środa, 21 listopada 2018

Marks i zakrzywione królicze nory wenusjańskich lat


Setki tysięcy ludzi (a niech będzie: miliony!) po przeczytaniu PS2 z poprzedniego wpisu nie mogło spać po nocach, ukradkiem przebierało nogami i nieustannie sprawdzało, czy już coś jest, czy PS2 rozkwitło. Czy będzie to Harera Kapitał w dwudziestym pierwszym wieku? Ale pomimo tego, że bez echa przeszła dwusetna rocznica urodzin K. Marka (5 maja), nie było wieńców i przemówień, defilad i kolacji wspominkowych u prezydenta (a przynajmniej takich nie zauważyłem) a przecież okrągła rocznica to coś wspaniałego i niepowtarzalnego i oznacza, że w tym akurat przypadku, Ziemia w swoim ruchu obiegowym wokół słonka pokonała 187977594800 kilometrów (prawie 188 miliardów kilometrów) i jest to dwa razy więcej niż ta sama Ziemia pokonała wokół tego samego słonka w związku z jedną z rocznic, która miała miejsce 11 listopada 2018 roku, to wcale nie będzie dziś o Karolu Marksie i kapitale, którego nie miał (pisał z zazdrości i wkurzony, że jest zależny od swojego mającego kapitał kolegi, żeby nie powiedzieć przyjaciela), a o Andrzeju Marksie, który był astronomem i opublikował książkę „Podróże międzygwiezdne”, czym wyręczył mnie z wielu żmudnych działań matematycznych i fizycznych, które nie matematykowi i nie fizykowi nie przychodzą łatwo.

Co ciekawe Andrzej Marks w swoich rozważaniach też zakładał, ze pojazd kosmiczny będzie ważył 1000 ton. Zupełnie jak ja. Albo to nieprawdopodobny zbieg okoliczności albo coś w tych okrągłych liczbach jest. Pan Marks zakładał, że nie da się, nawet po opanowaniu produkowania i przechowywania antymaterii, jako źródła energii. Ale po pierwsze pan Marks, w ogóle nie brał pod uwagę węgla. Po drugie za bardzo się zastrzegał, że nie czyta, nie zna i generalnie w ogóle mocno lekceważy literaturę SF. Po trzecie nie wziął pod uwagę napędu odrzutowego Bussarda ani napędu Alcubierre’a. Po czwarte zaś napisał tę książkę niemal czterdzieści lat temu. Co niewiele, ale trochę jednak zmienia, gdyż pewne rzeczy się zmieniły. Poza oczywiście fizyką (prawami fizyki), która niezmiennie oporuje i nie chce ani pozytywnie ewoluować w taki sposób, aby ułatwić podróże, ani nie chce odsłonić ukrytych możliwości, jakiś tuneli, zakrzywionych króliczych nor, zapomnianych bibliotek, podstępnych kłów ani nawet zwykłych wymiarów pozwalających kicać w bok, co umożliwiłoby kicanie do przodu. Innymi słowy nie brał pod uwagę, że ten wielki wszechświat może być całkiem mały.

Andrzej Marks doszedł do podobnych wniosków do jakich ja doszedłem, albo odwrotnie. Czyli potrzeby jest czas, potrzebna jest energia i potrzebny jest napęd. Nie mamy czasu, energii i napędu, czyli jesteśmy w nie najlepszej sytuacji. Pociechę niech stanowi to, że mając czas nie potrzebowalibyśmy tyle energii i takich fajnych napędów. A poza tym, kto powiedział, że musimy polecieć tam sami. Możemy przecież wysłać kota, psa, albo ekstra smartfona, który zrobi zdjęcia i powie jak jest.

Żeby sięgnąć gwiazd kilogramowy smartfon potrzebuje milion razy mniej energii niż tysiąctonowy pojazd. I mam nadzieję, że nie będzie chciał wracać, co pozwoli na małe oszczędności. Nie trzeba też zabierać wody, ani kanapek, ani gotowanych jajek, suszonej kiełbasy, pomidorów, cebuli, kajzerek i paprykarza szczecińskiego.

