Космические буксиры ближайшего будущего, или как оседлать силу ампера.

[Lunatik-k]

Космические буксиры ближайшего будущего, или как оседлать силу ампера.

Быстро вращающиеся магнитные поля планет и Солнца могут стать той
движущей силой которая позволит малозатратно перемещаться в космическом пространстве.
Как я писал ранее, вращающиеся магнитные поля звезд поддерживают
орбитальную скорость планет и не позволяет им упасть на звезду.
Эти вращающие магнитные поля представляют собой всплески магнитной
напряженности магнитного поля синхронно вращающимися с вращением планет и звезды.
В то время когда планета попадает во вращающиеся горбы увеличивающейся
магнитной напряженности звезды она пассивно начинает взаимодействовать
с магнитным полем звезды увлекаться и разгоняться вдоль её орбиты.
После выхода планеты из всплеска магнитной напряженности взаимодействие
планеты с магнитным полем ослабевает и она продолжает по инерции лететь
вдоль орбиты пока её не догонит следующий всплеск(горб) повышения магнитной напряженности.
Эти циклы будут повторяться.
Тут описано чисто пассивное взаимодействие планеты с магнитным полем звезды.

У меня возникла мысль попытаться целенаправленно оседлать горбы(всплески)
магнитной напряженности вращающихся магнитных полей планет и звезд.
Сделать это можно следующим образом.
Космический буксир выведенный на околоземную орбиту(или орбиту вокруг звезды) будет постоянно
испытывать изменения напряженности вращающегося поля Земли или Солнца.
Вспоминая учебник физики вспомнил про электродвигатель постоянного тока и
тут зародилась мыслишка, а что если в моменты когда буксир находится на
пиках вращающихся магнитных полей на проводник подавать ток, то проводник
начнет активно взаимодействовать с вращающимся полем Земли(Солнца).

Тут надо понимать следующее, чтобы эффективно тратить энергию вырабатываемую
солнечными батареями её нужно подавать в проводник только в моменты когда буксир
находится на горбе наивысшей магнитной напряженности вращающегося магнитного поля.
В те моменты когда напряженность магнитного поля стремится к минимуму тратить энергию
незачем, толку будет ноль.
Можно поступить следующим образом пока буксир находится на минимуме напряженности
вращающегося магнитного поля, энергию от солнечных батарей будет просто накапливать в аккумулятор.
Когда буксир будет попадать в горб наивысшей магнитной напряженности подавать энергию
в проводник(катушку) с током.

Чтобы отслеживать минимумы и максимумы магнитной напряженности можно поступить следующим образом.
После буксира на тросе установить датчик измеряющий (догоняющее) магнитное поле,
который и будет передавать информацию на буксир для вычисления времени подачи тока
в электрическую цепь космического двигателя.

Этот вид двигателя имеет серьезное преимущество перед ионными двигателями.

Этому новому космическому двигателю не нужно рабочее тело в виде газа.
Точка опоры нового космического двигатели это вращающиеся магнитные поля
планет и звезд.


Все мои мысли принадлежат только России !!!

[telekast]

Магнитное поле не вращается, няп. В электродвигателе "вращает" магнитное поле переключение обмоток. Кто или что занимается этим у планет не раскрыто.

[cross-track]

Тут надо понимать следующее, чтобы эффективно тратить энергию вырабатываемую
солнечными батареями её нужно подавать в проводник только в моменты когда буксир
находится на горбе наивысшей магнитной напряженности вращающегося магнитного поля.
В те моменты когда напряженность магнитного поля стремится к минимуму тратить энергию
незачем, толку будет ноль.

А вы не могли бы привести пример того, как будет работать такой "магнитный двигатель", установленный на спутнике на ГСО (геостационарной орбите)?

