The Insaisissable Space Pirate: cachez-vous dans le frigo des flics, battez la guerre des droïdes et crachez dans les yeux de Sauron

L'article a été écrit sous l'impression vivante de l' article «Piraterie dans l'espace - Delta-V insidieux et bateaux à vapeur furtifs à l'hydrogène - Partie 1» et constitue un regard alternatif sur l'univers présenté. Nous nous référons souvent à ce qui y est écrit et nous écrivons pour qu'il ne soit pas nécessaire de le lire.

Objectif : vous convaincre que le piratage dans l'espace est inévitable, insaisissable et éternel. Nous examinerons une liste incomplète des moyens de voler et comment un pirate peut faire face aux menaces.

Dans cet article, quelques mythes seront dissipés et des solutions d'ingénierie étudiées superficiellement qui faciliteront la vie d'un pirate.

Entré


Delta-V insidieux
Le delta-V insidieux est si insidieux qu'il a même encerclé le doigt de l'auteur!

D'après les mots de l'auteur, il est clair que:

  1. Le delta insidieux V (aka dV) est une valeur qui caractérise la quantité d'augmentation ou de diminution de la vitesse. Ce qui est compréhensible, mais pas tout à fait
  2. Réserve (alias réserve) dV pas dV
  3. Accélération dV pas dV et pas stock dV
  4. Dans la plupart des cas, les navires pirates devraient avoir une alimentation en dV supérieure à celle de la cible.
  5. Pour chaque mètre / seconde d'accélération de la cible, les pirates auront besoin de 1 m / s pour accélérer et encore 1 m / s pour freiner pour attaquer
  6. Les pirates ont besoin de plus de deux fois plus de dV que toute cible qu'ils tentent de capturer
  7. Pour rattraper la cible à une vitesse de 20 km / s, le pirate doit accélérer à cette vitesse, utiliser une réserve dV de 25 km / s, puis effectuer un freinage avec une impulsion de 45 km / s jusqu'à l'arrêt complet


Quel est le problème avec l'insidieuse Delta V?
Pour comprendre la mécanique de la convergence, parlons de la mécanique newtonienne dans l'espace uniforme.

Caractéristiques d'intérêt
  1. Vitesse cible par rapport à la vitesse étoile et pirate (Vs)
  2. Vitesse d'approche (v)
  3. Accélération maximale des cibles et des pirates (a)
  4. Masse de la cible et masse du bateau pirate (m)
  5. Impulsion de cible et impulsion de pirate (p)
  6. Distance entre la cible et le navire au début des manœuvres (S)
  7. Approvisionnement en carburant cible et approvisionnement en carburant pirate (f)
  8. Consommation de carburant cible et pirate (c)


Explications
  • Pour rattraper la cible, vous avez besoin de S = 0
  • Pour figer immobile les uns par rapport aux autres (ancrer sans risques et dommages), il faut v = 0
  • La masse de la cible et du bateau pirate, ainsi que les impulsions de la cible et du pirate, ne nous intéressent que pour trouver les accélérations de la cible et du pirate selon la formule: p = m * v, puis v = p / m. De cette formule, on peut voir que la vitesse du navire est plus faible, plus la masse à impulsion totale constante des moteurs est grande. Cela signifie qu'un navire de transport lourd a besoin de plus de carburant pour gagner la même vitesse, alors qu'il a besoin d'un élan total plus puissant de tous les moteurs pour obtenir la même accélération par unité de temps


Nous en concluons que la plupart des navires de transport consomment plus de carburant et ont toujours moins d'accélération que les pirates.

Nous simulerons plusieurs options pour les paramètres initiaux des caractéristiques afin de comprendre la mécanique d'approche à distance entre les navires de 50 m:

Cible: [a = 10 m / s * c, f = 200 kg, c = 40 kg / s], pirate: [a = 11 m / s * c, f = 100 kg, c = 20 kg / s]
  • La cible s'enfuit à toute vitesse, le pirate le rattrape. Ils prennent 10 m / s * s par mouvement, le pirate a encore 1 m / s * s pour accélérer - il donne une courte impulsion pendant 1 seconde, à la suite de laquelle leur vitesse d'approche (v) devient 1 m / s
  • Dans les 5 secondes, la cible part à pleine vitesse et dépense les 200 kg de carburant, le pirate passe 10/11 tours, en maintenant l'accélération égale à l'accélération de la cible, dépense (10/11) * 20 * 4 + 20 = ~ 93 kg de carburant
  • Le pirate éteint la vitesse d'approche de 1 m / s avec une impulsion de 1/11 de puissance du moteur, brûlant encore 2 kg et il lui reste 5 kg de carburant. Navires amarrés sans égratignure


