom ji ani postavit, nemluvě o ceně jejího vynesení na LEO.
To po mě chcete trochu moc :D
"Rozumíte, nač se ptám? Chci vědět, za jak dlouho překoná 10-ti tunová raketa vzdálenost 100 milionů km po odletu ze Země."
Tak to je jednoduché, vždy to bude přibližně 35 dní, plus mínus dvacet pět procent. To vyplývá z nebeské mechaniky a profilu mise a nijak to nesouvisí s pohonem.
Bez ohledu na to, jak "jasné" jsou vaše otázky, neustále kladete ty špatné. To je pak těžká pomoc.
Nesouvisí to s pohonem? Tak proč vlastně musí mít vesmírné sondy raketový pohon?
"Špatně kladené otázky" - to je nemoc politiků (Male Interrogata Questions, nebo tak nějak se jmenuje ta diagnoza). Otázky vždy kladu tak, abych se dozvědel, co potřebuji. Ale když není na otázku odpověď, tak se řekne, že to je špatně položená otázka. :-)
Sondy mají raketový pohon především kvůli trojosé stabilizaci a kvůli malým korekcím dráhy. Dále, některé sondy mají pohon navíc podle dalších potřeb mise (typicky přechody na oběžnou dráhu). Nedávají se jim náhodně silné motory "jen pro srandu".
Raketové motory slouží primárně pro start a pak pro odlet ze zemské či sluneční) přitažlivosti. No, a pro vámi zmíněnou navigaci, samozřejmě. Iontový motor podle mne nedokáže vynést žádnou raketu na oběžnou dráhu kolem Země. Takže na zemskou orbitu (zatím) pouze s chemickými motory. Pro odlet ze zemské přítažlivosti je také (zatím) lepší chemický motor, protože poskytne potřebný impuls v krátkém časovém okamžiku. Nechat na zemské orbitě sondu (několik dnů) kroužit a čekat na nabrání potřebné rychlosti pomocí iontového motoru je dost nepraktické.
A bez chemických motorů si zatím neumím představit takovou srandu, jakou je například zaparkování na oběžné dráhe kolem jakékoliv planety či měsíce. Zkuste si přečíst o tom, jak brzdila sonda Cassini-Huygens u Saturnu před navedením na oběžnou dráhu kolem Titanu, Saturnova měsíce. Byla to docela čočka. Mmch, i přesto že brzdila, konečná rychlost byla po tomto manévru vyšší, než před započetím brždění. Toto by asi dnešní iontový motor nezvládl. Resp. zvládl, ale brzdit by musel začít už možná hned za Jupiterem. :-)
Myslím, že v tomto momentě se jako jediný účinný motor jeví chemický motor. Chemické motory dovedou být docela svižné, viz např. mise New Horizons.
New Horizons měla výhodu v tom, že kromě gravitačního praku u Jupitera využila dvojího Oberthova efektu v blízkosti Země (totiž Oberthova efektu tělesa prolétajícího kolem Země - resp. odlétajícího z nízkého perigea, a potom Oberthova efektu plynoucího z blízkosti Slunce). V tomto směru nám nebeská mechanika docela pomáhá, protože i malé zvýšení rychlosti sondy (mířící mimo sluneční soustavu) v perigeu má velký vliv na její rychlost v nekonečnu, a i relativní neúčinnost chemického pohonu je kompenzována tím, že toto dodatečné delta V dokáže udělit ještě v nízké výšce nad Zemí v průběhu krátkého časového intervalu, což by elektrický pohon nedokázal a musel by k dosažení stejného přeletového času k Plutu udělit větší celkové delta V bez využití Oberthova efektu.
Hmm, Oberthův efekt: https://cs.wikipedia.org/wiki/Oberth%C5%AFv_efekt
Pokud máte výkonný iontový motor, tak zcela určitě není problém k asteroidu doletět a srovnat s ním rychlost...protože máte výkonný iontový motor! :-) A nemusíte na něm ani přistávat, pokud použijete gravitační traktor.
He, he, he, "výkonný" a "iontový" nejdou moc dohromady.
A máme už praktické zkušenosti s gravitačním traktorem?
