Электростатический парус.

[Wyvern]

а я вообще не понимаю, зачем ты кричишь?...

Кричать это ВОТ ТАК - а вот так это выделение  :lol: Для тех, кто первый раз в инете...

[Tot Amon]

чудная ты истеричка

[Татарин]

Спасибо, посмотрю. Почему-то наши спецы по сверхпроводящим магнитам серьёзно рассматривали либо чепецкий, либо немецкий проводник. Возможно, есть тонкости, про которые я не знаю. А со сваркой тоже не всё просто.

О каких полях и токах идёт речь? Порядок?

[Татарин]

Ы?  :shock: http://www.kosmofizika.ru/spravka/scr.htm Интересно то как раз "ловить" вспышки и "быструю" компоненту ветра.

Зачем? "Быстрая" компонента несёт малую часть импульса. А накладные расходы на её задержание обещают быть очень высокими. Так зачем?

[Wyvern]

...О каких полях и токах идёт речь? Порядок?

Наверное, что то типа:

Американское военно-морское ведомство строит во Флориде (National High Magnetic Field Laboratory) .... тестовый ВТСП соленоид (диаметр 0.5 м, индуктивность 12 Гн, запасаемая энергия 60 кДж при пиковом токе 120 А) для изучения поведения ВТСП материалов в будущем накопителе. В центре соленоида достигнуто поле 7.5 Тл с однородностью 1 % в объеме диаметром 5 см. Соленоид оптимизирован на минимальные времена сброса (6 с) от 7 Тл до 0 и восстановления полного поля (4 мин).

А вот найденный мной максимум - 25Т : http://www.ndfeb.ru/news.php?act=news&num=147&id=

[Татарин]

а не будет ли заряд сетки нейтрализован межпланетной плазмой?
По моему эта задача ставилась на предмет радиационной защиты,
но там возникли принципиальные проблемы именно с поддержанием нескомпенсированного заряда.

Это вопрос динамического равновесия. Плазма компенсирует, мы - декомпенсируем. Прикидки показывают, что мощность, требуемая для компенсации, относительно невелика.

С радиационной защитой никаких проблем нет, за исключением той "мелочи", что электростатическая защита призвана была ловить частицы с энергиями на 6-10 порядков больше. От протонов в несколько эВ (которые в первую очередь интересуют в контексте паруса нас) замечательно защищает микронная фольга, а защищаться надо от протонов с энергиями в МэВ и выше. Соответвенно - на 6-10 порядков нужен выше потенциал и расходы на его поддержание.

2. конечно, нейтральная плазма будет отталкиваться от магнитного паруса. Но будет ли он а отталкиваться от заряженной сетки?

А не стоИт задачи удерживать плазму. Нужно лишь, чтобы она передала парусу значительную часть своего импульса. Отталкиваться плазма (вся, целиком), конечно, не будет. А вот задерживаться и отдавать свой импульс - да. В чём и состоит цель.

3. насчет магниного поля все же остается вопрос: не нейтрализует ли его радиационный пояс, образованный из межпланетной плазмы.

Магнитный парус тут оффтопик.
Но его гораздо сложнее развёртывать и поддерживать.

[Wyvern]

....Магнитный парус тут оффтопик.
Но его гораздо сложнее развёртывать и поддерживать.

Да ладно, то же мне "оффтоп"  :lol:

Как раз складывается впечатление что наоборот : магнитный парус -пустил ток, он и развернулся в идеальное кольцо. А вот с электростатикой - а ну как с одной стороны край окажется под более сильным потоком частиц? Эка его заколбасит?

[Татарин]

....Магнитный парус тут оффтопик.
Но его гораздо сложнее развёртывать и поддерживать.

Да ладно, то же мне "оффтоп"  :lol:

Как раз складывается впечатление что наоборот : магнитный парус -пустил ток, он и развернулся в идеальное кольцо.

Это в теории. На практике гибкость ВТСП, мягко говоря, очень невелика. Это керамика, и свойства СП очень чувствительны к наличию дефектов. И разворачивать его ты должен вместе с солнечным экраном, ориентируя последний строго по солнцу. А потери в обычных проводниках ставят крест на идее изначально.
Так что, если подумать...

А вот с электростатикой - а ну как с одной стороны край окажется под более сильным потоком частиц? Эка его заколбасит?

Ничего страшного. Прогнётся. Центробежная сила выровняет.

[Wyvern]

....Магнитный парус тут оффтопик.
Но его гораздо сложнее развёртывать и поддерживать.

Как раз складывается впечатление что наоборот : магнитный парус -пустил ток, он и развернулся в идеальное кольцо.

Это в теории. На практике гибкость ВТСП, мягко говоря, очень невелика.

Ты (как всегда слегка отстал от жизни. Например, промышленный ленточный провод 2G344 AMSC толщиной в 0,18мм и шириной 4,4мм можно сгибать по радиусу 35мм.

А вот с электростатикой - а ну как с одной стороны край окажется под более сильным потоком частиц? Эка его заколбасит?

