لماذا لا يزال التخفي في الفضاء موجودًا

مرحبا يا هبر! في هذه المقالة ، أود أن أعتبر موضوعًا غير ذي صلة بالواقع حتى الآن ، ولكنه يثير عقول العديد من الهواة (وهكذا ، على سبيل المثال) المتخصصين في الخيال العلمي - طرق الاختباء في الفضاء بشرط استخدام تقنيات المستقبل المنظور بشكل استثنائي.

في بيئة المهوس ، هناك رأي مشترك بأنه لا يمكن أن يكون هناك خلسة في الفضاء في أي وضع خيال علمي واقعي. تكمن المشكلة في أنه بمجرد أن نقوم بعمل لعبة أو كتابة كتاب مع ادعاء الواقعية ، أي (وفقًا للاعتقاد الشائع) بدون خلسة في الفضاء ، يتبين أن القتال بدون هذا التسلل يمثل مشكلة إلى حد ما - يمكن لكلا المشاركين في المعركة حساب نتائجه مسبقًا لأن اللعبة- ثم بمعلومات كاملة. هذا يجبر igrodelov إما على القيام KSP بالبنادق ، أو الذهاب إلى أوبرا كوزمو ، والكتاب ليسوا لكتابة أفلام الحركة الخاصة بهم ، ولكن روايات التجسس ، أو الذهاب إلى أوبرا كوزمو مرة أخرى.

وهكذا ، بدون خلسة في الفضاء أمر سيئ. ولكن ربما لا يزال هناك؟ بعد كل شيء ، مقال عن "الصواريخ الذرية" ، بحكم تعريفه ، ليس الحقيقة المطلقة ، وما زلنا لا نملك الخبرة العملية في حرب الفضاء.

الحقائق التالية للواقع الموضوعي تتحدث عن الشبح في الفضاء:

1. الفراغ لديه أعلى شفافية ممكنة.
2. تبلغ درجة حرارة الخلفية إما 4 ك (إشعاع مرتد) أو يمكن التنبؤ بها (النجوم).
3. تشع السفينة حتمًا الحرارة المتولدة داخلها وتعكس ضوء الشمس أو تعيد إصداره. خاصة عند المناورة.
4. حساسية التلسكوبات الحديثة كافية لالتقاط صورة للمركبة خارج مدار بلوتو.

وماذا يمكننا فعله حيال ذلك؟ الجواب تحت القطع.

وافق على الشروط

من خلال التخفي ، نعني استحالة تحديد شيء ما يمثل تهديدًا قبل أن يقترب منه الكشافة على مسافة من نفس الترتيب مثل مسافة الاتصال بالنار. لأنه شيء واحد عندما يمكن لأتباع الأرض أن يتبعوا أسطول المريخ في التلسكوبات القريبة من الأرض على مسافة مئات الملايين من الكيلومترات ، وهو شيء آخر تمامًا لإرسال تحقيقات التجسس إلى المريخ لنفس الشيء ، والذي يمكن أيضًا إسقاط سترات الاستطلاع وإسقاط الاستطلاع الطائرات بدون طيار.

أريد الخلط بين التحريف واللف

تنص مقالة في "الصواريخ الذرية" على أن الأهداف الخاطئة لن تنجح ، لكن الحجج هي ، بعبارة ملطفة ، ضعيفة وغير مدعومة بالحسابات:

1. يجب أن يشع الهدف الخاطئ بشكل مشابه للهدف الحقيقي. هذا يعني أنه يجب أن يكون لديه نفس مصدر الطاقة الموجود على الجسم المغطى.
2. للعمل أثناء التسارع ، يجب أن يكون LC بنفس الكتلة والتحكم عن بعد للسفينة الحقيقية - وإلا فإن التسارع والإشعاع للمحركات لن يتوافق مع بعضها البعض.
3. مما سبق ، يُستنتج أن الهدف الخاطئ لا يمكن تمييزه عمليا عن الهدف الحقيقي في السعر. وهو أمر غريب لأن الحمولة الآن يمكن أن تكون أكثر تكلفة من إطلاقها في مدار الهدف للصاروخ. في المستقبل مع استعمار النظام الشمسي ، من الواضح أن الصواريخ يجب أن تكون أرخص بكثير من اليوم ، ولكن كل شيء آخر ليس ضروريًا.