Problem polega na tym, że swoją powieść SF zapełniłem ludźmi i to takimi zwykłymi: kości, krew, mięśnie, nienawiść itd. Tak sobie myślę, że rozwiązaniem był czas. I tak nie ma to dla powieści znaczenia. Wszystko dzieje się już po długiej i nudnej podróży między gwiazdami.

Powieść niebawem (miałem tu nie pisać o moim pisaniu). Anabioza czeka. Niebawem jest względne. Anabioza daje czas. Nie trzeba się rozmnażać w kosmosie. Co pewnie miałoby jakiś urok. Zakładając prawo zachowania pędu, poród mógłby być rodzajem silnika odrzutowego, co jednak nie ma większego sensu.

PS. Napęd Bussarda ma tę zaletę, że potrafi pokazać jak człowiek, czyli ja, jest niedouczony i pełen ignorancji. Tak sobie sobie myślałem jak wysyłać w kosmos i wymyśliłem coś bardzo podobnego, ale wyszukiwarka szybko wyszeptała, że ktoś, czyli Bussard Robert wpadł na ten sam pomysł tylko, że wcześniej (50 lat wcześniej). Jakby ktoś chciał się bawić w okrągłe rocznice to minęło 18 wenusjańskich lat od jego śmierci, i byłaby to okrągła rocznica gdybyśmy mieli jedenaście palców.

Dokładam rysunek (źródło to ciekawy artykuł: https://przekroj.pl/nauka/budowniczowie-wiezy-googel-gideon-lewis-kraus)



sobota, 10 listopada 2018

Węgiel w kosmosie


Każdy niedowiarek, pesymista i zapewne człowiek dodatkowo wypełniony goryczą, złośliwością i żółcią, wynikającą zapewne z własnych niepowodzeń życiowych i powodzeń sąsiada, powie, że Polska nie zdobędzie kosmosu, bo ma za mało węgla. Czuje się w obowiązku wyrazić w tej sprawie własną opinię.

A to wszystko w związku ze zbliżająca się setną (dziesiąta do kwadratu rocznica!), umowną rocznicą odzyskania niepodległości Polski i świetlaną w jasnych barwach rysowaną Polską Przyszłością Kosmiczną. Chciałbym określić możliwości energetyczne polskiej wyprawy międzygwiezdnej i napomnieć o moim wkładzie nie tylko teoretycznym.

Mianowicie: nasze (to znaczy stwierdzone na terytorium Polski) złoża węgla kamiennego to zaokrąglając w górę jakieś 60 miliardów ton ale spokojnie mogę przyjąć, że 100 miliardów i nie będę tłumaczył dlaczego (to by oznaczało, że 2500 albo 1500 ton jest moje, co daje wcale niebagatelną kwotę niemal 2 milionów złotych, których nie widziałem i, będę tu prorokiem najwyższych lotów, nie zobaczę). Jeden kilogram pozwala wyprodukować przy dobrych wiatrach i niezłym węglu tak mniej więcej zawyżając 30 MJ.
Teraz wystarczy pomnożyć 30x1000000(czyli 30MJ)następnie przez 100 miliardów i ostatecznie przez 1000 i hopsa mamy energię, którą możemy z całego naszego węgla wytworzyć. 3 i 21 zer.
5 i 21 zer dżuli to była energia jaką wyliczyłem wcześniej. Wystarczy teraz obniżyć masę naszego pojazdu albo zmniejszyć jego końcową prędkość albo jedno i drugie i nie zastanawiając się jak ten cały węgiel zabrać na statek i jak mu nadać prędkość, możemy wyruszać. Aaaa... ,musimy zabrać jeszcze tlen. Możemy też zabrać trochę lasu, żeby z dwutlenku węgla (którego będziemy mieli pod dostatkiem spalając węgiel) znowu zrobić tlen i ….. węgiel i otrzymamy Polski Kosmiczny Perpetum Mobilowy Statek Międzygwiezdny o napędzie węglowym. Projekt śmiały, nowatorski, godny polecenia, na miarę możliwości, który zadziwi świat i uczyni z nas drugi Bajkonur.

Projekt ten ma tyle zalet, że zapiera dech i oszołamia, ale pomimo zapartego dechu i oszołomienie każdy powinien zanalizować i dotknąć głębi chociaż tych kilku najbardziej oczywistych, jaśniejących niczym jonowe silniki (zalet, jakby ktoś zgubił wątek).