Cible: [a = 10 m / s * c, f = 100 kg, c = 10 kg / s], pirate: [a = 11 m / s * c, f = 100 kg, c = 10 kg / s]
  1. La cible s'enfuit à toute vitesse, le pirate le rattrape. Ils prennent 10 m / s * s par mouvement, le pirate a encore 1 m / s * s pour accélérer - il donne une courte impulsion pendant 1 seconde, à la suite de laquelle leur vitesse d'approche (v) devient 1 m / s
  2. Pendant 10 secondes, la cible brûle tout le carburant, le pirate à la puissance de 91% du parcours brûle 92 carburant. Arrête le moteur et approche toujours d'une vitesse de 1 m / s
  3. A environ 50 secondes de vol, les navires sont comparés, le pirate accélère en sens inverse de l'approche (-900 grammes de carburant). Navires à quai sans égratignure.


Cible: [a = 20 m / s * c, f = 1000 kg, c = 1 kg / s], pirate: [a = 22 m / s * c, f = 50 kg, c = 1 kg / s]
  1. La cible s'enfuit à toute vitesse, le pirate le rattrape. Ils prennent 20 m / s * s par mouvement, le pirate a 2 m / s * s pour accélérer - il donne une courte impulsion pendant 1 seconde, à la suite de laquelle leur vitesse d'approche (v) devient 2 m / s
  2. Pendant 25 secondes à pleine vitesse, la cible brûle 25 kg de carburant, ce qui laisse 976 kg de carburant. Le pirate brûle 1 kg de carburant au premier tour, et pendant les 24 secondes restantes un autre (20/22) * 1 * 24 = 22 kg de carburant, il reste 27 kg. Les navires sont comparés
  3. Le pirate donne une impulsion égale à 2/22 de la puissance du moteur, brûlant encore 100 grammes de carburant, éteignant la vitesse d'approche de 2 m / s - reste plus de 27 kg de carburant. Amarrage sans rayures


Comme vous pouvez le voir, vous n'avez pas besoin de 2 fois plus de carburant pour accoster au navire. Vous n'avez pas non plus besoin d'accélérations 2 fois plus et sans dV magique, vous pouvez le gérer - il suffit de dépasser l'objectif d'accélération, et le reste est une question de temps.

J'ai vu


Astéroïdes furtifs au kilomètre
Dans la région de Tcheliabinsk, le 15 février 2013, une météorite est tombée.

Malgré les déclarations des autorités russes selon lesquelles elles connaissaient l'approche du météoroïde, il était difficile d'y croire: elles n'ont signalé ni son nom commercial ni sa trajectoire, et ce n'est qu'après la chute qu'il y a eu une agitation dans les services spéciaux avec l'instauration de l'état d'urgence.

Les astronomes de Suisse, de Colombie, d'Ukraine et d'autres pays ont tenté de recréer sa trajectoire uniquement à partir des enregistrements de caméras vidéo - une météorite d'un diamètre de 20 mètres, vraisemblablement, était invisible pour le sol et les télescopes orbitaux.

À cette occasion, Neil Degrass Tyson a parlé de CNN USA et a parlé d'un autre astéroïde:
Plus tard dans la journée, un astéroïde s'est approché de la Terre. Nous l'avons suivi pendant environ un an. Sur la base des lois de la physique et des trajectoires orbitales, vous pouvez calculer avec précision où il volera. Et voici ce qui est intéressant: non seulement il a volé entre la Terre et la Lune, il a non seulement volé ici - nous avons suivi de nombreux corps célestes.
Mais il est entré dans notre espace extra-atmosphérique développé, est passé plus près de notre planète que nos satellites de communications orbitales. Et cela doit être noté, car cet astéroïde avait la taille d'un demi-terrain de football. Et celui qui a explosé sur la Russie est quelque part trois fois plus petit que lui. Et nous n'avons aucun moyen de protéger la Terre de ces petits objets.
Nouvelles originales InoTV.


De sa conversation avec le présentateur, il est bien compris non seulement l'impuissance à éliminer une telle menace, mais aussi l'impuissance dans la tâche apparemment triviale de calculer la trajectoire d'objets énormes de la taille d'un "demi-terrain de football".

Après avoir analysé les données de 3 observatoires terrestres capables de trouver jusqu'à 276 objets proches de la Terre, selon les chercheurs du site Web de l'Université Cornell (New York), en un an, chacun d'eux a trouvé moins de 30%. De plus, 50% des objets détectés ont des magnitudes absolues (magnitude absolue, c'est-à-dire luminosité) supérieures à 25, ce qui correspond à des objets d'un diamètre approximatif inférieur à 30 mètres.