Ничего страшного. Прогнётся. Центробежная сила выровняет.

Внезапно (С) появляется еще и центробежная сила  :wink:

[Татарин]

Ты (как всегда слегка отстал от жизни. Например, промышленный ленточный провод 2G344 AMSC толщиной в 0,18мм и шириной 4,4мм можно сгибать по радиусу 35мм.

А разгибать? И как это сказывается на параметрах?

Внезапно (С) появляется еще и центробежная сила  :wink:

Начальный пост темы.

[Wyvern]

Ты (как всегда слегка отстал от жизни. Например, промышленный ленточный провод 2G344 AMSC толщиной в 0,18мм и шириной 4,4мм можно сгибать по радиусу 35мм.

А разгибать? И как это сказывается на параметрах?

Никак. Ограничений на число сгибаний нет, как нет ни на вибрацию, ни на натяг (в пределах допустимого, 12 кг что ли)

[Tot Amon]

Это вопрос динамического равновесия. Плазма компенсирует, мы - декомпенсируем. Прикидки показывают, что мощность, требуемая для компенсации, относительно невелика.

Вряд ли эти расчеты простые.

Там может возникнуть диллема, пустить эту мощгость на поддержание заряда, или на ЭРД.

С радиационной защитой никаких проблем нет, за исключением той "мелочи", что электростатическая защита призвана была ловить частицы с энергиями на 6-10 порядков больше.

С ней то как раз и проблема. НАСА до сих пор ее не решила. При повышении потенциала брони разряд получается просто гигантский.

А так парус работать будет. Просто электроны, поглощаемые сеткой, придется эммитировать обратно. Вопрос только в том, какая энергия потребуется на эмиссию электронов с целью компенсации заряда. Они вроде легче.  Но проблема в том, что температура электронов в плазме не меньше энергии протонов. Не займет ли эмиссия электронов столько же энергии, сколько будет получено от протонов.

В таком случае энергия не будет дармовой.

[Wyvern]

Это вопрос динамического равновесия. Плазма компенсирует, мы - декомпенсируем. Прикидки показывают, что мощность, требуемая для компенсации, относительно невелика.

Вряд ли эти расчеты простые.

Там может возникнуть диллема, пустить эту мощгость на поддержание заряда, или на ЭРД.....

Вот эту дилемму и решает магнитный парус с сверхпроводящей петлей: энергия НЕ РАСХОДУЕТСЯ Возможная потеря энергии - только на охлаждение петли, которую можно свести если не к нулю, то к минимуму.

[Tot Amon]

вопрос к Татарину:

если предложить нарисовать на бумажке магнитный парус с радиоционным окружением, не будет ли оно нейтрализовывать
само поле? Захваченные полем электроны и протоны, двигаясь по ларморовским орбитам, будут его ослаблять. Правда,  для магнитного поля Земли этого не ощущается.

[Tot Amon]

паутина Татарина может занимать огромную площадь при сохранении нужного потенциала.  Магнитое кольцо, если оставить технические проблемы плохо тем, что чем оно больше, тем слабее поле. Обратно пропорционально радиусу кольца и... При той же массе сечение провода и сила тока тоже будет будет уменьшаться пропорционально.
То есть при попытке увеличить радиус кольца при постоянной массе
поле будет уменьшаться в силу технических причин как обратный квадрат. А лармор должен увеличиваться пропорционально. То есть есть некий порог, при котором его эффективность как зеркала будет резко падать.


Пример: возьмем СП кольцо радиусом примерно 16 км из станнида ниобия из идеальной проволоки диаметром 1 миллиметр, по которой течет ток 10 000 А  (в теории конечно). Получаем поле примерно 10Е-7 тесла ( в 20 раз меньше земного)  Такое кольцо будет весить  1 тонну, что в принципе можно себе представить.
При этом ларморовский радиус  протонов солнечного ветра (средняя скорость протонов 400 км/с)  примерно 20 км, то есть как раз того же порядка.

Сила, которая будет действовать на кольцо (6 10Е12 протонов в секунду) порядка 4Н, что на три порядка будет меньше солнечного давления на  солнечный парус такой же площади: 3000Н

Попытка увеличит радиус кольца приведет к пропорцтональному уменьшению его эффективности.

У кольца есть недостаток: в отличие от сетки его легко перебить метеоритом. А сетка этого не почувствует! И сетка не нуждается в охлаждении, что отдельная непростая проблема.