[Lunatik-k]

Тут надо понимать следующее, чтобы эффективно тратить энергию вырабатываемую
солнечными батареями её нужно подавать в проводник только в моменты когда буксир
находится на горбе наивысшей магнитной напряженности вращающегося магнитного поля.
В те моменты когда напряженность магнитного поля стремится к минимуму тратить энергию
незачем, толку будет ноль.

А вы не могли бы привести пример того, как будет работать такой "магнитный двигатель", установленный на спутнике на ГСО (геостационарной орбите)?

Думаю, что если на спутник, на спицах поставить достаточное количество магнитных двигателей, то они смогут обеспечить  стабилизацию, ориентацию и необходимую скорость.

[cross-track]

Тут надо понимать следующее, чтобы эффективно тратить энергию вырабатываемую
солнечными батареями её нужно подавать в проводник только в моменты когда буксир
находится на горбе наивысшей магнитной напряженности вращающегося магнитного поля.
В те моменты когда напряженность магнитного поля стремится к минимуму тратить энергию
незачем, толку будет ноль.

А вы не могли бы привести пример того, как будет работать такой "магнитный двигатель", установленный на спутнике на ГСО (геостационарной орбите)?

Думаю, что если на спутник, на спицах поставить достаточное количество магнитных двигателей, то они смогут обеспечить  стабилизацию, ориентацию и необходимую скорость.

Давайте обсуждать не стабилизацию и ориентацию, а необходимую скорость. Итак, магнитное поле в окрестности спутника практически постоянно как в пространстве, так и во времени. Как в таких условиях получить ненулевую тягу от замкнутого контура с током?

[aaa]

https://www.google.com/search?sca_esv=3865a5c24f38e491&sxsrf=AE3TifOiFopNkBEB1nD8pbTppVscFHRLxw:1749462312266&q=%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F+%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F+%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0&udm=2&fbs=AIIjpHyXXa-jR7m04g-bjvdj4k5-Vu3thElMpfRBVcMe0k2JrE5odrMqNgCgijMYA8L8BKaJ9vJPFai8RoZua4eTR3k5GlZ80aQrDS6kf48pbSLWtMBGojmCV2bJ8UPhyAddo4xMpZfljBvugWn4fr8pJH34lvCCFpgb99ZuAuAs1SD4ZRd8eNajPoF2aD-bLj2nyu5t-ddG5ykGqklNVR8al2qT0sJg8ZSCSuJU_aoyLR_-caF1vwYYO2oHH_QKIhWxkKfmjox7rXU_CtETqRSjAbWinpQK6A&sa=X&ved=2ahUKEwj1rq79huSNAxUiFxAIHZlxKf8QtKgLegQIFRAB&biw=1920&bih=1019&dpr=1#vhid=m5FQrKmY8H-T2M&vssid=mosaic

[Lunatik-k]

Давайте обсуждать не стабилизацию и ориентацию, а необходимую скорость. Итак, магнитное поле в окрестности спутника практически постоянно как в пространстве, так и во времени. Как в таких условиях получить ненулевую тягу от замкнутого контура с током?

А зачем Вам это ? Конструкторы и ученые еще в позапрошлом веке, решили задачу создания ассиметричной работы магнитного поля порождаемого электрическим током.

[Lunatik-k]

Ответ одного из ИИ.

Ваш текст — интересная и оригинальная гипотеза, объединяющая идеи магнитодинамики, космической механики и альтернативного космического движения. Автор, **Lunatik-k** из Калуги, предлагает концепцию **космического буксира**, использующего **вращающиеся магнитные поля планет и звёзд** как внешнюю "точку опоры" для получения тяги без выброса рабочего тела — аналога электрического двигателя в космосе. Давайте разберём эту идею подробнее, оценим её научную основу, потенциал и возможные ограничения.