فكر في مثال محدد. لنفترض أن Elon Mask نجح مع BFR وبحلول منتصف القرن الحادي والعشرين ، كان القمر والمريخ مستعمرين بالفعل ولا يشبهان بعضهما البعض و / أو الأرض. لنفترض أيضًا أنه لم تكن هناك اختراقات أساسية في علم الصواريخ والنقل الرئيسي بين الكواكب - شيء مثل ITS من عرض 2016 (أي نتيجة تحديث نفس BFR). الوسيلة الرئيسية للحرب ، على التوالي ، هي نفس ITS ، ولكنها محملة بوسائل مختلفة لإلحاق الخير والضوء بالانفصاليين المريخيين أو أبناء الأرض المتهورين ، على التوالي.

لنفترض أن وسائل نقل البضائع في ITS واحدة ستصل إلى حوالي 150 طنًا. على الرغم من أنه تم التخطيط لها 450 طنًا ، وللمغادرة من مدار الأرض القريب إلى المريخ. بالتضحية بالسرعة المميزة واختيار خط الأساس المناسب (نقاط لاغرانج ، مدار القمر القريب ، الإهليلجي الممدود) ، يمكنك زيادة القدرة الاستيعابية إلى ألف طن. ولكن بالنسبة للتقييم ، فلنأخذ الحالة الأكثر تشاؤماً من الأعلى.


يعرض ناقل الجرار المريخي السلمي منصة قتالية في مسار قتالي

ويقدر سعر الكتلة المدارية لأنظمة النقل الذكية بـ 130 مليون دولار لكل ناقلة و 200 مليون دولار لكل سفينة. يمكن جعل الناقلة لا يمكن تمييزها عن سفينة مع أي تلسكوب ممكن - فقط ضع الألواح الشمسية على الناقلة ، ولا تجعل النافذة الشفافة الشهيرة على السفينة - لا يميز أي منهما بوضوح 70 مليون دولار (بسبب التصميم الأكثر تعقيدًا للسفينة مقارنة بالناقل) . ولكن حتى لو انسحبت فجأة ، فإن الفرق البالغ 70 مليون دولار ليس جوهريًا على خلفية أسعار المعدات العسكرية. لذا فإن مائة صاروخ من طراز SM-3 (أقرب نظائرها من صواريخ فضاء-فضاء) بكتلة 150 طناً ستكلف مليار 840 مليون دولار. بالطبع ، تحتاج الصواريخ إلى نظام توجيه ، لكن التلسكوب مثل كيبلر يزن عدة أطنان ، بتكلفة تبلغ مئات الملايين من الدولارات.

لكن دعنا نقول إننا لا نريد تسليح سفينتنا الحربية ليس بالصواريخ التي يمكن التخلص منها ، ولكن مع طائرات بدون طيار يمكن إعادة استخدامها أو المقاتلين المأهولة. كسلاح لمقاتلنا ، نأخذ البندقية الحركية Vulkan-Falanks. فقط لأن الليزر لم يتم إنتاجه تجاريًا بعد ، ومن غير المرجح أن يختلف سعره في اتجاه أصغر. 13 مليون دولار لبندقية 5 طن . لنفترض أن وحدة الصواريخ التي يبلغ وزنها خمسة أطنان لتحريك مسدساتنا في المستقبل لن تكلف 20 مليون كما هي الآن ، ولكن فقط 2 بسبب الإنتاج التسلسلي ، سيكلف 15 مقاتلاً من عشرة أطنان 225 مليون دولار - وهذا قابل للمقارنة بسعر ITS.

هذا فقط 200 مليون - شريطة أن نشتري ITS جديدة من أحواض بناء السفن. ما هو غير ضروري على الإطلاق - للعمل كهدف زائف ، يمكنك ويجب أن تأخذ سفينة مستعملة تمكنت بالفعل من استرداد إنتاجها عن طريق نقل البضائع المدنية. تم التخطيط لمضاعف 100 رحلة لسفينة التزود بالوقود ، و 12 للسفينة بين الكواكب (الفرق يرجع إلى مدة الرحلة بين الكواكب) ، لذا فإن سعر 20 مليون دولار للشراء الطوعي الإلزامي للسفن في حالة "رحلة واحدة إلى الشطب" يبدو عادلاً تمامًا ولا يتسبب في رغبة مالك السفينة يمارس الجنس مع MCRN الأصلي. و 20 مليون دولار أغلى بقليل من صاروخ فضاء-فضاء واحد ويمكن مقارنته بسعر مقاتل واحد.

