Космически войни-реалност или бъдеще?

[Кухулин]

Всъщност, при сегашното равнище на физиката преносът на материални тела с каквато и да било механическа конструкция през нормално пространство с около-светлинни скорости се смята за невъзможен...

Остави ги тези околосветлинни скорости. Дай да пишем за нещо по-ясно като концепция - 10-100-1000 км/сек. По-вероятно е някой някога да полети през осмото измерение, отколкото да речем с 200к км/сек в нашите четири.

Но аз имах предвид съвсем мъничкия, независещ от конкретната форма, въпрос, че ако врътнеш рязко кормилото на нещо с размерите на Луната, още повече пък - на около-светлинна скорост, то ще се носи по инерция по предходната си траектория поне още няколкостотин хиляди километра... Което прави тактическата промяна на курса за отклоняване от обстрел в реално време принципиално невъзможна задачка над определена скорост. Прочее, тази спекулация ме води до идеята, че на около-светлинна скорост сражения едва ли ще има въобще. (Не се и сещам фантастики, в които да са описвани/показвани такива.) По-скоро ще се търсят физически особени места, където може да се минира.

Значи, кормила, инерции, много сложно стана. Една опростена схема би изглеждала примерно така:

Кораба се движи с висока скорост. Някой отсреща решава да го обстрелва. Смята възможните координати на целта след време Т и ги покрива с няколко ракетни залпа.

Нашия кораб пуска маневрен двигател с дадена мощност. Започва да се отклонява от курса. Именно така се създава въпросното множество от "възможни координати" на целта. Колкото е по-сериозна маневрата, толкова ще е по-голямо това множество. Или по-точно - ще нараства в трета степен от маневрата, по трите измерения.

Значи, да речем, лети нашия кораб с 1000 км/сек. Стига на 10 млн км от някакъв враг и предприема маневра. Ако маневрата е с претоварване 10 G, на врага ще му трябват 10 ракети за приемливо поражение. Ако маневрата е със 100 G, ще трябват 10 хиляди ракети. Инерцията няма нищо общо в случая.

[pnp5q]

Остави ги тези околосветлинни скорости. Дай да пишем за нещо по-ясно като концепция - 10-100-1000 км/сек. По-вероятно е някой някога да полети през осмото измерение, отколкото да речем с 200к км/сек в нашите четири.

Значи, кормила, инерции, много сложно стана. Една опростена схема би изглеждала примерно така:

Кораба се движи с висока скорост. Някой отсреща решава да го обстрелва. Смята възможните координати на целта след време Т и ги покрива с няколко ракетни залпа.

Нашия кораб пуска маневрен двигател с дадена мощност. Започва да се отклонява от курса. Именно така се създава въпросното множество от "възможни координати" на целта. Колкото е по-сериозна маневрата, толкова ще е по-голямо това множество. Или по-точно - ще нараства в трета степен от маневрата, по трите измерения.

Значи, да речем, лети нашия кораб с 1000 км/сек. Стига на 10 млн км от някакъв враг и предприема маневра. Ако маневрата е с претоварване 10 G, на врага ще му трябват 10 ракети за приемливо поражение. Ако маневрата е със 100 G, ще трябват 10 хиляди ракети. Инерцията няма нищо общо в случая.

Лек му вакуум! От инерциалната маса зависи колко време ще завива - което определя размера на куба с очаквани възможни координати. Какъв е проблема да се напълни изчисления куб с едно пулверизирано астероидче? При тая скорост на кораба, ако няма фантастичен енергиен щит, в който да изгорят камъчките, те ще го изрешетят. Така че цялата работа ще струва една ракета, може и неуправляема - да отиде и да разхвърля осколките в прогнозирания обем на поява на врага.

[Кухулин]

Лек му вакуум! От инерциалната маса зависи колко време ще завива - което определя размера на куба с очаквани възможни координати.

Ама ние сравняваме два случая - маневри с 10 G и маневри със 100 G. При равни други условия. Инерциалната маса е равна в двата случая. Значи тя сама по себе си няма отношение към разликата в ситуациите. Съкращава се в числителя и в знаменателя, така да се каже Имат значение силите, които действат върху тази маса - 10 пъти по-големи във втория случай, отколкото в първия. Оттам и по-голямо ускорение, и по-голям "изчислен куб".

Какъв е проблема да се напълни изчисления куб с едно пулверизирано астероидче? При тая скорост на кораба, ако няма фантастичен енергиен щит, в който да изгорят камъчките, те ще го изрешетят. Така че цялата работа ще струва една ракета, може и неуправляема - да отиде и да разхвърля осколките в прогнозирания обем на поява на врага.

