При каких обстоятельствах можно было бы собирать полярное сияние для получения энергии или материи?

Полярные сияния вызываются заряженными частицами, в основном электронами и протонами, попадающими в атмосферу сверху, вызывающими ионизацию и возбуждение атмосферных компонентов и последующее оптическое излучение. Падающие протоны также могут производить выбросы в виде атомов водорода после получения электрона из атмосферы.

Итак, вы пытаетесь собрать ионизационные частицы или генерируемый ими свет?

Чтобы ловить ионизацию нужно иметь какой-то спутник, не уверен, что оно того стоит. Вам нужно что-то для преобразования ионов в энергию. У нас уже есть солнечные технологии, и они постоянно совершенствуются. Как сказал храповик, вы получите гораздо больше энергии от солнечных батарей.

Мы улавливаем такое небольшое количество солнечной энергии, что ею можно пренебречь. Часть идеи, стоящей за такими вещами, как сфера Дайсона, кольца и т. д., заключается в том, что они частично построены для захвата гораздо большего количества солнечной энергии, чтобы дать нам больше энергии, более вероятным сценарием был бы Рой или Пузырь Дайсона . Многие более мелкие структуры, вращающиеся вокруг Солнца, улавливают энергию.

Я не думаю, что мы могли бы напрямую использовать энергию, передаваемую частицам в полярных сияниях. Однако мы, вероятно, могли бы захватить энергию явлений, вызывающих полярные сияния.

Википедия отмечает, что основной причиной полярных сияний является взаимодействие между Солнцем и магнитосферой Земли . Вот несколько способов, которыми мы могли бы воспользоваться этим:

• Солнечный ветер. Солнечный ветер является основной причиной полярных сияний. Это непрерывный выброс частиц (например, электронов и протонов) из внешних пределов Солнца. Когда эти частицы взаимодействуют с магнитосферой Земли, они могут вызывать и полярные сияния.

  Очевидное использование солнечного ветра состоит в том, чтобы приводить в движение солнечный парус и толкать космический корабль на огромные расстояния. Это делает возможным путешествие к далеким звездам.

  Однако солнечные паруса работают по принципу радиационного давления — идея о том, что фотоны, испускаемые Солнцем, могут воздействовать на объект. Частицы солнечного ветра также могут оказывать воздействие. В этом ответе я рассчитал силу звездного ветра, действующую на космический корабль, а здесь я рассчитал силу, с которой лазер воздействует на комету. Если бы вы могли принять во внимание силу частиц звездного ветра, вы могли бы рассчитать силу, которую они создадут, если столкнутся с чем-то вроде «солнечной ветряной мельницы».

  Возьмите длинный прямоугольный предмет и положите его самой длинной стороной к солнцу. Создайте магнитное поле, исходящее из места на 1/4 пути от одного края, которое отклоняет заряженные частицы, так что только половина прямоугольника подвергается воздействию солнечного ветра. Это означает, что сила будет оказывать крутящий момент на прямоугольник, заставляя его вращаться. Возможно, вы сможете использовать энергию вращения прямоугольника.

(Замените «отскок» на «солнечный ветер»!)

• Корональный выброс массы/Солнечная пластина. Корональные выбросы массы , или КВМ, часто изменяют интенсивность солнечного ветра. Они могут иметь довольно плохие последствия для Земли! Они также связаны с солнечными вспышками , которые также могут иметь некоторые негативные последствия.

  Оба этих события связаны с эмиссией дополнительного рентгеновского излучения Солнца. Эти рентгеновские лучи очень энергичны и также наносят ущерб Земле. Однако, если бы поток рентгеновского излучения был достаточно высоким, можно было бы получить большое количество энергии с небольшой площади. По сути, спутник мог бы использовать много солнечной энергии — если бы он был должным образом оборудован для этого!