Космические буксиры ближайшего будущего, или как оседлать силу ампера.

[Lunatik-k]

Google

Обзор от ИИ

Космические буксиры, основанные на силе Ампера, представляют собой гипотетические устройства, которые используют электромагнитные силы для движения в космическом пространстве, а не традиционные реактивные двигатели. Такие системы предполагают взаимодействие магнитных полей космического аппарата с магнитными полями планеты или других космических объектов, что создает тягу, используя принцип силы Ампера (закон Лоренца).

Принцип работы

Для работы такого буксира требуется наличие сильных магнитных полей, как на самом аппарате, так и на "буксируемом" объекте или космическом теле.

Закон Лоренца

Когда проводник, по которому течет электрический ток, помещен в магнитное поле, на него действует сила Ампера, которая и создает необходимое движение.

Применение в космосе

Вместо того, чтобы выбрасывать массу для создания тяги (как ракетный двигатель), космический буксир использует внешние магнитные поля, например, магнитосферу Земли, для передвижения.

Перспективы и сложности

Сила Ампера может обеспечить экономичный способ перемещения космических аппаратов, особенно вблизи планет с сильными магнитными полями, таких как Земля.

Это направление является предметом активных научных исследований, и пока нет полностью реализованных проектов космических буксиров, работающих только на силе Ампера.

Ограничения

Одним из основных ограничений является необходимость наличия сильных магнитных полей как у буксира, так и у космического тела, с которым он взаимодействует.

[vsvor]

Ну, есть такая тема, и уже довольно давно.

OVERVIEW OF FUTURE NASA TETHER APPLICATIONS (1999)
L. Johnson _, B. Gilchrist 2, R. D. Estes 3, and E. Lorenzini

The groundwork has been laid for tether applications in space. NASA has developed tether technology for space applications since the 1960's. Important recent milestones include retrieval of a tether in space (TSS-1, 1992), successful deployment of a 20-km-long tether in space (SEDS-1, 1993), and operation of an electrodynamic tether with tether current driven in both direction_power and thrust modes (PMG, 1993). Various types of tethers and systems can be used for space transportation. Short electrodynamic tethers can use solar power to 'push' against a planetary magnetic field to achieve propulsion without the expenditure of propellant.

[Lunatik-k]

Ну, есть такая тема, и уже довольно давно.

Описание в аннотации приведенной Вам статье не имеет ничего общего с предложенной идеей.
Это похоже на обыкновенную попытку привлечения внимания к другой статье и ни чего более.
Увести читалеля в сторону.

[спец]

Это похоже на обыкновенную попытку привлечения внимания к другой статье и ни чего более.
Увести читалеля в сторону.

Самокритично, однако. 

[спец]

Проекция – это приписывание собственных психических содержаний другим людям, животным, явлениям природы или собственным органам.
Часто проекция выражается в формировании мнения о другом человеке, путем приписывания ему своего желания, тревоги или убеждения.
Нередко проецируются несовместимые с собственными моральными принципами желания, которые не осознаются. С помощью проекции человек, как бы, "избавляется" от аморальных желаний, которые ему не хотелось бы осознавать. Он, как бы говорит: Это не я, а он. Но это только метафора – проекция совершенно неосознаваемый психический процесс.
Классическим примером проекции является случай, описанный Фрейдом в 16-ой лекции по введению в психоанализ. Как-то к нему обратилась женщина с ревностью в адрес мужа, который ей, вроде как, изменял. Психиатрическое исследование показало, что женщина страдала бредом ревности. А психоаналитическое исследование показало, что причина бреда ревности заключалась в сильных сексуальных чувствах, которые испытывала эта женщина к своему зятю. Но ее высокие моральные принципы не позволяли даже думать об этом – она и не думала, поэтому внутрипсихический конфликт был бессознательным – подходящим выходом из этого бессознательного внутреннего конфликта явилась психологическая защита проекция. Мужу были бессознательно приписаны собственные стремления к прелюбодеянию, что спасало женщину от укоров ее собственной совести – так муж стал козлом отпущения.
У древних евреев был обычай, когда они отпускали в пустыню козла, "нагруженного" их пороками, козел погибал в пустыне от жажды и голода, а они "освобождались" от своих пороков. Такой козел назывался козлом отпущения (Библия. Левит, гл.16).

https://www.psychoanalyst.ru/glossary/projection.php

[Lunatik-k]

Оценка Алисы:

Анализ концепции магнитного космического буксира
Концептуальная основа

Предложенная идея базируется на взаимодействии с вращающимися магнитными полями небесных тел, что является интересным подходом к решению проблемы космического передвижения.