Ами може и така, но в първия случай ще трябва да пулверизираме едно малко астероидче, а във втория - някакво огромно астероидище

[Angelmr]

Според мен бойните действия от определено ниво надолу със сигурност ще са между дронове. Не за друго, а просто пилотируемите кораби няма да имат шанс срещу безпилотните. Разликата ще е далеч по-голяма, отколкото е например днес в авиацията (или ще бъде в близко бъдеще). Тук на практика имаме свободни маневри в две измерения, а третото е маргинално - примерно 15 км по височина. В космоса имаме маневри по три измерения. Грубо казано, ако в авиацията ефективността нараства в квадрат от маневреността, в космоса ще нараства на трета.

Друг е въпроса от какво ниво надолу ще се борави с дронове. А пък отделен трети въпрос е колко ще се променят дефинициите за "дронове" и "не-дронове".

Според мен пилотираните кораби биха били по-скоро подвижни бази пълни със сензори и със защитни съоръжения (както оръжия осигуряващи активна защита, така и пасивна от типа на аблационна броня срещу термоядрена експлозия, многослойни брони простиращи се на стотици метри извън самия кораб срещу кинетична атака и тнт. (дори и размер достатъчно голям за да понесат няколко преки попадения без загуба на оперативност), докато корабите влизащи в контакт с противника би трябвало до един да са автономни бизпилотни дрони. Самото изискване за висока маневреност ще означава, че дроните трябва да са относително малки. Оръжията които носят да са специализирани за борба с други дрони, докато атаката на пилотираните кораби да е в стил камикадзе. Така че в крайна сметка е логично изчезването на междинните нива между малкия маневрен дрон и тежкия носач-командна база. Но пък може и да греша, може да има смисъл използването на кораби от типа на разрушителите и фрегатите, които да осигуряват изнесена активна защита на базата по основните траектории за приближаване. А дали тези разрушители и фрегати биха били автономни дрони, или кораби с екипаж, не съм сигурен. И двете концепции изглежда да имат предимства и недостатъци. Автономните дрони биха били по-мобилни и с по-голяма огнева мощ за единица маса (или обем зависи кой е критичния параметър), но пък, времето за вземане на решения би било по-голямо. Аз си мисля, че ако има нужда от такава изнесена защита, тя също би се развила в посока дрони, но не мисля че такъв клас кораби биха били особено полезни като офанзивно оръжие.

[pnp5q]

Ама ние сравняваме два случая - маневри с 10 G и маневри със 100 G. При равни други условия. Инерциалната маса е равна в двата случая. Значи тя сама по себе си няма отношение към разликата в ситуациите. Съкращава се в числителя и в знаменателя, така да се каже Имат значение силите, които действат върху тази маса - 10 пъти по-големи във втория случай, отколкото в първия. Оттам и по-голямо ускорение, и по-голям "изчислен куб".


Ами може и така, но в първия случай ще трябва да пулверизираме едно малко астероидче, а във втория - някакво огромно астероидище

Ами ти предложи координатите в момента Т да са известни - а инерциалната маса само осигурява да не бъдат напуснати мигновено - без значение с какво ускорение - тъй че ще е най-евтино да се запраши малко преди Т на очакваното място обем колкото очакваната цел или малко повече. То без да стигаме до таквиз скорости, самолетите спират заради вулканична пепел.

[Кухулин]

Ами ти предложи координатите в момента Т да са известни

Ааа, моля-моля, да си ги нямаме такива. Нищо подобно не съм предлагал Но може би си права, доста ефективно би било да се нахвърля боклук в предполагемия район на атаката. Така ще се родят нов вид бойни дронове-боклукчии

[messire Woland]

Забавно се е развила дискусията.
Обаче за боклука има такова съображение: движението в космоса на кораби с хора за дълго време ще изисква някакво поне частично владеене на тайните на гравитацията. Така че боклукът около/пред кораба надали ще е проблем.
Защо това за гравитацията: защото от една страна хората няма как да издържат дълго време в космоса без гравитация (не и ако искат да останат хора и да могат после да слизат на планета с гравитация). От друга страна - надали би имало какъвто и да е двигател, с възможност за междузвездни полети без този двигател да има нещо общо с разбирането за гравитацията, каквото сега не притежаваме.
По принцип е много трудно да си представим какви биха били оръжията в такъв свят обаче, така че ... ще си караме с нашите знания и представи.