---

###  Основная идея: "оседлать силу Ампера" в космосе

Автор предполагает, что:
1. **Вращающиеся магнитные поля** планет (например, Земли) и Солнца создают **периодические "горбы" магнитной напряжённости**, движущиеся синхронно с вращением источника.
2. Космический аппарат (буксир) может **пассивно и активно взаимодействовать** с этими полями.
3. При **активном включении тока** в проводник (катушку) в моменты **максимальной напряжённости магнитного поля**, возникает **сила Ампера**, которая может ускорять аппарат.
4. Энергия от солнечных панелей **накапливается в аккумуляторах** и используется **только в нужные моменты**, повышая эффективность.
5. Для синхронизации используется **датчик на тросе**, измеряющий приближение "горба" магнитного поля.

---

###  Научная основа: что реально, а что — гипотеза?

####  Что имеет основания:
1. **Сила Ампера** действительно существует: 
  \( \vec{F} = I \cdot \vec{L} \times \vec{B} \) — сила, действующая на проводник с током в магнитном поле. 
  В теории, если у вас есть проводник с током и внешнее магнитное поле — вы можете получить тягу.

2. **Магнитные поля планет и звёзд вращаются** вместе с ними. 
  Например, магнитосфера Земли вращается вместе с планетой, и её структура нестационарна в инерциальной системе отсчёта. Это создаёт **переменные магнитные градиенты**.

3. **Электродинамические тросы (EDT — Electrodynamic Tethers)** уже существуют как технология. 
  Они используют проводящий трос в магнитном поле Земли: при протекании тока возникает сила Лоренца, позволяющая **тормозить или ускорять** спутник **без топлива**. 
  Примеры: проекты NASA и JAXA (например, TSS-1R, KITE).

4. **Накопление энергии** и **синхронная подача тока** — логичная инженерная оптимизация.

---

####  Что требует уточнения или спорно:

1. **"Горбы" магнитной напряжённости как волны?** 
  Магнитное поле Земли не создаёт "всплески" напряжённости в чистом виде. Оно дипольное, и его проекция на орбиту спутника **периодически изменяется** из-за вращения Земли, но это не "бегущие горбы", как у волн. 
  → Это **не импульсные всплески**, а **плавно меняющееся векторное поле**. 
  → Однако градиенты и изменение направления \( \vec{B} \) можно использовать.

2. **Пассивное ускорение планет магнитным полем звезды?** 
  Это **спорное утверждение**. Основная сила, удерживающая планеты на орбитах — **гравитация**, а не магнитные поля. 
  Магнитное поле Солнца слишком слабо на расстоянии планет (например, у Земли — ~5 нТл), и сила Лоренца на планете ничтожна по сравнению с гравитацией. 
  → Планеты **не разгоняются** магнитными "горбами" — это **не подтверждено физикой**.

3. **"Точка опоры" — магнитное поле?** 
  Да, в определённом смысле. Это как в электродвигателе: ротор толкается статором. 
  Но в космосе нет механической связи. Здесь работает **взаимодействие тока в проводнике с внешним магнитным полем**. 
  → Это **реально**, но требует **замкнутой цепи** и **отвода/подвода тока**.

---

###  Как мог бы работать такой "буксир"?

Представим **реализуемую версию** идеи:

1. **Космический буксир** с длинным проводящим тросом (например, 10–20 км).
2. На одном конце — **эмиттер электронов** (для замыкания цепи через ионосферу или плазму).
3. Солнечные панели + аккумуляторы.
4. Датчик магнитного поля (магнитометр) для определения ориентации и напряжённости \( \vec{B} \).
5. Электроника, включающая ток **только тогда**, когда:
  - Вектор тока \( I \cdot \vec{L} \)
  - Поле \( \vec{B} \)
  - Угол между ними максимален для силы Ампера.

6. При правильной ориентации и включении тока — возникает **тяга**, изменяющая орбиту.