[Wyvern]

Считаем: у нас сверхпроводящий провод диаметром 12мм. Т.е. площадь поверхности нагрева  1 метра погонного не более 1900мм^2 или ~0,0019м^2 Солнечная постоянная - ~1388ватт*с/м^2 на орбите Земли. Если покрыть провод серебряным напылением с отражающей способностью 85%, то на погонный метр  провода будет получать 0,4Вт*сек.
Длинна провода петли диаметром 10км составляет 31415метров, соответственно на охлаждение будет тратится 24кВт (при КПД холодильника 50%)
Причем будет нехилый запас по времени:
Объем погонного метра провода 112см^3 . Так как провод имеет медную подложку, считаем, что он медный с плотностью ~8,93грамм/см^3, молярной массой 63,5 грамма и теплоемкостью 24 Дж/К - погонный метр имеет массу   1000грамм или 15,7 моль. Если первоначально наш провод был охлажден жидким гелием до Т 4К, а сверхпроводимость исчезает при 84К то он должен нагреться на  80К для чего надо (24*15,7) 377 Джоулей которые он и получит за 942 секунды.

[Wyvern]

паутина Татарина может занимать огромную площадь при сохранении нужного потенциала.  Магнитое кольцо, если оставить технические проблемы плохо тем, что чем оно больше, тем слабее поле. .....

...но тем больше ПЛОЩАДЬ и соответственно, большее число частиц взаимодействующих с полем
Т.е. для каждого конкретного случая надо отдельно считать.


Вообще мне кажется в первом приближении, что затея Татарина очень выгодна для...светового паруса Т.е. в любом случае, если мы пользуемся отражателем, то у нас есть металлизированный слой который очень неплохо зарядить. А РАЗВОРАЧИВАТЬ огромный парус очень удобно при помощи магнитной петли   :lol:

[Wyvern]

Пример: возьмем СП кольцо радиусом примерно 16 км .....Такое кольцо будет весить  1 тонну, что в принципе можно себе представить.

Сила, которая будет действовать на кольцо (6 10Е12 протонов в секунду) порядка 4Н, что на три порядка будет меньше солнечного давления на  солнечный парус такой же площади: 3000Н....

При массе самого зеркала сделанного из наилегчайшей, 5грамм/метр.кв пленки, в 4000 (ЧЕТЫРЕ ТЫСЯЧИ) ТОНН  :lol:

Делим теперь 1 тонну на 4Н и 4000тонн на 3000Н - где тяга выше?  :wink:

[Tot Amon]

паутина Татарина может занимать огромную площадь при сохранении нужного потенциала.  Магнитое кольцо, если оставить технические проблемы плохо тем, что чем оно больше, тем слабее поле. .....

...но тем больше ПЛОЩАДЬ и соответственно, большее число частиц взаимодействующих с полем
Т.е. для каждого конкретного случая надо отдельно считать.


Вообще мне кажется в первом приближении, что затея Татарина очень выгодна для...светового паруса Т.е. в любом случае, если мы пользуемся отражателем, то у нас есть металлизированный слой который очень неплохо зарядить. А РАЗВОРАЧИВАТЬ огромный парус очень удобно при помощи магнитной петли   :lol:

Парус Татарина будет работать в первом приближении, только там возникают проблемы второго порядка связанные с электронейтральностью плазмы. Для развертываения паруса? Прочему бы и нет, опять с учетом вышеупомянутых проблем.

ВТСП не вполне стабильны в вакууме, есть работы. Но это дело наживное, японцы изобрели новый класс, который доведут до ума.

С магнитной метлей проблема нtмного в другом. Если конечно я правильно понимаю вопрос, ларморовский радиус отражаемых протонов должен быть того же порядка, что и размер петли. Если он , скажем, будет на порядок больше, то магниnное зеркал работать не будет. Казалось бы, с увеличением радиуса петли увеличивается и необходимый ларморовский радиус , так как поле падает обратно пропорционально радиусу петли. При том же значении тока

Но это означает рост массы петли. Примерный рассчет я уже привел ранее. Тяга на три порядка меньше. Но, вес солнечного зеркала таких же габаритов при толщине пленки один микрон будет 1000 тон!!!

То есть весовая эффективность примерно одинакова! Но солнечный парус выигрывает по габаритам, что важно для решения  ИТ задач. И все равно остается проблема микрометеоритов.

Паутина Татарина теоретически может быть на три порядка легче.
Но вот как она будет реагировать с плазмой, загадка. Возможно что это устройство просто превратиться в банальный паутинный ЭРД

[Tot Amon]

Пример: возьмем СП кольцо радиусом примерно 16 км .....Такое кольцо будет весить  1 тонну, что в принципе можно себе представить.

Сила, которая будет действовать на кольцо (6 10Е12 протонов в секунду) порядка 4Н, что на три порядка будет меньше солнечного давления на  солнечный парус такой же площади: 3000Н....

При массе самого зеркала сделанного из наилегчайшей, 5грамм/метр.кв пленки, в 4000 (ЧЕТЫРЕ ТЫСЯЧИ) ТОНН  :lol:

Делим теперь 1 тонну на 4Н и 4000тонн на 3000Н - где тяга выше?  :wink:

я взял по минимуму, 1 грам / м кв. Но не суть дела. Массовая эффективность все же одного порядка. Ну ладно , ну в 5 раз лучше.

Один метеорит - и бабах!!  А у Татарина эта вата непробиваема