I dnešní iontové motory mají celkový impuls v řádu desítek meganewtonsekund. Nemyslíte, že ekvivalent desítek tun tuhého paliva je na motor o hmotnosti desítek kilogramů náhodou docela slušný výkon?
Ne, pokud motor musí hořet 50 let, aby raketa dosáhla trochu slušnější rychlost. A kdo ví, jestli by těch 50 let stačilo...
Palivo vám dojde za několik let, takže na padesát zapomeňte. Ten tah je dostatečný, a s technologickým pokrokem (jako je třeba direct DC napájení) se bude poměr tah/hmotnost jenom zlepšovat.
Proč by mělo palivo dojít? Mám velkou raketu s obrovským nákladem paliva, dejme tomu v řádech tisíců tun.
Ale: čím těžší náklad, tím menší tah. A proto opět: ani za mnoho, mnoho let by taková raketa nedosáhla slušné rychlosti.
Vědci budou muset vymyslet něco jiného...
V mikrogravitaci je tah je nezávislý na nákladu. Problém je spíš v tom, že budete mít velké potíže tu vaši tisícitunovou raketu dostat do blízkosti toho asteroidu.
Ovšem pro elektrický (nebo jiný fyzikální) pohon ty tisíce tun ani nebudete potřebovat.
Tah je nezávislý na hmotnosti nákladu? Tak spíše účinnost, jde vztah mezi výkonem motoru a hmotností nákladu. Slabý motor, jak se říká, netáhne... :-)
V Ciolkovského rovnici tah nikde nevystupuje. A za míru "účinnosti" kosmických pohonů se považuje specifický impulz.
Asi se budu opakovat, ale zajímá mě např., za jak dlouhou dobu dokáže iontový motor zrychlit raketu o celkové hmotnosti 10 tun z rychlosti 7,9 km/sec dejme tomu na 30 km/sec. Případně jakou rychlost by vyvinul iontový motor z počáteční rychlosti 7,9 km/sec za 1 rok, 2 roky, atd. Zkuste uvést několik příkladů pro různě výkonné iontové motory. Děkuji.
Ukázku výpočtu jsem uvedl výše. Se současnými motory jako XR-5 bychom si troufli spíš na třítunovou sondu než na desetitunovou. Pokud vás ale zajímá tahle problematika víc, podívejte se na sondu pro misi ARM. To totiž bude v zásadě tahač.
Meganewtonsekunda, naco jednotka impulzu ta mi nic o výkonu motoru neřekne. Co jsem viděl tak testovaný iontový motor měl výkon "jen" 7kW. (s tím že silnější netřeba)
Právě naopak, celkový impulz je jedním z klíčových parametrů, které se využívají k posouzení proveditelnosti různých misí daným typem motoru. Právě tento parametr, a nikoli výkon, rozhoduje o tom, kolik paliva můžete "prohnat" motorem za dobu jeho technické životnosti, a tedy o tom, jaké celkové delta V může kosmická sonda dané hmotnosti dosáhnout, je-li tímto motorem vybavena.
Ty výpočty co tu v diskusi máte jsou pro podmínky na Zemi. Ve vesmíru to vychází úplně jinak.
Jak?
Optimističtěji, není potřeba k odpaření (o kterém byla řeč) dodat tolik energie jako pod stokilometrovou vrstvou vzduchu a není prováděno v prostředí relativně dobrého tepelného izolantu - vzduchu.
Myslím, že velká část ohřevu okolí při jaderném výbuchu je produktem měkkého rentgenového záření. Při airburstu toto záření pohltí vzduch a vytvoří tak onu známou ohnivou kouli. Při absenci vzduchu toto rentgenové záření dopadne na povrch nestíněné a ohřeje ho přímo. Tedy vzduch je zde "izolantem" ne pro své kinetické/tepelné vlastnosti, ale kvůli své interakci s primárními produkty jaderného výbuchu: nejprve pohltí tyto vysokoenergetické fotony, jejichž dráha ve vzduchu o hustotě ~1,2 kg/m² je celkem krátká (myslím, že v průměru klesá tok na polovinu každých 100-500 m, v závislosti na energii, tvrdší fotony letí dále), a teprve následně tuto energii "přezáří" v tepelném pásmu. Ohřev ve vakuu by také mohl být intenzivnější, protože by nejspíše prostřednictvím rentgenového záblesku proběhl rychleji (to bych si ale musel někde ověřit...), a tenká vrstvička povrchu, ve které se toto záření pohltí, by se tak nestačila ochladit od materiálu pod ním.