Ja swoje 1500 albo nawet 2500 ton węgla mogę na kosmiczny sukces przeznaczyć. Pal licho te prawie dwa miliony. Trudno. Kosmos jest ważniejszy od jakiś tam konsumpcyjnych wyimaginowanych potrzeb.

PS. Zawsze starajmy się, żeby mieć kwit.
PS2. Przeczytałem Marksa (o czym niedługo). 

sobota, 27 października 2018

Deuter, czyli krótko o reakcji termojądrowej.


Wracając do podróży kosmicznych i kończąc zabawę z węglem, benzyną, kosmiczną naftą i wodorem przerzucam się na inne źródła energii, jednocześnie zastanawiając się po co bawię się w to liczenie, skoro niewielkie poszukiwanie biblioteczne przyniosłyby mi wszystkie odpowiedzi, obliczone i wyprowadzone przez ludzi, którzy znają się na matematyce, fizyce i kosmosie. Jak już porzucam paliwa zwykłe, to przerzucam się na paliwa niezwykłe wybierając reakcję termojądrową. Jeszcze nie wiem i nie wiemy (ale pomysły są), jak przekształcić energię w kosmiczny napęd o zadowalającej sile ciągu. Ale nic to. Postęp postępuje („ku przyszłości, do której [jego beneficjenci -rh] odwróceni są tyłem, podczas gdy przed ich oczami rosną do nieba sterty gruzu” - napisałby W. Benjamin).

Zabieramy deuter (taki inny wodór) i zmuszamy go by łączył się i produkował hel. Ta piekielna reakcja wymaga temperatury (wysokiej) i ciśnienia. Prawie umiemy to już zrobić w sposób kontrolowany. Jak połączymy deuter z deuterem i otrzymamy hel to znika masa. Jak dodam masę cząsteczki deuteru do masy cząsteczki deuteru to otrzymam większą masę od masy cząsteczki helu, a ta różnica znika w postaci (mniej więcej) energii, a wszystko dzięki E=mc2.

Różnica jest niewielka: mniej niż jeden procent (0,64% jeśli nie pomyliłem się, co jest prawdopodobne). Żeby uzyskać jedną tonę helu potrzebuję 1006,4 kg deuteru (żadnych strat na boku), a to oznacza, że 6,4 kg to energia. Wystarczy teraz pomnożyć 6,4 przez kwadrat prędkości światła i włala, mamy energię jaką można uzyskać z jednej tony (z kawałeczkiem) deuteru. Czyli trochę więcej niż 5 i siedemnaście zer. A jeśli podzielę 5 i 21 zer (energia kinetyczna pojazdu) przez 5 i 17 zer to brawo, brawo 10 tys. ton deuteru załatwi nam podróż w jedną stronę bez hamowania, czyli tylko 10 razy więcej niż waga naszego pojazdu. Ale przynajmniej mieści się to w ograniczonych granicach rozsądku. To może się udać.
Oczywiście musimy zabrać więcej deuteru, żeby rozpędzić też sam deuter, ale przynajmniej nie miliony razy więcej. 

środa, 24 października 2018

Powieść, której nie napiszę (wpis zamiast kontynuacje podróży międzygwiezdnych)


Powieść, której nie napiszę.

Tak to sobie kilka lat temu wymyśliłem. Po pierwsze wziąłem ideę bezzałogowych, sterowanych z oddali samolotów, które zabijają tych złych lub mających pecha. Po drugie wziąłem gracza, który jest dobry w graniu. Po trzecie wymyśliłem, że wojsko pod przykrywką firmy produkującej gry wypuszcza grę, w której gracz lata sobie i strzela. A następnie to samo wojsko pod tą samą przykrywką organizuje turnieje w granie, w których można wygrać. Ci najlepsi wygrywają i dostają nagrody. Gra, co uwzględniając 1, 2 i 3 może mieć przełożenie na realny konflikt zbrojny. Najlepsi gracze są nieświadomymi pilotami realnych bezzałogowych samolotów, które strzelają i bombardują. Ale nasz bohater po serii zwycięstw lub przynajmniej wysokich miejsc, zaczyna podejrzewać. Nie ma pewności, wciąż nie ma pewności. Czytelnik też nie – wojsko bez przebrania pojawia się w drugiej połowie powieści (wtedy czytelnik jest pewny), ale sama wojna wcześniej. Przebranie też wcześniej. Nasz gracz jest rozdarty pomiędzy brakiem pewności a moralnym niepokojem i potrzebą zarobkowania (poza graniem nie ma zbyt wiele do zaoferowania). Plus jakieś inteligentne zakończenie idące w kierunku pesymistycznego.

