Мне интересно, может ли электростатическое отклонение двух пучков заряженных частиц создать достаточную тягу с помощью силы Лоренца, чтобы привести в движение космический корабль.
Пожалуйста, обратитесь к изображению ниже.
В этой концептуальной конструкции двигателя будут использоваться отклоняющие пластины, подобные тем, которые используются в ЭЛТ, для создания электрического поля. Пучок положительно заряженных частиц, входящий в это поле, будет отклонен на 180 градусов, и в то же время пучок отрицательно заряженных частиц, входящий в это поле, будет отклонен на 180 градусов. Эта аппаратная установка будет установлена на корме космического корабля, чтобы два пучка заряженных частиц двигались в направлении, противоположном космическому кораблю.
Пучок положительно заряженных частиц можно создать с помощью протонной пушки, а пучок отрицательно заряженных частиц — с помощью электронной пушки. Если обе эти пушки заряженных частиц являются высоковольтными устройствами, а электрическое поле отклоняющих пластин также является высоковольтным, я полагаю, что результирующая сила Лоренца могла бы привести космический корабль в движение.
Кроме того, я считаю, что заряженные частицы, движущиеся солнечным ветром, также будут отклоняться, как только попадут в это электрическое поле, обеспечивая дополнительную тягу к той, что создается пушками заряженных частиц.
Может ли космический корабль двигаться за счет отклонения на 180 градусов двух пучков заряженных частиц?
Диаграмма в вопросе показывает траектории частиц магнитной жесткости одинаковой величины (но противоположного знака) в магнитном поле , направленном за пределы страницы. Орбиты заряженных частиц в магнитных полях имеют круговую форму.
На диаграмме не показаны траектории заряженных частиц в электрическом поле. Если бы они вошли в поле в направлении градиента, они бы не отклонились. Оказавшись внутри объема с более высоким, но постоянным электростатическим потенциалом, они все равно продолжали бы двигаться по прямой линии.
Однако если бы они вошли в область более высокого электростатического потенциала под углом , то отклонились бы в противоположные стороны.
В любом случае: (электрическое, магнитное или даже то и другое) поля могут помочь передать импульс от падающих частиц. Однако они не сделают ничего большего, чем то, что сделало бы зеркало.
Это похоже на предыдущий вопрос о космическом корабле с лазером и зеркалом, установленными на нем. В этом случае лазер, направленный назад, создает силу . Если вы направите его вперед, вы получите но отбрасывая его назад с помощью зеркала, получается и поэтому чистая сила по-прежнему .
Итак, как упоминалось в комментарии @SteveLinton
... это вообще не изменит силу тяги орудий, только направление.
и поэтому комментарий @organicmarble уместен:
Почему бы вам просто не выпустить лучи из задней части корабля и не вырезать отражающее поле?
В силе Лоренца нет ничего таинственно «мощного». Импульс сохраняется, и нет никакой разницы в результирующей силе между выстрелом в спину и выстрелом вперед и отражением магнитным полем. Поле не добавит лишней тяги.
Здесь что-то другое, но родственное. В этом случае электрическое поле направлено в плоскости страницы (в отличие от направления поля, показанного в вопросе.
Дипольный двигатель, описанный в книге Пола Гилстера « Сны Центавра, воображение и планирование межзвездных исследований», также основан на дифференциальном отклонении противоположно заряженных частиц. Однако, судя по заголовку моего вопроса, правильно ли это описание «дипольного привода» и того, как он будет работать физически? Я тоже не уверен, что это физически правильно.
Стив Линтон
пользователь 28781
Органический мрамор
пользователь 28781
Органический мрамор
Джарред Аллен
Стив Линтон