Ramscoop для космической станции или лунной базы?

Из того, что я читал, у трамбовки Bussard есть проблемы, которые делают ее непрактичной в качестве средства движения. Однако можно ли использовать его для другой цели? Может ли космическая станция или лунная база (все, что не защищено магнитным полем) использовать ковш, направленный на Солнце? Это защитит станцию/базу от солнечного ветра, а также позволит собирать солнечный ветер. В солнечном ветре не так много материала , но он может позволить станции/базе компенсировать потери, не нуждаясь в импорте.

Это может быть особенно полезно для лунной базы, потому что основным элементом солнечного ветра является водород, которого на Луне мало (по сравнению с Землей), и его можно использовать для очистки металлов из их руд, производя воду в качестве полезного побочного продукта. .

Ответы (2)

Проблема с любым использованием Bussard Ramscoop заключается в эффективности. В этом ответе я расскажу о некоторых деталях движения, в основном, чтобы сделать его полезным, вы должны двигаться со значительной долей скорости света, чтобы достичь точки безубыточности, когда вы получаете больше энергии, чем вы тратите на поддержание поле (Обратите внимание, что это теоретически, мы не уверены, сможет ли технология когда-либо реализовать).

На Луне, если вы хотите собрать водород с помощью магнитного поля, вам понадобится много энергии, и вы не сможете использовать для этого энергию водорода, поскольку вы никогда не соберете больше, чем используете для создания поля, как плотность водорода. не будет достаточно высоким. Следовательно, энергия должна была быть ядерной или солнечной, и многое другое. Затраты на производство, транспортировку и техническое обслуживание такого большого количества генерирующего оборудования любого типа почти наверняка будут намного выше, чем затраты на то, чтобы время от времени просто доставлять немного водорода.

Солнечный ветер не очень плотный; источники в вашей ссылке оценивают около 6 атомов/см 3 , 95% протонов. При скорости «ветра» 700 км/с это составляет 3 * 10 18 атомов, сталкивающихся с км 2 каждую секунду, или 9,5 * 10 25 атомов/а, что соответствует величине плитки шоколада (150 г). 1 Хотя это макроскопическое количество, его недостаточно для промышленных применений, таких как очистка руды. Для некоторых поверхностных материалов, таких как кадмий или цинк, это может даже не компенсировать потери на испарение с поверхности трамбовочного черпака. Документ JPL от 1961 года содержит некоторые цифры для разных материалов (таблица 2, стр. 74). Логично, что скорость испарения увеличивается с температурой; поскольку поверхность «ковша» должна быть обращена к солнцу, ее нельзя держать в холоде.

Конечно, более технический вопрос о том, как «собрать» слой атомов с квадратного километра алюминиевой фольги, может быть ошеломляющим. Водород, вероятно, «растворится» в металле (при условии, что «ковш» представляет собой металлическую фольгу). Кроме того, он, вероятно, снова испарится, оставив значительно меньший чистый прирост.

Итог: интересная идея, но слишком мало материи течет только из солнечного ветра.


1 Я не могу не процитировать здесь Сэмюэля Беккета из Уатта: «Цифры, приведенные здесь, неверны. Следовательно, последующие расчеты ошибочны вдвойне». (https://web.csulb.edu/~bhfinney/beckett.html)
Ты не можешь охладить совок сзади?