Dlaczego nie napiszę tej powieści:
1. Nie znam się na grach, a chciałbym, żeby była dobrze zakorzeniona w historii gier komputerowych. Nie mam czasu ani ochoty na research.
2. Wymyśliłem powieść, ale później przeczytałem „Grę Endera”. Gra Endera jest, co prawda, inna: przede wszystkim dzieciaki wiedzą czego i po co się uczą (nie wiedzą tylko, że jedna z ich gier była realną bitwą). Nawet chciałem zadedykować moją powieść Enderowi. Ale mogłoby wyglądać to na zrzynanie. Nikt by mi nie uwierzył, że niezależnie na to wpadłem.
3. Był (jest) też taki film z czasów dinozaurów: „Gry wojenne”.
4. Był (jest) też taki szmirowaty film z czasów bardziej współczesnych: Dobre zabijanie („Good Kill”).

A ja chciałem napisać coś pomiędzy „Grą Endera”, „Dobrym zabijaniem” i „Grami wojennymi”, zanim jeszcze obejrzałem „Dobre zabijanie”, przeczytałem „Grę Endera” i przypomniałem sobie „Gry wojenne”, które obejrzałem będąc niewielkim chłopcem. Ale teraz przeczytałem i obejrzałem, więc czułbym się niezręcznie pisząc taką powieść.

Wniosek z tego taki, że moja inna książka, której nie napiszę, nie będzie zaczynała się od:

„Wiele lat później, stojąc naprzeciw plutonu egzekucyjnego, generał Antonii Maciarewicz miał przypomnieć sobie to dalekie popołudnie, kiedy ojciec zabrał go do obozu Cyganów, żeby mu pokazać lód’.

A inna:
"-To co teraz, ha?
Bytem ja, to znaczy Jaro, i trzech moich kumpli, to znaczy Mari, Marko i Adri, a Adri to znaczy po nastojaszczy Jołop, i siedzieliśmy w Barze Krowa zastanawiając się, co zrobić z tak pięknie rozpoczętym, a wieczór był chujnia mrok ziąb zima sukin kot choć suchy."

Walnąłem coś z polityki bo się to zawsze dobrze sprzedaje.