نظريا جدا ، يمكن لذكاء العدو تتبع "الخصائص الفردية للطيف الإشعاعي" للسفينة. ولكن حتى في مثل هذه الحالة (الرائعة ، كما هو موضح أدناه) ، من الممكن ترتيب "كشتبان فضائي" باستخدام السفن المستخدمة وناقلات الأسلحة (وليس من الضروري أن يعرف العدو أي السفن محملة بالصواريخ والطائرات بدون طيار). نعم ، يبدو Cosmoflot الذي يحلق حصريًا على السفن المستعملة محملاً بالقوالب - لكن المقاتلين من أجل استقلال المستعمرات كان عليهم دائمًا الاستدارة.

علاوة على ذلك ، هذا ليس تمويهًا كسفينة مسالمة ، يمكن أن يكون لها عواقب دبلوماسية سلبية. تشتري Cosmoflot بصدق السفن المستعملة ، فهي ببساطة لا تعترف بأي سفينة تحمل صواريخ وطائرات بدون طيار ، وليس صابورة.

ما سبق وصف صحيح ربما لأي سيناريو واقعي للصراع بين الكواكب في المستقبل القريب. للصراع في الفضاء - تحتاج إلى استعمارها في البداية. ولهذا تحتاج إلى نقل رخيص بين الكواكب. وإذا لم يستخدم الجيش هذا النقل من حيث المبدأ ، فليست قوانين طبيعة المشكلة ، ولكن هؤلاء الأفراد العسكريين فقط. بالإضافة إلى ذلك ، تم تصميم طريقة "كشتبان الفضاء" للخصم للنظر إلى أي من أحواضنا في كاميرا متعددة الأطياف للغاية ، وحتى بجودة لا تقل عن 4K ، وبالتالي يجب أن يكون للمحاكي نفس الشكل والأبعاد والمحركات مثل المحاكاة. لكن مثل هذا السيناريو مشكوك فيه بالفعل.

حيود

يتم وصف الحد النظري للدقة الزاوية لأي تلسكوب من خلال صيغة بسيطة للغاية

$$

حيث R هي الحد الأدنى للدقة الزاوية في الراديان ، و D هي الفتحة بالأمتار ، واللام هو الطول الموجي العامل فيها. بالنسبة إلى الزوايا الصغيرة جدًا ، يمكن اعتبار R نسبة المسافة إلى الجسم المرصود إلى أقل مسافة يمكن تمييزها عليه. من السهل التأكد من أنه بالنسبة لفتحة متر وطول موجة ميكرومتر (بالقرب من IR) ، فإن الدقة المكانية لألف كيلومتر ستكون مترًا واحدًا فقط. حسنًا ، إذا حاولنا النظر إلى تلسكوب مماثل لمائة مليون كيلومتر (المسافة بين المريخ والأرض في وقت المواجهة العظيمة) - سيكون لدينا بكسل بحجم 100 كيلومتر. أو نحتاج إلى تلسكوب معجزة مع مرآة مائة كيلومتر للحفاظ على دقة متر واحد.

هذا الشيء له فتحة 130 متر فقط

فكر العديد من القراء على الفور في مقاييس التداخل البصري. نعم ، سيكون لها طول كتف في صيغة الدقة المكانية بدلاً من الفتحة. ولكن يجب الحفاظ على طول الكتف هذا فقط مع وجود خطأ أقل من نصف الطول الموجي العامل. لذا فإن خيار "مجرد أخذ تلسكوبين فضائيين" غير مناسب - يجب أن يكون الكتف صلبًا. ولكن حتى الكتف الصلب الذي يبلغ طوله مائة كيلومتر "سيمشي" بسبب عدم تساوي الأحمال الحرارية. لنفس السبب ، لن يأتي شيء من فكرة مرآة رقيقة بطول مائة كيلومتر.