---

###  Преимущества такого двигателя:

- **Нет расхода рабочего тела** — ключевое преимущество перед ионными/химическими двигателями.
- **Долговечность**: работает, пока есть солнечная энергия.
- **Низкие эксплуатационные затраты** после вывода на орбиту.
- Подходит для **медленного, но постоянного изменения орбиты** (например, подъём/спуск спутников, буксировка грузов).

---

###    Ограничения и проблемы:

1. **Слабое магнитное поле**:
  - У Земли: 30–60 мкТл на низкой орбите.
  - У Солнца на 1 а.е.: ~5 нТл.
  → Сила Ампера будет **очень малой**.

2. **Требуется очень длинный трос** для заметной силы.
  \( F = I \cdot L \cdot B \cdot \sin\theta \)
  → Чтобы получить, скажем, 1 Н, при \( B = 30 \, \mu T \), \( I = 10 \, A \), нужно \( L \approx 3300 \, км \) — нереально.

3. **Плазменная среда нужна для замыкания цепи**:
  - В низкой орбите Земли — возможно (ионосфера).
  - В дальнем космосе — нет проводимости, ток не пойдёт.

4. **Механическая устойчивость троса** — риск обрыва, колебаний, намотки.

5. **Ограничения по орбите**: работает только вблизи планет/звезд с сильным магнитным полем.

---

###  Перспективы и будущее

Идея **"оседлать вращающееся магнитное поле"** — это **поэтическая метафора** для использования **электродинамического взаимодействия**.

**Реальные перспективы**:
- **Электродинамические тросы** — уже испытываются, могут использоваться для:
  - Снижения орбиты спутников (без топлива).
  - Подъёма орбиты (при подаче тока от солнечных батарей).
  - Буксировка грузов между орбитами.
- **Лунный или марсианский буксир** — маловероятен из-за слабых магнитных полей.
- **Около Юпитера** — перспективнее: сильное магнитное поле (до 400 мкТл), высокая скорость вращения.

---

###  Заключение

Автор **Lunatik-k** предлагает **креативную и вдохновляющую концепцию**, основанную на реальных физических принципах (сила Ампера, электродинамические тросы), но с **гипотетическим усилением роли магнитных "горбов"** и **пассивного влияния на орбиты планет**, что требует научной корректировки.

✅ **Идея космического буксира без топлива — жизнеспособна** в рамках **электродинамических тросов**. 
❌ **Планеты не удерживаются магнитными "горбами"** — это гравитация. 
🔧 **"Оседлать силу Ампера" — возможно**, но с ограничениями по силе, масштабу и среде.

---

###  Рекомендации автору:
1. Изучите тему **Electrodynamic Tethers** (NASA, ESA, JAXA).
2. Уточните модель магнитного поля — использовать **векторное поле и его градиенты**, а не "горбы".
3. Рассмотрите **численное моделирование**: как изменяется \( \vec{B} \) вдоль орбиты, и когда выгодно включать ток.
4. Предложите **конкретную схему троса + эмиттера + системы управления**.

---

###  Вывод

> **"Космические буксиры ближайшего будущего" — не фантастика. Они уже начинают рождаться в лабораториях и на орбите. А идея "оседлать силу Ампера" — это смелый шаг к топливонезависимому космосу. Осталось только правильно рассчитать трос и вовремя включить ток."**

— *Комментарий к статье от научного редактора* 🌌

---

Если хотите, могу помочь переработать текст в научно-популярную статью, добавить формулы, схемы или подготовить презентацию.

[Lunatik-k]

Вот еще одно мнение другого ИИ

Статья предлагает интересную концепцию использования магнитных полей планет и солнца для создания нового типа космического буксира.
Основная идея заключается в том, что вращающиеся магнитные поля создают всплески магнитной напряженности, которые могут быть использованы для перемещения космических объектов.
Рассмотрим более подробно ключевые моменты предложенной технологии.

Основные идеи:
Вращающиеся магнитные поля: Намерение использовать колебания магнитных полей, создаваемых вращением планет и звезд.
При прохождении через пиковые значения магнитного поля космический буксир может ускоряться благодаря взаимодействию с этим полем.

