Может ли космический корабль двигаться за счет отклонения очень большого количества заряженных частиц?

Мне интересно, может ли космический корабль двигаться через межпланетное пространство за счет отклонения и/или смещения очень большого количества заряженных частиц, содержащихся в солнечном ветре.

Принцип работы этой идеи движителя заключается в том, что электродвигатель с двумя прикрепленными к нему «пропеллерами» должен быть размещен в задней части космического корабля. Скажем, каждый пропеллер имеет длину 10 футов. Сильный постоянный магнит, такой как 2-дюймовый кубический неодимовый магнит N52, будет прикреплен к кончику каждого винта. Двигатель будет вращаться со скоростью 1 об/с/60 об/мин. За каждый оборот вала двигателя каждый магнит проходит расстояние 754 дюйма. Поскольку каждый 2-дюймовый магнит имеет объем 8 кубических дюймов, каждый магнит будет проходить через объем пространства, равный 3016 кубических дюймов во время каждого оборота вала двигателя. 3016 кубических дюймов = 49423,39 кубических сантиметра. Плотность заряженных частиц в солнечном ветре Солнца составляет 5 заряженных частиц на см3 в секунду на расстоянии 1 а.е.

Таким образом, при каждом обороте вала двигателя каждый магнит должен либо отклонять, либо вытеснять 247 117 заряженных частиц, занимающих данный объем пространства. Поскольку каждое действие имеет равную и противоположную реакцию, отклонение заряженных частиц должно заставлять каждый магнит двигаться в направлении, противоположном отклонению заряженных частиц, таким образом отталкивая магниты от Солнца. Протоны должны обтекать одну сторону магнитов, а электроны должны обтекать другую сторону магнитов, точно так же, как они делают это, когда обходят магнитное поле Земли.

Кроме того, я подозреваю, что сильное магнитное поле, окружающее каждый 2-дюймовый кубический неодимовый магнит, вероятно, будет взаимодействовать с заряженными частицами на расстоянии до фута от каждого магнита во всех направлениях. Если учесть, что на заряженные частицы может воздействовать магнитное поле размером, например, с баскетбольный мяч, и что объем баскетбольного мяча составляет 455,9 кубических дюйма/7471 кубический сантиметр, то каждый магнит должен отклонять гораздо больше заряженных частиц за каждый обороты вала двигателя и создаваемая тяга должны быть больше.

Я бы спросил, как вы останавливаете вращение вашего космического корабля. Но умножение объема не работает — если магнита нет, когда частица прилетает, она не взаимодействует.
@JCRM, есть два способа предотвратить вращение космического корабля. Первый способ заключается в использовании вращающегося в противоположных направлениях пропеллера с таким же количеством магнитов на нем. Второй способ заключается в использовании противовесов, вращающихся в противоположных направлениях.
@ Hobbes, я согласен с вами, что 5 заряженных частиц на см3 в секунду слишком мало, чтобы что-то сделать, и именно это привело меня к этой идее. Гораздо более идеален переход от 5 заряженных частиц в секунду к 247 117 (и более) заряженных частиц в секунду.

Ответы (1)

То, что вы описываете, в основном представляет собой перестановку основной концепции магнитного паруса . Вам нужен гораздо больший парус, чтобы получить полезную тягу, но это может быть просто петля из сверхпроводника, по которой течет ток.

Чтобы увидеть, что парус должен быть больше, давайте возьмем цифру из воздуха и предположим, что ваши магниты могут каким-то образом «оттолкнуть» 1 миллион протонов в секунду. Средняя скорость солнечного ветра составляет 145 км/с, поэтому давайте предположим, что мы можем «отражать» эти частицы и отправлять их обратно к Солнцу с той же скоростью. Таким образом, у нас есть изменение скорости 300 км/с в 1 миллион масс протонов в секунду. Это составляет силу, действующую на космический корабль 5 × 10 − 16 Н достаточно, чтобы разогнать неодимовый магнит (при условии, что остальная часть космического корабля не имеет массы) примерно 5 × 10 − 17 тяжести. Чтобы пройти один метр, потребуется что-то более миллиарда лет. Проблема в том, что протоны невероятно малы. Чтобы куда-то добраться, вам нужно разогнать гораздо больше из них (отсюда и огромные паруса) или разогнать их до скорости, близкой к скорости света.

Использование вращения постоянных магнитов - это поворот (каламбур) в петле текущей конструкции. Три или более постоянных магнита, расположенных по кругу, но не вращающихся, могут делать то же самое, что и вращающаяся пара, я не уверен, какова будет цель вращения.

Не путать с электрическим парусом или фотонным парусом .

Магнитный парус или magsail - это предлагаемый метод движения космического корабля, который будет использовать статическое магнитное поле для отклонения заряженных частиц, излучаемых Солнцем в виде плазменного ветра, и, таким образом, придавать импульс для ускорения космического корабля. Магнитный парус мог бы также упираться прямо в планетарную и солнечную магнитосферы.

Лично я считаю, что многие из предложенных идей парусов и солнечных парусов слишком велики и слишком дороги в строительстве, развертывании и ремонте. Я думаю, что мой дизайн magsail будет легко построить, развернуть и обслуживать/ремонтировать. Кроме того, его строительство обойдется намного дешевле.
Я вижу это так: когда заряженная частица, пришедшая от Солнца, входит в магнитное поле магнита, она начинает отклоняться от магнита. Чем ближе он подходит к магниту, тем больше он изгибается, и в это время будет происходить передача кинетической энергии. Затем заряженная частица улетит от магнита по новой траектории. Кроме того, я думаю, что по мере того, как заряженные частицы отклоняются магнитом по мере его движения вперед, они будут сталкиваться с другими заряженными частицами, и плотность заряженных частиц будет увеличиваться, возможно, создавая ударную волну.
Есть кое-что, что я хотел бы отметить. В моем описании моей идеи я использовал только один магнит на каждом пропеллере, но более идеальной установкой было бы использование нескольких постоянных магнитов на каждом пропеллере. Например, каждый пропеллер можно выдвинуть на 20 футов, а вдоль пропеллера через каждые два фута можно разместить 2-дюймовый кубический неодимовый постоянный магнит N52, так что на каждом пропеллере будет пять магнитов. Магнит, расположенный на конце этого 20-футового пропеллера, будет преодолевать расстояние 1508 дюймов в секунду, а количество отклоняемых заряженных частиц в секунду значительно возрастает.
Еще одна вещь... Я думаю, что магнит и его магнитное поле могут также отклоняться и/или подвергаться воздействию других элементов солнечного ветра, таких как атомные ядра, такие как гелий/альфа-частицы, наряду со следами «тяжелых ионов». и атомные ядра углерода, азота, кислорода, неона и магния. Взаимодействие с этими элементами, вероятно, повлияет на общую направленность, которая будет создана.
Очевидно, что магнитов может быть больше, но это означает большую массу. Более тяжелые ядра добавят немного, но большую часть солнечного ветра составляют протоны. Однако ни один из этих эффектов не увеличит тягу в миллион миллионов раз или около того, как вам нужно.
Может ли космический корабль двигаться за счет отклонения очень большого количества заряженных частиц?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v