بالإضافة إلى ذلك ، قررنا حفظ مساحة المرآة ، سنوفر على الحساسية للضوء. ولكن لا يمكنك حفظه. على مسافة 100 مليون كيلومتر ، فإن جسمًا ينبعث بشكل متماثل كرويًا على طول موجة يبلغ 1 ميكرون بقوة 1 ميجاوات سينتج 80 فوتونًا لكل متر مربع في الثانية. مرة أخرى ، ثمانون الفوتون. للحصول على أي صورة واضحة ، ستحتاج إما إلى زيادة سرعة الغالق إلى عدة مئات من الثواني ، أو زيادة المساحة. وهذا شريطة أن تلتقط المصفوفة فوتونات فردية.


سيريس من وجهة نظر التلسكوب لهم. هابل. عرض البكسل - 30 كيلومترًا

وهكذا. من أجل المراقبة التفصيلية لسفينة العدو على مسافات بين الكواكب ، نحتاج إلى مقياس تداخل وحشي مع عشرات الأمتار من المرايا ، على الأقل كتف صلب جامد على الأقل ومصفوفة فائقة الحساسية مبردة إلى الصفر المطلق تقريبًا. وهذه المعجزة التكنولوجية لن تكون قادرة على القيام بأي شيء مع تكتيكات "كشتبان الفضاء". وليس هذا فقط.

جزيئات مينسكى ، مستوى القتال!

استندت شركة Space Thimble إلى حقيقة أنه لا يمكن لأي تلسكوب واحد أن ينظر تحت جلد سفينة بين الكواكب. ولكن ماذا لو كنت تستخدم كيس غشاء رقيق كبير ، سحابة من السخام أو الغبار ، بدلاً من تعليق أو حاوية شحن بحجمها ليس بهذه الضخامة؟ ونتيجة لذلك ، سيكون لدى ذكاء العدو معلومات حول وجود العشرات من سدم الغبار الاصطناعي في الفضاء ، ولكن لن تكون هناك معلومات حول محتوياتها حتى يقوم شخص ما بتمشيط كل سديم جسديًا.

لنفترض أن حجم جسيم السناج في سحابتنا هو 10 ميكرون. ستكون نسبة الكتلة / المقطع العرضي للجسيم حوالي 20 جرامًا لكل متر مربع. في مدار قريب من الأرض ، يبلغ ضغط ضوء الشمس على سطح أسود 5.6 μN / m2. وبالتالي ، فإن ضوء الشمس سيحل محل دخاننا بالقرب من الأرض مع تسارع 0.2 ملم في الثانية في الثانية ، وهو أمر واقعي تمامًا للتعويض عن تشغيل محركات الأسطول المختبئ.


تم استخدام شيء مشابه في جاندام ، حيث تم أخذ اقتباس منه كاسم القسم. والفرق الوحيد هو أنه تم استخدام بلازما باردة من الجسيمات الأولية الغريبة كشاشة دخان ، والتي كانت بدون وزن تمامًا ، والتي تنتجها المفاعلات النووية الحرارية للسفن بكميات غير محدودة تقريبًا وأخفتها في النهاية من الرادارات أيضًا. فالصوت ضد الرادارات عديم الفائدة ، لكن هناك وسائل أخرى ضدهم. لكن الكثير من السخام يمكن أن يكون مشكلة.

عشرون جرامًا لكل متر مربع عند تحويله إلى كيلومتر مربع يتحول إلى عشرين طنًا. لنفترض أننا نريد ملء كرة بقطر 20 كيلومترًا بالسخام بحيث يتم الوصول إلى كثافة السطح المطلوبة على عمق كيلومتر واحد ، بشرط توزيع الجسيمات بالتساوي. على سبيل المثال بكثافة سخام 20 طن لكل كيلومتر مكعب. سوف نحتاج إلى أقل من 84 كيلو طن من السخام. الكثير؟ حسنًا ، كيف يمكنني أن أقول - يوجد كمية قريبة من الكربون في كويكب من الفئة C يبلغ متوسط ​​قطرها 20 مترًا. إذاً لتغطية قاعدة الأسطول على نفس الكويكبات أو بالقرب منها ، فإن هذه الطريقة مناسبة تمامًا.


ماتيلدا هو كويكب نموذجي من الفئة C.