sobota, 6 października 2018

Podróże międzygwiezdne. Energia, część II. Kolejne dawki jeszcze większych liczb


Energia
Część I
Konieczne jest założenie.
Założenie: nasz statek kosmiczny będzie ważył 1000 ton, czyli milion kilogramów. Dużo, mało? Mało. Tak mniej więcej dwa duże, te z największych, zatankowane samoloty (takie jak A380). W tym milionie kilogramów musi się zmieścić załoga, silniki, źródło energii, zapasy, systemy ratunkowe, systemy podtrzymywania życia, narzędzia, komunikacja, systemy sterowania, systemy ochronne itd. itd. Wszystko to, co niezbędne, żeby kilkadziesiąt lat, kilkanaście lub kilkadziesiąt osób przeżyło. To naprawdę niewiele.
Międzynarodowa stacja kosmiczna waży trochę ponad 400 ton (a zapasy są regularnie dostarczane). Żyje na niej 6 osób. Nie jest samowystarczalna.
A nasz pojazd musi być trochę lepiej wyposażony od A380 i lepiej od międzynarodowej stacji kosmicznej. 1000 ton to naprawdę mało. Ale za to piękna okrągła liczba (nie buduję statku - jeszcze; określam problemy w budowie statku kosmicznego).
Zakładam, że mamy już nasz statek w przestrzeni kosmicznej i bum, startujemy, Przyśpieszenie na poziomie 1g czyli 10m/s2 wymaga siły 10 milionów niutonów (10 MN, 10 000 kN; a to wynika z prostego wzoru: F(siła)=m(masa)xa(przyśpieszenie).
Aby uzyskać zakładaną prędkość musimy ten ciąg utrzymywać przez 10 mln sekund (cztery miesiące).
Mija cztery miesiące i mamy docelową prędkość, która wiąże się z docelową energią kinetyczną (E=mv2/2 – w ujęciu Newtonowskim a nie Einsteinowskim). Czyli musimy pomnożyć milion (masa) przez 100 milionów (prędkość) przez 100 milionów (znowu prędkość) i podzielić przez 2. Wynik: 5 i 21 zer J (dżuli). Taką energię (a właściwie pracę) musimy włożyć w nasz pojazd, żeby rozpędzić go do zakładanej prędkości. Czy to dużo? Tak, to dużo energii. 5 i 21 zer, czyli 5 bilionów gigadżuli. Też brzmi nieźle. Ile to właściwie jest?
W programie Apollo (podczas którego podobno ludzie spacerowali po księżycu), za wynoszenie wszystkiego w kosmos odpowiedzialne były rakiety Saturn, napędzane przez pięć silników F1 (nie tych samochodowych). Jeden silnik waży ponad 8 ton. Uzyskiwał ciąg prawie 7 MN (7 000 kN), czyli nasz pojazd wymaga półtora silnika F1. Jeden potrzebuje ponad 2,5 tony paliwa (rakietowa nafta plus ciekły tlen) na sekundę. Napiszę to jeszcze raz: 2,5 tony paliwa na sekundę. Czyli my potrzebujemy mniej więcej 4 tony. 4 tony na sekundę pomnóżmy przez 10 milionów sekund (czas przyśpieszania). Wynik: 40 milionów ton. 40 tysięcy razy więcej niż masa samego pojazdu. Oczywiście w jedną stronę. Oczywiście bez hamowania. Lubię takie liczby - one nic nie mówią. Co to znaczy 40 tys. razy więcej? To znaczy, że idziesz po fajki, albo idziesz dookoła Ziemi. Mniej więcej taka różnica.
Oczywiście silnikami rakietowymi nie osiągniemy zakładanej prędkości. To był tylko taki przykład. Silnikami rakietowymi nie osiągniemy nawet promila (1/1000) zakładanej prędkości. I to nawet nie dlatego, że trudno będzie zabrać kilkadziesiąt milionów ton ciekłego tlenu, ale dlatego, że odrzut gazów w silnikach rakietowych ma zbyt małą prędkość.
Nie tędy droga.
Jeszcze jedno. Żeby nie umknęło, bo problem powróci. Jeżeli startowalibyśmy naszym pojazdem (1000 ton) z naszymi zbiornikami paliwa (40 milionów ton) to nasz cały układ ważyłby 40 milionów ton (pomijam te 1000 ton, to maleńki ułamek). Żeby tej masie nadać przyśpieszenie na poziomie g, potrzebujemy (40 milionów ton, 40 miliardów kilogramów) siły ciągu w okolicach 400 miliardów niutonów, czyli 40 tysięcy razy większej niż siły potrzebnej do przyśpieszenia samego pojazdu. Przy tych samych założeniach (tak absurdalnych, że aż nie chce się wierzyć), potrzebujemy 160 tysięcy ton paliwa na sekundę. W chwili startu. Później jest łatwiej. Czyli musimy zabrać więcej paliwa. Ale więcej paliwa to większa masa więc więcej paliwa i większa masa. I tak dalej i tak dalej. Ale w końcu te wartości się spotkają. Kiedy? Przy jakiej masie? Czy w ogóle jest sens zapisać tę funkcję i to liczyć?
Nie tędy droga.
CDN (Energia).

piątek, 28 września 2018

Wyprawa międzygwiezdna. Rozdział II - przyśpieszenie, czyli cztery miesiące.


Aby dolecieć do gwiazd (w promieniu 20 lat świetlnych*) konieczne jest pokonanie odległości, co może się udać, gdy nasz pojazd będzie poruszał się z odpowiednią prędkością.

