Плазменный магнит

Плазменный магнит — это предлагаемое двигательное устройство космического корабля, которое использует дипольное магнитное поле для улавливания энергии солнечного ветра . ^[1]^[2] Поле действует как парус, используя захваченную энергию для приведения в движение космического корабля аналогично тому, как ветер приводит в движение парусное судно. Он мог бы ускорять судно, удаляющееся от Солнца, и замедлять его при приближении к далекой звезде в конце межзвездного путешествия. Вектор тяги и рулевое управление могут быть достигнуты путем управления наклоном диполя для любого типа магнитного паруса. ^[3]

Солнечный ветер

Солнечный ветер — это поток энергичных заряженных частиц, высвобождаемых из верхних слоев атмосферы звезды , такой как Солнце, называемой короной . Эта плазма в основном состоит из электронов , протонов и альфа-частиц с кинетической энергией от 0,5 до 10 кэВ . Солнечный ветер распространяется со скоростью более 10 ⁵ РС. Его динамическое давление составляет примерно 2x10 ⁻⁹ Н /м2 при 1 ЕД . ^[2] Правильно спроектированная система позволяет космическому кораблю разгоняться почти до скорости солнечного ветра. Тяга солнечного ветра остается постоянной, независимо от расстояния от Солнца, поскольку плазменный магнит увеличивается в размерах по мере увеличения расстояния от Солнца. ^[1]^[4]

Дизайн

Основной принцип заключается в том, что вращающееся магнитное поле, движимое переменным током в скрещенной паре катушек, создает циркулирующий ток, и этот ток затем расширяется по радиусу, пока не создаст диполярное магнитное поле, намного большее, чем радиус катушек. ^[5]

Для достижения достаточной для космического корабля тяги (0,1-1 Н) радиус «паруса» должен быть не менее 4 км. Напряженность магнитного поля должна составлять 50н Тл . ^[5]

Чтобы создать такое поле с помощью электромагнита, требуется масштабная инженерия. Круглый электромагнит достигнет радиуса 300 м и будет нести 10 ⁵ усилитель-обороты. Такой электромагнит, вероятно, будет настолько массивным, что захваченная тяга едва сможет сдвинуть его с места. ^[5] Использование сверхпроводящих электромагнитов может сделать «ветряной наездник» технически осуществимым. ^[6]

Для весов, пригодных для путешествий, требуется сосуд массой несколько 100 кг и мощность не менее нескольких кВт. ^[5]

Фазированные антенны, работающие в радиочастотном диапазоне, создают быстро вращающееся магнитное поле. Это поле преимущественно ускоряет электроны внутри плазмы , создавая постоянный ток , который может генерировать стационарное магнитное поле, намного большее, чем могут поддерживать практические электромагниты. ^[5]

Перетащите устройство

Перетаскивающее устройство — это устройство, которое приводится в действие внешним источником энергии. Классическим волоком является парусное судно. Напротив, самолет или ракета используют источник топлива для получения собственной энергии.

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Слау, Джон (30 сентября 2006 г.). «Плазменный магнит, исследование фазы II» (PDF) . Институт перспективных концепций НАСА . НАСА . Проверено 13 июня 2022 г.
^ Jump up to: ^а ^б Грисон, Джеффри К. (05 сентября 2019 г.). «Реакция» . Фонд Тау Зеро . Проверено 12 апреля 2021 г.
^ Нисида, Х. (июль 2005 г.). Проверка процесса передачи импульса на магнитном парусе с использованием МГД-модели . 41-я совместная конференция и выставка AIAA/ASME/SAE/ASEE по двигательным установкам. Тусон, Аризона. дои : 10.2514/6.2005-4463 . ISBN 978-1-62410-063-5 . Проверено 13 июня 2022 г.
^ Слау, Джон (23 марта 2004 г.). «Плазменный магнит» (PDF) . www.niac.usra.edu .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и «Плазменный магнит» . Earthweb.ess.washington.edu . Проверено 12 апреля 2021 г.
^ Гилстер, Пол (19 ноября 2021 г.). «Wind Rider: высокопроизводительный Magsail» . Центаврианские мечты . Проверено 15 декабря 2021 г.

Внешние ссылки

Уингли, РМ; Слау, Дж.; Зиемба, Т.; Гудсон, А. (2000). «Мини-магнитосферное плазменное движение: использование энергии солнечного ветра для движения космического корабля» . Журнал геофизических исследований: Космическая физика . 105 (А9): 21067–21077. дои : 10.1029/1999JA000334 . ISSN 2156-2202 .

[Slough2006-1] Jump up to: ^а ^б Слау, Джон (30 сентября 2006 г.). «Плазменный магнит, исследование фазы II» (PDF) . Институт перспективных концепций НАСА . НАСА . Проверено 13 июня 2022 г.

[Greason-2019-2] Jump up to: ^а ^б Грисон, Джеффри К. (05 сентября 2019 г.). «Реакция» . Фонд Тау Зеро . Проверено 12 апреля 2021 г.

[Nishida2005-3] Нисида, Х. (июль 2005 г.). Проверка процесса передачи импульса на магнитном парусе с использованием МГД-модели . 41-я совместная конференция и выставка AIAA/ASME/SAE/ASEE по двигательным установкам. Тусон, Аризона. дои : 10.2514/6.2005-4463 . ISBN 978-1-62410-063-5 . Проверено 13 июня 2022 г.

[Slough-2004-4] Слау, Джон (23 марта 2004 г.). «Плазменный магнит» (PDF) . www.niac.usra.edu .

[earthweb-5] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и «Плазменный магнит» . Earthweb.ess.washington.edu . Проверено 12 апреля 2021 г.

[6] Гилстер, Пол (19 ноября 2021 г.). «Wind Rider: высокопроизводительный Magsail» . Центаврианские мечты . Проверено 15 декабря 2021 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]