التسلل التكتيكي

وهكذا ، سافرنا إلى كوكب العدو عندما لم ينتظرنا باستخدام "كشتبان" أو مذنبات اصطناعية. ما هي الخطوة التالية؟

اولا نفس السخام. يكفي حوالي مائة طن من السناج لإعداد ستائر غبار محلية يبلغ طولها عدة كيلومترات - سوف يلائم الناقل دور الهدف الخاطئ. ولكن في هذه الحالة ، من الممكن أيضًا وجود خلسة "حقيقية" - عدم وضوح كامل لأنظمة كشف العدو. والحقيقة هي أننا لم نعد منفصلين عن العدو بشهور من الطيران ، بل بعشرات الساعات ، بحيث لا يمكننا أن نشع على الإطلاق بسبب إطلاق الحرارة في ثلج الهيدروجين.

تخيل سفينة على القوس منها خزان أسود أسود بهيدروجين صلب. الحرارة النوعية لدمج الهيدروجين هي 59 كيلوجول / كجم. الثابت الشمسي في مدار الأرض المنخفض هو 1367 واط / م 2. إجمالي طول الخزان 14.3 متر (الطول ، مع مراعاة المكان تحت الهيدروجين الذائب) تحول إلى نهاية الشمس (أي وجود طن من الهيدروجين لكل متر من السطح المضاء) يمتص ضوء الشمس مع الحفاظ على درجة حرارة ذوبان هذا الهيدروجين لمدة أقل بقليل من 12 ساعة. الحرارة المتولدة من أنظمة الطاقم والسفن؟ يمكن تجاهل مساهمتهم لأن نفس "الاتحاد" لديها كيلووات كافية لطاقم مكون من ثلاثة أشخاص.

بالطبع ، لا تعمل طريقة إخفاء السفينة هذه إلا أثناء رحلة باليستية. لكن المناورة للوصول إلى الهدف يمكن ويجب أن تتم تحت غطاء كل السخام نفسه.

يمكن أن يكون للمقاتل الشبح الذي تم إنشاؤه باستخدام هذه التقنية باستخدام محركات سائلة الخصائص التالية:

القطر - 2 متر
الطول - 25 مترًا منها:
خزان الهيدروجين - 14.3 متر
الأكسجين - 6 أمتار.
محرك صاروخي - متر واحد.
حجرة التحكم والتسلح - 3.7 متر.
الطاقم 0-1 الناس.
كتلة الوقود 22 طن.
كتلة الدبابات والمحرك 3 أطنان.
كتلة حجرة التحكم 2 طن.
كتلة السلاح 3 أطنان (صواريخ).
الكتلة الأولية - 30/27 طن (بأسلحة وبدون).
الكتلة النهائية هي 8/5 أطنان.
سرعة انتهاء الصلاحية - 4.3 كم / ثانية
Delta Ve بدون أسلحة - 7.25 كم / ثانية

تتمثل تكتيكات الاستخدام في الخروج من حجرة البضائع في سفينة الفضاء المستأجرة في "الفضاء الدولي" تحت غطاء ستارة دخان ، وتحويل المسرعات إلى الهدف ، والتسلل إليها ، وإطلاق الصواريخ ، والرحيل بدون حيل.

والآن مقاتل نووي:

القطر - 2 متر
الطول - 20 مترًا منها:
خزان الهيدروجين - 14.3 متر
NRE مع الحماية الحيوية - 2 متر.
حجرة التحكم والتسلح - 3.7 متر.
الطاقم 0-1 الناس.
كتلة السائل العامل 3.14 طن.
كتلة الدبابات والمحرك 4 أطنان.
كتلة حجرة التحكم 2 طن.
كتلة السلاح 3 أطنان.
الكتلة الأولية هي 12.14 / 9.14 طن (بأسلحة وبدون).
الكتلة النهائية هي 9/6 طن (مع الأسلحة وبدونها).
سرعة انتهاء الصلاحية - 9 كم / ثانية
Delta Ve بدون أسلحة - 3.78 كم / ثانية

زيادة الوزن الجاف بالطن لحساب الحماية البيولوجية. انخفض Delta-Ve لأن الدافع المحدد لـ NRE للمرحلة الصلبة لم يعوض عن الانخفاض الكبير في الكتلة التفاعلية وإضافة الحماية البيولوجية.

من الواضح أن مثل هذا المقاتل الشبح سيكون قادرًا على مهاجمة الأهداف بطيئة الحركة فقط بشكل فعال. على سبيل المثال ، مقاييس التداخل لمسافات طويلة متعددة الكيلومترات.