Pour la compréhension, les astéroïdes du groupe Appolo seuls (environ 54% du nombre total d'objets proches de la Terre potentiellement ouverts) sont d'environ 10 000.

C'est-à-dire deux observatoires au cours de l'année ont vu moins de 1% des corps déjà connus .
Selon Detlef Koscchny , chef du département des objets proches de la Terre au Département de la connaissance de la situation spatiale de l'ESA, le nombre total d'objets proches de la Terre avec des diamètres de 100 à 1000 mètres peut atteindre jusqu'à 430 000 .

Oeil de Sauron
L'auteur de l'article, qui m'a inspiré à ce poste, a affirmé un monde dans lequel un certain système satellite serait si clairvoyant qu'il enregistrerait tous les objets du système solaire jusqu'aux débris spatiaux d'un diamètre d'au moins 1 centimètre.

Il enregistrera non seulement, mais suivra la trajectoire de chaque grain de sable en temps réel et, à la moindre déviation du parcours, sonnera l'alarme et élèvera des rats terrestres dans une position de combat.

Je ne dirai pas qu'un tel système est impossible. Au contraire, nous verrons comment le faire.

Un peu sur la mécanique des corps célestes


L'astromécanique newtonienne est un système discret de deux points avec des masses arbitraires. Je n'entrerai pas dans les subtilités du calcul par approximation successive, je peux seulement dire que sur les ordinateurs modernes en temps réel c'est une tâche très facile.

Pourquoi alors les astronomes de Neil Degrass n'ont-ils pas pu calculer correctement la trajectoire?

Ce système est conçu pour un calcul rapide et approximatif de la position de 2 corps avec attraction mutuelle.

Mais pour calculer la position de 3 corps, il faudra par unité de temps, image par image, attirer chaque corps vers chaque corps.

Pour 2 corps, il faut calculer l'attraction 2 fois, pour 3 corps - 6 fois, pour 4 - 12 fois.
Dans une unité de temps, il faut faire (N-1) * N attractions, où N est le nombre de corps dans le système.

S'il n'y avait que 10 000 objets dans notre système, nous aurions à faire 99 990 000 calculs par trame - et cela à condition d'avoir de l'espace newtonien! Et notre espace peut être déformé, malgré le fait que nous ne tenons pas compte des marées gravitationnelles, du vent solaire, de la forme des astéroïdes, de la luminosité, etc.

Pour 1 000 000 d'objets morts, 1 000 000 000 000 d'opérations par trame doivent être effectuées. De plus, plus l'unité de temps est petite, plus le résultat est précis.

Il convient de noter qu'il est peu probable que vous deviniez comment paralléliser ces calculs - vous devez les effectuer de manière séquentielle, en utilisant les résultats des calculs précédents!

Selon l'auteur, tout cela est pour la protection des navires contre les ordures que vous ne rencontrerez probablement pas. Je trouve moins cher d'accrocher des capteurs et des armures aux navires pour éviter d'être touché.

Mais l'Œil de Sauron est, et cela fonctionne: plusieurs satellites tournent autour du soleil et brûlent à travers chaque pouce du système solaire, calculant des cerveaux incroyablement puissants à chaque mouvement de la vis.

Cachez-vous dans le frigo
Immédiatement, l'auteur nous propose une solution intéressante: revêtement antireflet noir, systèmes de réfrigération à refroidissement de surface forcé et moteurs: de l'hydrogène à basse température à l'accélérateur de masse.

Je choisis un moteur haute température standard et j'en shunte.

Comment se mettre sur la trajectoire des itinéraires de fret dans le réfrigérateur si l'Œil de Sauron voit une traînée thermique à partir d'un flux de gaz?

Nous gagnerons plus de vitesse au début du chemin (péricentre ou apocentre), après quoi nous plongerons dans l'ombre des corps célestes, entrer en mode furtif, ou si ce n'est pas possible, puis plonger en furtivité à n'importe quel point distant et utiliser des moteurs de manœuvre lorsque nous nous déplaçons uniquement pour changer la trajectoire aller à la bonne.

La structure des moteurs de manœuvre peut être différente:

  • L'hydrogène peut être utilisé en libérant un flux réfrigéré.
  • Les températures élevées peuvent être réduites et laisser s'écouler un ruisseau en petites portions, en les divisant par le temps (comme une méduse).
  • Dans un accélérateur de masse, utilisez des balles réfrigérées d'un diamètre inférieur à 1 cm.

Et la surchauffe à l'aide du refroidissement ou du chauffage au gaz forcé du radiateur et du transfert de chaleur par rayonnement dirigé vers l'extérieur du système.