*Rok świetlny – miara odległości – czyli odległość jaką światło w próżni pokona w ciągu roku: należy pomnożyć 300 000 km (przybliżenie prędkości światła – tyle pokonuje w sekundę) przez 3600 (sekund w godzinie) następnie przez 24 (godzin w dobie) i 365 (dni w roku). W dużym zaokrągleniu 10 bilionów kilometrów (10 i dwanaście zer).

Ale nasz pojazd nie może po prostu tak szybko się poruszać, gdyż najpierw musi się rozpędzić. Czyli musi przyśpieszać. Najlepiej by było, żeby to przyśpieszenie było równe przyśpieszeniu ziemskiemu (oznaczanym zazwyczaj mały „g”) czyli w każdej sekundzie prędkość powinna wzrastać o 10 m/s. (czyli przyśpieszenie wynosi 10m/s2). To przyśpieszenie jest o tyle przyjemne, że załatwia nam problem z grawitacją, przyśpieszając wciąż i wciąż mamy namiastkę grawitacji, której nie odróżnimy od grawitacji. A to oznacza, że nasze pokłady w naszym pojeździe będą tak skonstruowane, że głowy pasażerów będą wskazywały kierunek lotu* (górą w subiektywnym odczuciu będzie czubeczek statku).

* W większości filmów SF albo mamy obracający się torus (takie coś przypominające dętkę) czy inny walec, które siłą odśrodkową kreuje namiastkę grawitacji, albo inne rozwiązania (np. magnetyczne buty ;)), albo pasażerowie poruszają się wzdłuż statku (nawet jeśli on przyśpiesza, co wydaje mi się dziwne i niemożliwe – ale na razie wszystko to jest niemożliwe).

Wsiadamy na statek i przyspieszamy. Naszym celem jest 1/3 prędkości światła. Dlaczego tyle? Bo przy tej prędkości możemy bawić się Newtonem – efekty relatywistyczne możemy pominąć, gdyż moja zabawa jest zabawą z ciągłymi przybliżeniami. Wolałbym 2/3 prędkości światła. Ale tu już nie można pominąć tego Alberta, który wszystko skomplikował.

Naszym celem jest 1/3 prędkości światła, co pozwoli nam dolecieć do najbliższej gwiazdy w 12 lat. 1/3 prędkości światła to 100 000 km/s czyli 100 milionów metrów na sekundę. Przyśpieszenie mojego pojazdu to 10 m/s2, więc potrzeba 10 milionów sekund, żeby osiągnąć pożądaną prędkość*.

*W rzeczywistości prędkość będzie mniejsza – i tu znowu pojawia się widmo Alberta E.

10 milionów sekund, czyli jakieś cztery miesiące.
Mamy naszą prędkość, wyłączamy silniki i lecimy lotem swobodnym przez jakieś dwanaście lat (przez te 12 lat czyhają na nas życiowe problemy z nieważkością), by zacząć procedurę całkiem odwrotną: musimy zahamować. Odwracamy nasz pojazd (silnikami w kierunku docelowym, czubeczkiem w kierunku startu) albo silniki i odpalamy napęd, i hamujemy z takim samym opóźnieniem, jakie mieliśmy przyśpieszenie, co znowu wykreuje nam namiastkę grawitacji i zajmie cztery miesiące.

Jesteśmy u celu.

A co się stanie jak będziemy dalej przyśpieszać zamiast wyłączyć silniki przy 100 tys km/s? Nic wielkiego. Prędkość będzie rosła, ale czym bliżej prędkości światła tym wzrost będzie wymagał więcej i więcej energii. Ale i tak c (standardowe oznaczenie literowe prędkości światła), nie zostanie osiągnięta. Innymi słowy czym bliżej „c” tym wkład energetyczny w przyśpieszenie będzie przynosił coraz bardziej mizerne efekty. I teraz ktoś powinien zakrzyknąć: hola, hola. A co z zachowaniem energii? Co się stało z energią, którą wpompowaliśmy w przyśpieszenie a przyśpieszenia nie ma? Ta energia zamieniała się w masę. Czyli nasz pojazd coraz wolniej przyśpiesza ale staje się coraz bardziej masywny, a każde dziecko wie, że E=mc2. I tu mam zagadkę, której rozwiązania nie jestem pewien. Czy wkładając w przyśpieszenie energię, która przy małych prędkościach dawała przyśpieszenie na poziomie „g” w dużych generuje coraz mniejsze przyśpieszenia, aby w końcu spaść niemal do zera, mogę liczyć na utrzymanie zastępczej grawitacji. Wydaje mi się, że tak, ale pewności nie mam.