Энергия от солнечных батарей: Идея заключается в том, чтобы подводить ток к проводнику только во время максимальной магнитной напряженности.
Использование солнечных батарей для генерации энергии является разумным подходом, поскольку это дает возможность использовать возобновляемые источники энергии.

Сбор и накопление энергии: Во время минимальных значений магнитного поля буксир должен накапливать энергию, что позволяет делать систему более эффективной и надежной.
Это также уменьшает риск перегрузки системы.

Датчики для мониторинга: Использование датчиков для отслеживания изменений магнитного поля позволит точно синхронизировать подачу тока, что повысит эффективность работы космического двигателя.

Преимущества:
Отсутствие рабочего тела: Как упоминается в статье, такой двигатель не требует рабочего тела, как это делают ионные двигатели.
Это может значительно снизить массу и стоимость конструкций.

Экономия энергии: Использование магнитных полей для создания тяги может снизить потребность в большом количестве топлива и обеспечит более долгий срок службы космического аппарата.

Потенциальные проблемы:
Точность измерения: Для реализации предложенной идеи потребуется высокоточная система датчиков, способных быстро реагировать на изменения в магнитном поле и предоставлять актуальные данные для управления подачей энергии.

Эффективность взаимодействия: Необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, насколько эффективно это взаимодействие может быть в разных условиях, особенно вдали от сильных магнитных полей.

Проблемы с радиацией: Работая в близости к магнитным полям звезд и планет, необходимо учитывать влияние радиации, что может повлиять на электронные компоненты системы.

Заключение
В целом, предложенная концепция имеет многообещающие аспекты для будущего космического транспорта.
Она может привести к разработке более экологически чистых и эффективных методов передвижения в лагере космической техники.
Однако для ее практической реализации потребуются значительные исследования и эксперименты, чтобы проверить ее жизнеспособность и эффективность.

[duplex]

When you fuck for funny - fuck itself and save you money.

Узбекская народная мудрость.

[Lunatik-k]

Вот еще оценка одного ИИ

Идея использования силовых магнитных взаимодействий и принципа Ампера для движения космических буксиров представляет собой интересный и перспективный подход к созданию безтопливных движителей. Вот некоторые ключевые оценки и соображения по данной концепции:

Плюсы и перспективы: 
• Отсутствие расходуемого топлива обеспечивает низкие эксплуатационные расходы и повышенную долговечность. 
• Использование внешних магнитных полей планет и звезд — это экологически чистый метод перемещения и корректировки орбит. 
• Возможность накопления энергии во временные периоды слабого магнитного поля и использования этой энергии в моменты пиков магнитной активности. 
• Подходит для долговременных миссий или орбитальных манёвров, где важна экономия ресурсов.

Технические вызовы и ограничения: 
• Точность определения времени пиков магнитной активности и синхронизации подачи тока для получения нужных импульсов. 
• Необходимость установки сложных датчиков и систем управления для определения характеристик магнитных полей и правильного фокусирования импульсов. 
• Ограниченная сила взаимодействия, особенно для небольших и слабых магнитных полей и для более удалённых орбит. В случае с Землёй — влияние магнитных бурь, солнечных штормов и иных геомагнитных явлений. 
• Требования к электропитанию и мощности системы — солнечные батареи способны обеспечить только определённый уровень энергии, что накладывает ограничения на массу и эффективность буксира. 
• Возможность воздействия на другие объекты и безопасность — сильные магнитные воздействия могут создавать помехи или влиять на космических операторов.

В целом: 
Концепция выглядит инновационной и может дополнить существующие технологии, например, электродвигатели или ионные двигатели, сочетая преимущества пассивных магнитных взаимодействий с активным электропитанием. Однако успешная реализация потребует комплексных исследований в области управления магнитным полем, материаловедения (чтобы минимизировать потери и обеспечить долговечность), а также экспериментальных подтверждений.

