Геомагнитный двигатель/движитель?

[GRD]

Новые космические аппараты будут разгоняться за счёт магнитных полей планет
15 марта 2007 года, 16:37
Текст: Михаил Карпов
Возможно, в будущем космические аппараты смогут, разгоняясь за счёт магнитного поля Земли и других планет, прокладывать маршруты в ранее неизведанные уголки Солнечной системы, сообщает New Scientist. Причём на таком аппарате не будет двигателей - все манёвры будут осуществляться за счёт электрической энергии. Разработкой данной идеи занимается Мейсон Пек, сотрудник Университета Корнелла (Нью-Йорк, США), получивший грант на эти цели от Института передовых идей NASA.
 
Космический аппарат, оборудованный "носком"
По его словам, спутник может приобрести электрический заряд двумя путями - либо выстрелив лучом заряженных частиц в космическое пространство, либо если испусканием этих частиц будет заниматься радиоактивный изотоп. Магнитное поле Земли мягко оттолкнёт заряженный спутник, что позволит ему сменить орбиту или даже выйти в межпланетное пространство.
Для этих целей к спутнику может также быть прикреплён цилиндрический объект, состоящий из множества волокон, так что внешне этот "агрегат" будет напоминать носок. Для того, чтобы этот "парус-носок" приобрёл заряд, его будет необходимо покрыть каким-либо радиоактивным изотопом, из которых одним из самых мощных является печально известный полоний-210, которым отравили Александра Литвиненко.
По сравнению с лучом заряженных частиц, радиоизотопы могут сообщить объекту намного больший заряд. Проблема заключается в том, что непонятно, каким образом модулировать заряд и "выключить" изотоп когда потребуется? Пек считает, что решение состоит в изменении геометрии "носка" вследствие чего должно измениться и его ёмкостное сопротивление.
Другие учёные в разное время предлагали воспользоваться для космических путешествий "солнечными парусами" и электродинамическими канатами. В последнем случае аппарат также полагался бы при изменении курса на магнитное поле планеты, но при этом электрический ток пропускался бы через такой канат.
При этом как "парусами" так и канатами будет очень трудно управлять; например, габариты такого паруса должны составлять 20 на 30 километров. Пек считает, что такого же результата можно достигнуть с помощью "носка" длиной в 2-3 километра. Вес его составит всего несколько килограмм, поскольку он будет изготовлен из углеродной нити. На орбиту аппарат будет выводить обычная ракета и для того, чтобы разогнаться, ему потребуется около года. Возле Юпитера, однако, устройство сможет использовать в качестве "тормоза" сверхмощное магнитное поле газового гиганта. Это позволит сэкономить на дорогостоящем топливе, используемом для торможения. С помощью "носка" учёные смогут эффективнее корректировать курс аппарата, нежели при обычном разгоне от магнитного поля Юпитера.

[sychbird]

На любой вопрос даём любой ответ. (C)
Начал было писать, какой ответ получается из простых оценок по магнитной гидродинамике, но понял, что это излишне заумно.  Нефиг, надо жить проще. Правильный ответ такой: энергии в потоках частиц от Солнца много меньше, чем в свете.

Не та модель. Экспозиционная плотность фотонного потока то же в деле.
Магнитосферная "плазменная машина " в некотором роде аккумулятор Солнечной энергии всех видов. Они уже в нее закачены и имеет место динамический баланс между ежесекундным притоком и механизмами диссипации. Для оценки этой энергии надо 1350 ват/м2
умножать на поверхность магнитосферы, доступную для взаимодействия с корпускулярными Солнечными потоками. И это только энергия фотонного потока, ЕМНИП.

Взаимодействие  корпускулярных потоков с магнитосферой включает механизмы "стока" этой запасенной энергии в энергию, питающую формирование ударной волны и перемещение ее фронта в пространстве магнитосферы.

Какую часть этой энергии реально использовать для ускорения физических тел за счет сил Лоренца косвенно дает приведенная мной оценка.
Как-то так, если не погружаться глубоко.

[Chilik]

Магнитосферная "плазменная машина " в некотором роде аккумулятор Солнечной энергии всех видов. Они уже в нее закачены и имеет место динамический баланс между ежесекундным притоком и механизмами диссипации. Для оценки этой энергии надо 1350 ват/м2 умножать на поверхность магнитосферы, доступную для взаимодействия с корпускулярными Солнечными потоками. И это только энергия фотонного потока, ЕМНИП.
...
Как-то так, если не погружаться глубоко.

Если погружаться чуть глубже, то магнитосфера Земли является для солнечного света практически идеально прозрачным объектом, ибо плотность вещества там ничтожна. Мудрёными словами говоря, длина свободного пробега излучения много больше размеров системы. Поэтому для равновесия магнитосферы пофиг, сколько энергии прокачивается в свете (который электромагнитная волна, а не из Иваново). Свет идёт транзитом мимо.

[zyxman]

У Земли этим способом ловить нечего - в лучшем случае компенсировать торможение атмосферой.

Вероятно, интересно было-бы рассмотреть магнитосферу Юпитера - там поля побольше и соответственно и частиц больше и энергия их больше, и доступные энергии будут посущественней.
Ну конечно самый интересный объект - магнитосфера Солнца - от там можно развернуться!

[sychbird]

Магнитосферная "плазменная машина " в некотором роде аккумулятор Солнечной энергии всех видов. Они уже в нее закачены и имеет место динамический баланс между ежесекундным притоком и механизмами диссипации. Для оценки этой энергии надо 1350 ват/м2 умножать на поверхность магнитосферы, доступную для взаимодействия с корпускулярными Солнечными потоками. И это только энергия фотонного потока, ЕМНИП.
...
Как-то так, если не погружаться глубоко.

Если погружаться чуть глубже, то магнитосфера Земли является для солнечного света практически идеально прозрачным объектом, ибо плотность вещества там ничтожна. Мудрёными словами говоря, длина свободного пробега излучения много больше размеров системы. Поэтому для равновесия магнитосферы пофиг, сколько энергии прокачивается в свете (который электромагнитная волна, а не из Иваново). Свет идёт транзитом мимо.

На этот раз горячитесь Вы, уважаемый коллега. Хотя и есть немалая доля правды в Вашей оценке.
Но ультрафиолет в значительной мере поглощается в ионосфере, и с учетом того, что энергия его высока, это не так уж и мало. Да и энергия видимой части спектра греет атмосферу и через эти процессы оказывает влияние на свойства  ионосферы.

Но собственно эти детали не так уж важны, для того механизма, о котором я здесь говорил.
Аналогом может быть высокая скорость передвижения корабля гидродинамической солетонной волной в узком канале.

[sychbird]

Для сведения.

Надувная конструкция, о которой я упоминал, ни в каком качестве не имеет отношение к модели  паруса.

Ее назначение совсем иное: создать определенную геометрию объекта в космическом пространстве с заданными конфигурациями свойств  электропроводности и определенной геометрической конфигурацией электромагнитного поля. Некий аналог магнитно-гидродинамического канала.

[Dmitri]

Теоретически ваозможно.Практически пока нет.При полярных сияниях потоки космических частиц могуь вывести из стоя электронику.Величина энергии космической плазмы очень велика, особено при солнечных вспышках.Вспомните несчастный Фобос.В России пока  при запуске не учитывают вспышки на солнце.
Не запустили ни солнечный парус, ни тросовую систему, ни плазменный двигатель(даже на МКС).