[Amazon]

При 1000м/с рязка маневра няма да е 10 или 100g а по-скоро няколко десетки хиляди g. Въобще маневрите при такива скорости ще са доста "нежнички". Не на последно място и заради ограничението от двигателите. Ако кораба използва двигатели с висок специфичен импулс и ниска тяга като йонните примерно, за да направи "рязка" маневра при висока скорост ще му трябва нЕкъде половин година

[Кухулин]

Нежна, нежна, колко да е нежна... Ако има човечета на борда, верно трябва да е нежна, щото те няма да изкарат дълго време на 10 G. При полет с 1000 км/сек и ускорение 5 G ще им трябват 5-6 часа да спрат. Само дето 5 часа на 5 G също могат да им дойдат леко тегави.

Виж, ако са някакви ботове с по 100+G издържливост, ще свалят от 1000 км/сек до нула за двайсетина минути, а това не е много нежно в космическия контекст.

[pnp5q]

Още половин стотинка по въпроса - вчера в един учебник по динамика на полета мярнах, че кат хукне да завива, вътре възникват и кориолисови инерционни сили - които били пренебрежими при скорости под 1 км/сек. Тъй че над... ше му изскочат... фаровете.

[gollum]

Съгласен съм с Воланд. Според мен, трябва да се разглеждат поне две различни принципни ситуации:

1) Да се разсъждава около развитие на сегашните технологии (какво сега си представяме като "възможно") в близките 100-200 години.

2) Да се мисли за "реална" вътре-системна / междузвездна война, което поставя цялата ситуация вероятно няколко хиляди години напред и самото човечество след етапа на пълно овладяване на енергийните възможности на Слънцето.

1.) Първата ситуация означава по необходимост война, която не е космическа по начало или дори основно космическа (поне според мен това е неизбежно). Т.е. Земята си остава основата на човечеството, но от значение са някакви малки колонии навън, най-вероятно не населени или почти без население (някакви сменящи се екипи от учени и инженери може би). Т.е. това, което ще е от значение в космоса са някакви съоръжения за добив на ресурси, евентуално някакви съоръжения на Луната и в орбита около Земята. Т.е. такава война едва ли ще е "основно" космическа - това ще е добавка към наземните бойни действия.
Това е така, според мен, защото няма как да си представим каквито и да е човешки колонии - какво говоря, дори редовни пилотирани мисии до вътрешните планети, - без да имаме възможност сигурно да защитим екипажа на кораба дори от заредените частици от слънцето, какво остава за другите опасности, плюс без да сме преодолели неизбежните физиологични проблеми от пребиваването в космоса върху човешкия организъм. По продължителна мисия извън защитата на земното магнитно поле и сега е изключително рискована и е по същество лотария.
Що се отнася до възможността за "колонии" или поне някакви що-годе постоянно обитаеми станции в орбита или на повърхността на някоя от вътрешните планети (на практика, това може да бъдат Луната или Марс за момента) без да имаме възможности за поне частично, но ефективно тераформиране, е невъзможна. Така че и тези неща са някъде в доста далечното и неопределено бъдеще.
Дори да разширим тази първа ситуация до още няколко столетия в бъдещето (примерно, средата на това хилядолетие), едва ли ще отпаднат съображенията за ефективност, т.е. горивото/двигателите ще са основен проблем и ограничение (дори да приемем, че се намери някакъв начин за ефективна защита на екипажа или, което е по-вероятно, се използват непилотирани кораби, частично с възможност за вземане на самостоятелни решения в рамките на зададен режим (ясно е, че използването на електроника налага своите проблеми и ограничения, но те са по-малки от случая с хора), частично с дистанционно командване).
Т.е. от тази гледна точка вътрешно-системното пространство всъщност не представлява "пълно 3Д", както се изрази Кухулин (поне за възможностите на двигателите и горивото, които сега можем да си представим като "възможни"), защото неизбежно ще се използват най-ефективните от гледна точка на разход на гориво траектории, а те доколкото мога да си представя неизменно лежат в плоскостта, на която се намират вътрешните планети и не включват излизане под или над нея. Т.е. по отношение на оперативния марш ще имаме твърде ограничени възможности за маневриране.
В този смисъл, за да се провали една военна мисия ще е напълно достатъчно защитаващата се страна да постави някакъв тип препятствие / заплаха на траекторията на другата страна, за да срине мисията й. Необходимостта да се предприеме екстрено маневриране за промяна на траекторията най-вероятно ще доведе до изчерпване на наличните ресурси, т.е. до прекратяване на мисията. В такива условия най-ефективното оръжие вероятно би била малка и "скрита" сонда, снабдена с взривно устройство, което разпръсква боклук или препятствия, с възможност за управление и маневри в рамките на сегашните възможности (дори). Всяко движение между вътрешните планети (или потенциалните обекти от военен интерес) ще иска маневриране в продължение на седмици / месеци, т.е. достатъчно е другата страна да разполага с ограничено количество подобни сонди, намиращи се в "заспало" състояние в няколко удобни от гледна точка на ефективните траектории места, които да могат да се активират при необходимост, за да "покрият" съответната траектория. Засичането на подобни обекти е практически невъзможно докато са "заспали", а дори и след активирането им (което ще се състои в ограничен насочен радио-трафик, плюс краткотрайни включвания на двигателите, между които обектите си остават "мъртви", т.е. не излъчващи и почти не отразяващи (малък размер)) ще е много трудно, следователно и възможностите за реакция ще са ограничени.
От друга страна, най-ефективното оръжие в подобен конфликт вероятно би било насочването на астероиди към Земята - своеобразно оръжие за масово поразяване.