Si nécessaire, vous pouvez simuler la lumière des étoiles à la surface de l'appareil, en la dirigeant vers les célèbres observatoires.

Gagné


Donc, vous n'avez pas attrapé la cible, l'Œil vous a vu, et les légalistes attelent déjà les chevaux à votre âme.

Mais vous pouvez toujours gagner
Pour pirater sans rattraper un objectif:

  • Placez-vous sur la trajectoire ou lancez-vous vers la trajectoire de vol des mines éloignées cibles avec des éclats d'obus et demandez une charge, des bitcoins, un navire ou un autre.
  • Menacé de tirer en direction du navire, étant sur la trajectoire du navire.
  • Endommager le moteur.
  • Venez avec vous-même.

Les principales voies d'approvisionnement étant connues, la mise en embuscade ne pose aucun problème. Et des masses élevées de navires à faible maniabilité les rendront vulnérables à divers types d'attaques.

Si les avocats volent vers vous, laissez-les voler
Cela prendra beaucoup de temps avant cela. Vous prenez le navire - il aura plus de valeur que la cargaison - et jetez la cargaison en direction du cargo - il y aura une surprise pour les flics lorsqu'ils rencontreront des éclats de marchandises avec leur accélération folle.

Plus le nuage de shrapnels est grand, plus il leur est difficile d'esquiver, et s'ils ne perdent pas leur ferveur, ils devront toujours égaler la vitesse des shrapnels - à l'approche du nuage - cela les ralentira considérablement s'il ne les tue pas.

En attendant, vous pouvez faire glisser le navire (pensez à le cacher), ou voler tout l'équipement, une partie du carburant, et envoyer le navire à pleine vitesse à la base des flics - laissez-les s'en occuper, et non pas avec vous.

Lâcher des excréments


Avez-vous gagné ou tout a-t-il mal tourné? Il est temps de partir.

Cracher Sauron dans les yeux
Emportez une "bombe fumigène" ou un tas d'étincelles avec vous et pulvérisez-les autour, ou soufflez un énorme "ballon" autour du navire, et après cela - commencez à cracher vos copeaux gonflés dans toutes les directions, et faites semblant d'être un ballon vous-même - laissez les pièges voler dans toutes les directions, imitant la maniabilité et la masse de chacun - l'œil ne devinera pas lequel des dix, des centaines ou des milliers de pièges dont vous avez besoin pour conduire les flics.

Et s'il y a une douzaine de pirates comme vous et que tout le monde appliquera cette astuce?

Ce principe est utilisé approximativement pour cacher les ogives d'un missile nucléaire lors d'une plongée verticale.

Même si les avocats en attrapent un, le problème n'est pas grave - vous trouverez un nouveau partenaire.

La guerre des droïdes est inévitable
Les avocats ne brûleront pas de carburant, enverront des flottes entières dans votre direction, ne mèneront pas de guérilla parmi les astéroïdes avec vous, ne joueront pas au chat et à la souris, tenteront de rattraper un navire furtif, emprisonné non pas dans le cadre d'un conflit armé direct, mais sous la vitesse, la maniabilité et le secret.

De plus, vous êtes nombreux et vous vous êtes tous précipités vers les alluvions.

Non. Ils vous enverront des droïdes!

Si les cargos sont plus chers que les cargos, s'ils sont sans défense contre les pirates, et l'envoi de flottes militaires entières avec escorte n'est pas rentable - il n'y aura pas de cargos.

Maintenant, il y aura une ère de catapultes.

La cargaison sera envoyée par des navires spéciaux, amenant les conteneurs remplis d'explosifs et de cargaison vers la trajectoire nécessaire, et à la fin, il y aura des navires de réception. Chaque conteneur peut voler dans l'espace pendant des années, tandis qu'un flux de marchandises sans fin d'une station à l'autre se construit.

Les drones semi-automatiques en mode semi-sommeil voleront à travers ces fils d'échange, se réveillant des signatures suspectes ou en cas de défaillance d'un drone. Ces drones sont moins chers, ils ne sont pas regrettables et ils sont plus efficaces que les humains.

Un drone qui patrouille dans les lointaines limites d'un système ou poursuit un intrus peut le faire pendant des années, consommer moins de carburant, être plus agile et résister à des charges supérieures à 20 g. Et il peut y en avoir des centaines de milliers voire des centaines de millions.

Les pirates n'auront d'autre choix que de voler la technologie des drones et de l'utiliser pour leurs affaires sombres - la guerre des robots va commencer, et elle sera probablement éternelle.

Source: https://habr.com/ru/post/fr428698/


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