Основные положения
Принцип работы

Использование вращающихся магнитных полей планет и звезд

Синхронизация подачи тока с пиками магнитной напряженности

Накопление энергии в периоды минимальной напряженности

Целенаправленное управление взаимодействием с магнитным полем

Научный анализ
Положительные аспекты

Инновационность подхода

Потенциально низкая потребность в топливе

Использование естественных физических полей

Возможность длительного поддержания орбиты

Сомнительные моменты

Отсутствие количественных оценок эффективности

Неясность механизмов точного синхронизации с магнитными полями

Необходимость сверхточного позиционирования

Сложность практической реализации системы отслеживания магнитных полей

Сравнение с существующими технологиями
Преимущества перед ионными двигателями

Отсутствие необходимости в рабочем теле

Использование внешних источников энергии

Потенциально более высокая эффективность

Недостатки концепции

Неясность энергетических затрат на систему

Сложность управления процессом

Необходимость высокоточной навигации

Зависимость от внешних магнитных полей

Практическая реализуемость
Технические вызовы

Разработка системы мониторинга магнитного поля

Создание эффективной системы накопления энергии

Обеспечение точного временного управления подачей тока

Защита от космических воздействий

Заключение
Предложенная концепция представляет собой интересную теоретическую модель, требующую серьезной доработки

Необходимы детальные математические расчеты эффективности

Требуется моделирование взаимодействия с магнитными полями

Нужно провести анализ энергетических затрат

Следует оценить технические ограничения

Концепция может стать основой для новых исследований в области космических двигателей, но на текущем этапе требует существенной научной проработки и экспериментальной проверки.

[cross-track]

Заключение
Предложенная концепция представляет собой интересную теоретическую модель, требующую серьезной доработки

Необходимы детальные математические расчеты эффективности

Требуется моделирование взаимодействия с магнитными полями

Нужно провести анализ энергетических затрат

Следует оценить технические ограничения

Концепция может стать основой для новых исследований в области космических двигателей, но на текущем этапе требует существенной научной проработки и экспериментальной проверки.

[Lunatik-k]

Наука движется вперед.
Обзор Алисы.

Возможно, имелась в виду концепция использования силовых магнитных взаимодействий и принципа Ампера для движения космических буксиров. [color=var(--depot-color-text-tertiary)]forum.novosti-kosmonavtiki.ru[/url][/font][/color]
Основная идея заключается в том, что вращающиеся магнитные поля создают всплески магнитной напряжённости, которые могут быть использованы для перемещения космических объектов. [color=var(--depot-color-text-tertiary)]forum.novosti-kosmonavtiki.ru[/url][/font][/color]
Некоторые особенности концепции:

• Использование колебаний магнитных полей. При прохождении через пиковые значения магнитного поля космический буксир может ускоряться благодаря взаимодействию с этим полем.
• Энергия от солнечных батарей. Ток к проводнику планируют подводить только во время максимальной магнитной напряжённости.
• Сбор и накопление энергии. Во время минимальных значений магнитного поля буксир должен накапливать энергию, что позволяет делать систему более эффективной и надёжной.
• Датчики для мониторинга. Их планируют использовать для отслеживания изменений магнитного поля, чтобы точно синхронизировать подачу тока и повысить эффективность работы космического двигателя.

 [color=var(--depot-color-text-tertiary)]forum.novosti-kosmonavtiki.ru[/url][/font][/color]
Некоторые преимущества концепции:

• отсутствие расходуемого топлива обеспечивает низкие эксплуатационные расходы и повышенную долговечность;
• использование внешних магнитных полей планет и звёзд — 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.

 [color=var(--depot-color-text-tertiary)]forum.novosti-kosmonavtiki.ru[/url][/font][/color]
Некоторые 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.

 [color=var(--depot-color-text-tertiary)]forum.novosti-kosmonavtiki.ru[/url][/font][/color]

Алиса начала работать на популяризацию сайта Новости космонавтики.