2.) Втората ситуация е много по-интересна, защото предлага повече възможности за космически сражения. Но проблемът е, че всеки може да развихри въображението си както реши в нея, така че няма да е много лесно да се поставят някакви общи рамки. Във всеки случай, за да е осъществима, трябва да приемем поне:

- възможност за ефективно и сравнително бързо тераформиране на планети;

- възможност за ефективно генномодифициране на хората, за да бъдат подходящи за живот в Космоса или на други планети;

- възможност за ефективно движение вътре в системата ни (във вътрешната й част, в далечната част и по границата й), като под "ефективно" имам предвид измерващо се в дни, максимум седмици "пътешествие" от единия до другия край. Впрочем, дори и в този случай ефективността ще изисква движение общо взето в една плоскост (тази, в която "лежат" почти всички "интересни" обекти в Слънчевата система - преминаване изцяло под или над плоскостта би било разточително и твърде дълго, доколкото мога да си представя). Сега, това "движение" може да не бъде в нормалното пространство, а чрез някакъв вид "скок", нагъване на пространството и прочее НФ идеи. В зависимост какво ще се избере влиянието върху войната, която ще измисляме ще е различно;

- възможност за ефективна защита на екипажа от всякакви "нормални" заредени частици при каквито и скорости да развиват корабите;

- възможност за осигуряване на нормални условия за живот на хора в корабите;

- възможност за пътешествия на разстояния от няколко десетки светлинни години (ако говорим за междузвездна война) в приемливо време, т.е. месеци, максимум няколко години. Или отново някаква форма на бърз преход между звездите. В този случай пак ще има нужда от някакви ефективни двигатели и източници на енергия, които да позволяват вътре-системно пътешествие в приемливи срокове (т.е. с поне 5-10% от скоростта на светлината, дори повече).

В една по-стара тема сме обсъждали проблема от гледна точка на тази фантастична ситуация.

[Кухулин]

Т.е. от тази гледна точка вътрешно-системното пространство всъщност не представлява "пълно 3Д", както се изрази Кухулин (поне за възможностите на двигателите и горивото, които сега можем да си представим като "възможни")

Ако овладеем термоядрения синтез на прилично ниво, няма да имаме някакви особени проблеми с "пълното 3Д", а и като цяло ще можем да си пътуваме горе-долу читаво в рамките на Слънчевата система. Примерно няколко месеца или година до външните планети.

Виж, звездите са друга песен.

[gollum]

Това несъмнено ще е голям пробив (не само за космическите пътувания), но засега не изглежда много близък. Както и да е, слънчевата система е организирана по определен начин и пътешествията извън плоскостта (в която се вписват орбитите на повечето планети и слънцето) пак ми се виждат малко вероятни, защото забавянето ще е значително. Това имах предвид под "трудност" да се използва "пълното 3Д". Естествено, чисто тактически това не е проблем, т.е. тактическата маневреност "във всяка възможна посока" би била фактор, стига да не висеше като дамоклиев меч проблема със запаса от енергия. Този проблем би могъл да се намали достатъчно от някаква подобна форма на захранване с енергия. Но дори и тя не ми се вярва да доведе до "свободно" оперативно маневриране - поне ако не се появи и някаква допълнителна причина за борба освен овладяването / застрашаването на някоя инсталация или планета (т.е. все обекти, намиращи се в тази плоскост).
Поне на мен така ми изглеждат нещата в момента.

[Кухулин]

Не изглежда много близък, защото харчим маса пари за глупости. Иначе до 100-200 години спокойно бихме могли да станем космическа цивилизация. Да се препичаме на венерианското слънце и да караме ски на Маунт Олимп

[gollum]

Иначе до 100-200 години спокойно бихме могли да станем космическа цивилизация. Да се препичаме на венерианското слънце и да караме ски на Маунт Олимп

Вероятно си прав (за предсказанието, щото за харченето на пари за глупости си прав), но такива са нещата и едва ли ще се променят скоро. Затова си мисля, че ще трябва повечко време, ако въобще се стигне до там. А без всичко това космическите сражения наистина са малко вероятни (орбиталните (Земята) са друга работа).