Не успел сделать правку в том комменте до того как он стал не редактируемым.
Там в отличие от формулы Циолковского которая зависит от логарифма отношения начальной и конечной массы, получается степенная функция от отношения начальной и конечной массы, в которой показателем является коэффициент эффективности.
И при коэффициенте эффективности равным единицам получается линейная зависимость.
И нетрудно заметить что даже при не очень высоких коэффициентах эффективности это всё равно превосходит логарифм из формулы Циолковского.
Вот в каком ключе здесь единственно имеет смысл говорить о "потерях [энергии]".
Это я так же спорил с чудаком о том, может ли Брэт Пит верхом на крышке люка протаранить кольца Нептуна без вреда для здоровья.
Гонор и обвинения в непонимании основ плескались через край ограниченности шаблонного воображения опонента) А как же! Там же целый профессор был на его стороне, который высказал сомнения в киношном эпизоде, которого не видел! Да ещо американский! (или просто западный, что то неприпомню?)
Да, удельный импульс (I_sp ∝ v_e) определяет экономию массы рабочего тела. Но откуда берется этот импульс? Чтобы выбросить килограмм массы со скоростью v_e, двигатель ОБЯЗАН закачать в этот килограмм кинетическую энергию E = (v_e^2)/2. Удельный импульс не берется из ниоткуда, он жестко завязан на подводимую энергию. Вы не можешь получить высокий I_sp, не решив вопрос, где взять требуемые на это тераватты мощности.
Именно располагаемая энергия, "энергия на массу рабочего тела" и является ограничивающим фактором!
И в этой схеме мы эту энергию берём по сути из кинетической энергии [корабля и, главное] несомого им рабочего тела, извлекая её из взаимодействия со средой.
(Ну вот представьте что у вас есть тяжёлая игрушка с вентилятором подсоединённым к электрическому генератору.
Вы внутри огромной наполненной воздухом космической станции, находящейся в невесомости (микрогравитации), размахивайтесь и кидаете её сквозь пространство этой станции, чтобы она генерировала энергию из взаимодействия этого вентилятора с воздухом.
Вот она летит и генерирует эту энергию, и чем быстрее вы её разгоните, тем больше у неё этой энергии и будет!)
Это вторая ступень, первая ступень разгоняет корабль до 10% скорости света!
Способов разгоняться до 10% скорости света множество, а вот разогнаться быстрее уже проблема.
Она извлекает эту энергию, переводит свою кинетическую энергию в электрическую (через электромагнитное взаимодействие со средой, это и есть наш "ветрогенератор", здесь нам и нужен магнитоплазменный парус, — если вы можете взаимодействовать со средой, создавать сопротивление, вы можете и энергию из неё извлекать, если додумаетесь как это сделать), и используют её для разгона находящегося на борту рабочего тела.
Прелесть в том что начиная уже со скоростей выше 5% с у вас само рабочее тело за счёт своей скорости будет по энергетической плотности превышать термоядерное топливо. Банально своей кинетической энергией.
Той самой кинетической энергией, которая и преобразуется в электрическую энергию с помощью которой это рабочее тело выбрасывается двигателем этого корабля.
А тут как в манёвре Оберта — выгодней чтобы ваша скорость была выше.
Идеальной ситуация когда скорость истечения рабочего тела равна скорости корабля.
И если вы с высокой скоростью движетесь, то вы с высоким удельным импульсом собственным можете выбрасывать рабочее тело, приближаясь при этом к этому идеалу.
А если у вас нулевая скорость, то скорость с которой вам придётся выбрасывать рабочее тело чтобы вы к этому идеалу приблизиться будет маленькой.
Ну, у этой второй ступени межзвёздного корабля при начале работы скорость уже > 5% с будет, ориентировочно 10% с.
Но тут я боюсь снова вам того что вас перегрузит дал.
Поэтому эту перегружающую часть под спойлер спрячу.
Возможно, аналогом в качестве примера иллюстрации, послужит принцип сжатия потока воздуха на входе в прямоточный реактивный двигатель. Да, действительно, при этом часть кинетической энергии аппарата передаётся частицам потока. Они разгоняются. В системе отсчёта, связанной с аппаратом - они наоборот тормозятся, увеличивая плотность среды перед камерой сгорания. Но дальше они должны быть радикально ускорены в направлении, противоположном движению энергетической установкой. В данном случае - химической. Обычный принцип реактивного движения, где основное - закон сохранения импульса.
Разве с заменой теплового разгона на электромагнитный для случая нашего космического аппарата что то меняется с точки зрения общей схемы? Нет.
Только непонятно, почему наш аппарат тоже передаёт кинетическую энергию внешней среде, как утверждает наш консультатнт. Для этого должно быть сопротивление, подобно аэродинамическому на входе в двигатель гиперзвукового самолёта. Потому что передать кинетическую энергию тела среде можно только силой, направленной на торможение этого тела! Другое дело, что она может быть скомпенсирована и даже перекрыта тягой двигателя
Что требовалось для объяснения? Один абзац с несколькоми предложениями. Вместо этого - портянка на длинную бессвязную лекцию