Problem z tym ciągłym przyśpieszaniem jest jednak bardziej poważny. Przyśpieszanie wymaga energii. Dużo energii. Bardzo dużo energii. Tak dużo, że mogą być z nią problemy. I będą. O energii będzie w następnym wpisie.

PS. I jeszcze o prędkości dodatek. Kilka sond kosmicznych zbudowanych przez człowieka opuszcza lub opuściła nasz układ i zmierza w kierunku niewiadomego. Ich prędkości nie osiągnęły 20 km/s, czyli nie osiągnęły nawet 0,00007 c (prędkości światła) a i tak swoją zawrotną prędkość zawdzięczają zabawą z grawitacją planet.
Najszybszy samolot osiąga około 1km/s.
Najszybsze sondy kosmiczne zbliżyły się (wykorzystując przyciąganie grawitacyjne Słońca) do prędkości 100km/s.

niedziela, 23 września 2018

Podróże kosmiczne - zagadnienie podstawowe - odległość. UWAGA - na początek nudy.


Problem pierwszy. Przestrzeń (odległość). Wycieczka do najbliższych gwiazd (poza Słońcem) to długa wycieczka. Tak mniej więcej: 40 000 000 000 000 km, czyli 250 tysięcy razy większa niż odległość Ziemia Słońce i 400 000 000 000 większa niż Warszawa – Radom. Czyli lecąc pasażerskim samolotem – gdyby było to możliwe (1000 km/h) – potrzebowalibyśmy trochę ponad 4 milionów lat. Innymi słowy do pokonania przestrzeni potrzebujemy prędkości. Gdybyśmy lecieli np. 100 000 km na sekundę (km/s; proponuję chwilowo zapomnieć o efektach relatywistycznych) to skrócilibyśmy podróż do raptem dwunastu lat. Tylko, że to prędkość 300 tysięcy razy większa od prędkości wspomnianego samolotu.

Oprócz tego, że 40 bilionów km to dużo (w skali człowieka), to jeszcze całkiem sporo do wyobrażenia. Mogę pobawić się w zmniejszanie i zachowanie skali. To zawsze robi wrażenie. Na przykład jesteśmy sobie kosmicznym olbrzymem i możemy chodzić po przestrzeni tak jak nam się chce, a jeden nasz krok (tu na Ziemi to 1 metr – będę zaokrąglał) to odległość stąd (czyli od mojego biurka; o cholera nie mam biurka) do księżyca. Muszę zrobić 100 milionów kroków do najbliższej gwiazdy. Znowu dużo zer. Spacer (1 krok na sekundę) trwałby trochę ponad trzy lata. Ale nie możne tak szybko spacerować bo oznaczałoby to przekroczenie prędkości granicznej, czyli prędkości światła (około 300 tys. km/s).

Podsumowując: żeby zwiedzać gwiazdy (a właściwie ich okolice) musimy
1. Mieć pojazd, który naprawdę szybo się przemieszcza, lub
2. Mieć naprawdę dużo czasu, lub
3. Zapomnieć o fizyce, lub
4. Korzystać z praw fizyki, o których nie mamy pojęcia (nawet jeśli teoretycznie je zauważamy to i tak nie mamy o nich pojęcia; wszystkie te tunele i rozmowy w bibliotece).
5. Modlić się (nie mogę sobie darować tej teologii i astronomii).

Zarys problematyki mamy – ogranicza nas odległość. W następnym (zarysy bywają nudne, ale czasami niezbędne) wpisie zaczniemy wyprawę (albo nie).

Jeszcze jedno: żeby trochę tego najbliższego kosmosu liznąć, to dobrze byłoby polecieć trochę dalej niż najbliższa gwiazda (od teraz gwiazda to gwiazda nie będąca naszym słoneczkiem). W sferze o promieniu 20 lat świetlnych znajdziemy całkiem sporo interesujących obiektów i pewnie jakiś przyjaciół albo wrogów, albo takich, którzy w ogóle nie rozumieją tych pojęć.