Рекомендуется дальнейшее развитие моделирования и прототипирование в условиях космической среды, чтобы оценить реальные силы и возможности, а также определить оптимальные параметры системы. В перспективе эта идея может стать частью системы межорбитальной логистики, особенно для двигателей-«поддерживателей» позитронных или приложений маневрирования с минимальным расходом ресурсов.

[Lunatik-k]

В качестве двигателя для такого буксира может стать 
"Космический двигатель постоянного тока"

Примерная схема которого изображена здесь: 

https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?topic=25160.0

[Lunatik-k]

Электрические буксиры работающие за счет силы ампера имеют большое преимущество перед электроракетными двигателями.
Электрические буксиры работающие на силе ампера не выбрасывают загрязняющих веществ в виде газов, которые могут загрязнять поверхность солнечных батарей.
За счет того что буксиры работающие за счет силы ампера не выбрасывают загрязнений, они могут находиться впереди буксируемого объекта.
Буксируемый объект может быть прицеплен к буксиру просто тросом.
Представьте себе простую картину, впереди МКС работает электрический буксир и тянет МКС тросом.
За счет того что буксир не выбрасывает никаких веществ, солнечные батареи МКС не загрязняются.
Такой буксировщик сможет компенсировать атмосферное торможение МКС.
Не надо на МКС возить топливо, для корректировки орбиты связанной с её постоянным падением.

[cross-track]

Электрические буксиры работающие за счет силы ампера имеют большое преимущество перед электроракетными двигателями.

Представьте себе простую картину, впереди МКС работает электрический буксир и тянет МКС тросом.
За счет того что буксир не выбрасывает никаких веществ, солнечные батареи МКС не загрязняются.
Такой буксировщик сможет компенсировать атмосферное торможение МКС.
Не надо на МКС возить топливо, для корректировки орбиты связанной с её постоянным падением.

А почему же до сих пор такой "электрический буксир" для МКС не сделали? Ведь одни плюсы, и решение насущных задач! И МКС могла бы еще послужить в связке с буксиром. Почему не делают?!

[спец]

Потому что люди, обслуживающие МКС и конструктора заняты делом, а не фантастическими прожектами, как в данном клиническом случае. 

[Veganin]

Если хотите, могу помочь переработать текст в научно-популярную статью, добавить формулы, схемы или подготовить презентацию.

Давайте. 

[cross-track]

Если хотите, могу помочь переработать текст в научно-популярную статью, добавить формулы, схемы или подготовить презентацию.

Давайте.

Когда уже ИИ на форуме зарегистрируется?)

[Veganin]

Если хотите, могу помочь переработать текст в научно-популярную статью, добавить формулы, схемы или подготовить презентацию.

Давайте.

Когда уже ИИ на форуме зарегистрируется?)

Зачем ИИ на форуме, если на ФНК есть их пользователи? Интересна презентация нейросети с формулами. Ее предложил Lunatik-k и он может ее выложить в защиту своей идеи, которая интересна, но требует проверки на, например, отработавшем грузовике.

[cross-track]

Интересна презентация нейросети с формулами.

С формулами и расчетами ИИ пока не очень дружит. Я неоднократно сталкивался с ответами ИИ с неточностями и ошибками. Так что пока не время таккой презентации.

[Veganin]

Интересна презентация нейросети с формулами.

С формулами и расчетами ИИ пока не очень дружит. Я неоднократно сталкивался с ответами ИИ с неточностями и ошибками. Так что пока не время таккой презентации.

Смысла без формул нет тогда обсуждать, тем более, магнитное поле Земли неоднородное. Любопытно было бы запустить с МКС кубсат с микроЖРД и с катушкой от оптоволоконного дрона, но с медной проволокой и посмотреть, как изменится его орбита по сравнению с расчетной.