Jeden jak druhý jen vaříte z vody ukažte kolik horniny se odpařilo při podzemních testech a pak můžete spekulovat ...
Neřeknu vám, kolik přesně se odpaří, ale roztavená zona prý měří 8-24 m v průměru krát třetí odmocnina ráže v kilotunách.
Jinak moje tvrzení výše bylo kvalitativní, nikoli kvantitativní, takže netuším, co proti němu máte. Popíráte snad, že vzduch silně absorbuje měkké rentgenové záření?
4148,4GJ energie v jedne kilotuně. +-7000kJ na odpaření jednoho kg materálu, 4-7kg/dm3. (berme +-5) +- 600 000kg materiálu /5 = 120 000dm3, sqr 3 -> 50m pokud všechna energie půjde na ono odpaření 24m odpovídá jen +-12%... Mimochodem údajně se tak dají vytvářet umělé jeskyne, čili žádné rozdrcení/rozletěnína kousky by do určité velikosti ani nemuselo nastat.
Netuším, kde berete skálu s průměrnou hmotností 5 tun na metr krychlový. Jistě to nebude běžná hornina. No a samozřejmě nechcete takovou detonaci provést příliš hluboko, protože byste riskoval, že nedojde k rozpadu tělesa dostatečnou (únikovou) rychlostí.
Tak železo má víc jak 7 nejběžnější neželezný 3,4 vzal jsem +- střed...
A pořád je tu ten problém dostat se pod povrch šutru v jednom kuse a ze správného směru. Při 10-20km/s bude ze střely "placka"... Dostatečně výkonná bomba váží hromadu tun když posíláme sondy od nás využijeme rychlosti na orbitě země, takže stačí méně, ale tady bychom museli ještě tu hmotu zpomalit a nasměrovat "z boku". V nejhorším případě se tam rychlosti budou sčítat.
O účinnosti iontových motorů: https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_thruster.
A jedna perlička z onoho článku:
"Hall thrusters suffer from very strong erosion of the ceramic discharge chamber by impact of energetic ions: a test reported in 2010[61] showed erosion of around 1 mm per hundred hours of operation, though this is inconsistent with observed on-orbit lifetimes of a few thousand hours."
Ironicky pro vás, tento problém byl vyřešen v roce 2011, když bylo v laboratoři objeveno magnetické stínění: https://www.researchgate.net/publication/234936001_Magnetic_shielding_of...
V současnosti by tím měla být vybavena první sériová řada motorů s označením XR-5.
Proč "ironicky pro mně"?
Protože uvádíte studii z roku 2010. :D
Neaktuální Wiki, mrcha jedna! Nechcete ten článek opravit či doplnit?
Někdy se na to podívám. ;)
Na drbání v diskuzi čas je a na opravu wiki ne? .....
Jj, prý se to díky magnetickému stínění zlepšilo o dva až tři řády. Tak to by byla bomba! Ale zatím je to stejně jenom pro lety ve Sluneční soustavě.
Tímto bych chtěl pogratulovat týmu CD-R k nejdiskutovanějšímu článku za dobu znovuotevření domény cdr.cz. Diskuzi sice táhnou už jenom čtyři lidi, ale zase na druhou stranu neustává.
Pokud někomu přijde zbytečná, tak si uvědomte, že pomohla několika lidem lépe pochopit nebeskou mechaniku, dozvědět se o nejnovějších trendech v raketové technice, zrekapitulovat historii vesmírných letů a pravděpodobně bude mít i dohru na úpravě wikipedie.
Jenom škoda, že ten článek nebyl o počítačích...
Jj, a ani problém s bloudivými asteroidy se nám nepodařilo vyřešit. :-(
To je jenom otázka aplikace gravitačního decelerátoru.
Vlastně ano, je to jen taková drobnost... :D
Pro psaní komentářů se, prosím, přihlaste nebo registrujte.