Скажем, разумная цивилизация существ, способных строить планетарные надстройки, создала искусственную планету с твердым ядром, способным генерировать гравитационный колодец, и покрыла поверхность комбинацией гидротурбин, обращенных в одном направлении по всей планете по определенным путям, и опорами передачи, способными электромагнитного излучения в дальней зоне. Они покрывают поверхность жидкостью до турбин и размещают маленькие сверхплотные спутники с собственными гравитационными колодцами на низких стабильных орбитах, имитирующих траектории турбин. Для каждого спутника, движущегося с востока на запад, есть другой, движущийся с запада на восток с немного другим наклоном, чтобы предотвратить вращение родительской планеты, когда-либо совпадающее со скоростью орбиты спутника. Спутники также устроены так, что никогда не столкнутся друг с другом и не попадут в гравитационные колодцы друг друга. Спутники вызывают волны, которые вращают турбины, вырабатывающие электричество, которое передается с планеты опорами электропередач. Предположим, что-
О: Оборудование обслуживается автономными дронами, способными к самообслуживанию.
Б: Катастрофического взаимодействия с внеземными телами нет.
C: Все задействованные строительные материалы и жидкости химически не реагируют ни с одним другим, независимо от состояния материи.
D: Энергопотребление дронов не превышает мощности, вырабатываемой планетой (из-за того, что наши гидравлические турбины и генераторы не потребляют больше ресурсов, чем производят).
Создает ли это цикл бесконечного производства энергии, который в конечном итоге превысит ресурсы, используемые для его создания, или инерция спутников в конечном итоге будет уменьшена противодействующими силами волн, которые они притягивают, что приводит к их замедлению и дестабилизации, заставляя их рухнуть? Смогут ли трение и солнечное излучение превзойти потери тепла жидкостью от теплового излучения, заставив ее в конечном итоге испариться и получить достаточно энергии в виде газа, чтобы покинуть гравитационный колодец родительской планеты? Является ли этот сценарий действительно замкнутым циклом, за исключением выхода энергии, или могут быть другие силы, действующие на него, даже в ненаблюдаемой величине на протяжении тысячелетий, из-за пределов гравитационного колодца родительской планеты? Является ли это макромасштабным примером нарушения третьего закона Ньютона,
будет ли инерция спутников в конечном итоге уменьшена противодействующими силами волн, которые они притягивают, что приведет к их замедлению и дестабилизации, что приведет к их падению?
Вот этот. Несмотря на то, что атмосферное трение может не замедлять спутники, они все равно теряют энергию, когда вращаются вокруг планеты.
Приливный нагрев (также известный как приливная работа или приливное изгибание) происходит за счет процессов приливного трения: орбитальная энергия рассеивается в виде тепла либо на поверхности океана, либо внутри планеты или спутника.
https://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_heating
Конечно, если у вас есть планета и луна, которые полностью заблокированы приливами, как Плутон и Харон, они не теряют никакого импульса таким образом. Одна и та же сторона Плутона всегда обращена к Харону, и наоборот, поэтому они действуют как единый связанный объект, вращающийся в пространстве. Конечно, они также не производят никакого приливного нагрева или другой энергии, которую можно собирать.
Проверьте приливное ускорение/замедление .
В реальной жизни Луна удаляется от Земли из-за приливного ускорения. Это потому, что Земля вращается быстрее, чем Луна вращается вокруг Земли. Часть энергии вращения Земли передается Луне через ее гравитационное воздействие на океаны. Мы можем (и делаем ) получать энергию от приливов, как в вашем предложении, но это не бесплатная энергия. Мы на самом деле воруем часть вращения Земли!
Теперь хотя бы в одном направлении ваши спутники будут вращаться быстрее вращения планеты. В этом случае они будут испытывать не приливное ускорение, а замедление. В этом есть смысл — спутники не могут перемещать океаны бесплатно. Энергия, необходимая для движения океанов, крадет из импульса спутника. Их орбита будет становиться все ниже и ниже, пока они не врежутся в поверхность планеты.
Так что нет, это не способ создать вечный двигатель. Тем не менее, приливная энергия — это способ преобразовать часть энергии вращения планеты или луны в более полезную форму, и это довольно круто .
Сколько энергии мы можем получить? Вы можете представить сверхразвитую культуру, пытающуюся использовать энергию приливов, чтобы регулировать вращение планеты. Скажем, однажды у нас есть океаны на Марсе, и мы хотим настроить его так, чтобы сутки были ровно 24 часа. Это требует кражи энергии у его лун, чтобы ускорить вращение планеты.
Мы можем рассчитать разницу в энергии гипотетического Марса с 24-часовым периодом по сравнению с нынешним Марсом.
KE = Iw^2, where I is the moment of inertia, and w is the angular velocity
I = fmr^2, where f is the moment of inertia factor, m is mass, and r is radius
m = 6.39 x 10^23 kg
r = 3.389 x 10^6 m
f = 0.3662
I = 2.69 x 10^36 kg m^2
w_now = 1.1514 x 10^-5 per second
KE_now = 3.56 x 10^26 J
w_target = 1.1574 x 10^-5 per second
KE_target = 3.60 x 10^26 J
Таким образом, нам нужно дать Марсу 4 x 10 ^ 24 Дж энергии, похитив энергию у лун через приливы. К сожалению, у Фобоса, более крупного спутника, при вращении всего около 1,24 x 10^21 Дж энергии. Для сравнения, ежегодное глобальное потребление энергии составляет всего около 5 x 10^20 Дж.
Qмеханик
пользователь177182
сфеннинги
Александр
AlexP
Л.Датч
пользователь177182
пользователь177182
сфеннинги
пользователь177182
сфеннинги
пользователь177182
сфеннинги
JBH