[Lunatik-k]

DeepSeek-V3

Твоя идея о космических буксирах, использующих вращающиеся магнитные поля планет и звезд, действительно интересна и напоминает гипотетические концепции магнитных парусов или безреактивных двигателей. Однако давай разберем её с точки зрения современной физики и технологических возможностей. 

### **1. Физика взаимодействия** 
Ты описывашь механизм, похожий на принцип работы **электродвигателя**, где проводник с током в магнитном поле испытывает силу Ампера (или Лоренца). Однако: 
 **Для отталкивания от магнитного поля звезды или планеты** нужно, чтобы буксир создавал **собственное магнитное поле**, которое будет взаимодействовать с внешним (аналогично тому, как работают магнитосферные двигатели). 
- **Вращающиеся горбы магнитного поля** (если они существуют) должны быть **периодическими и предсказуемыми**, иначе синхронная подача тока будет сложной. 

### **2. Можно ли "оседлать" вращающееся поле?** 
- **Солнце и планеты действительно имеют переменные магнитные поля**, но их **амплитуда недостаточна** для ощутимого ускорения космического аппарата. 
- **Космический аппарат в ОКП (околоземной орбите) уже движется в меняющемся поле**, но **градиенты напряженности слишком малы** (поле Земли ~30–65 мкТл на орбите). 
- **Идея импульсного тока (только на пиках поля) физически верна**, но энергетический выигрыш сомнителен – **затраты на создание мощных электромагнитов могут превысить энергопотребление ионных двигателей**. 

### **3. Альтернативные технологии** 
Твоя идея **напоминает проекты магнитных парусов (Magsail)** и **безтопливных двигателей на основе электромагнитного взаимодействия**: 
- **Магнитный парус** использует поле планеты/звезды для торможения или ускорения, но не требует сложной синхронизации. 
- **Электродинамический буксир (EDT)** — трос, взаимодействующий с магнитосферой Земли (аналогично ионозонду). 
- **Левитирующие системы** (вроде SpaceTram) предлагают использовать магнитное поле Земли для старта без топлива. 

### **4. Вывод: возможно, но сложно** 
Идея имеет **научное обоснование**, но: 
- **Расчеты показывают**, что для заметного ускорения аппарата **нужны сверхпроводящие магниты** (чтобы создать поле, сравнимое с планетарным). 
- **Синхронизация с вращающимся полем** требует высокоточной системы управления. 
- **Пока что ионные/плазменные двигатели эффективнее** из-за прямого преобразования энергии. 

Однако **такие технологии могут найти применение** в дальнем космосе (например, для полетов в магнитосфере Юпитера). 

Если тебе интересно развить эту тему, можно рассмотреть: 
 **Генерацию собственного асимметричного поля** (чтобы создавать тягу без вращающихся "горбов"). 
 **Магнитные рельсотроны на орбите** (для разгона спутников). 
 **Гибридные системы** (магнитный парус + ионный двигатель). 

Хочешь копнуть глубже?

[спец]

Дефекация прошла успешно.

[спец]

Лунатик. К. А Вы и правда думаете, что Ваш словесный понос кому-то интересен, кроме Вашего уникального интеллекта?

[Lunatik-k]

Попросил ИИ Алису решить две задачи.

==================

  Задача № 1
рассчитать какую тягу создаст космический электрический буксир работающий на силе ампера.

  Задал начальные условия:

  a) Длина проводника 3 метра
  б) ток в проводнике 10 ампер
  в) высота орбиты 500 км.


Вот, что она написала:
 
Ключевой фактор: магнитное поле Земли
В космосе вблизи Земли основным источником магнитного поля является геомагнитное поле.
Его индукция зависит от высоты и географического положения.

На высоте 500 км (низкая околоземная орбита) индукция B составляет примерно:

в экваториальных широтах: ∼25 мкТл=25×10^−6  Тл;

в полярных широтах: до ∼60 мкТл=60×10^−6  Тл.

Возьмём среднее значение для оценки:

B ≈ 40×10^−6 Тл.

  Расчёт силы тяги
Подставляем значения в формулу (при sinα=1):

F = 10А * 3м * 40×10^−6 Тл * 1 = 1,2×10^−3 Н.

Результат:

F ≈ 1,2 мН (миллиньютон).

========================

  Задача № 2

Какое сопротивление остаточной атмосферы на орбите спутника 500 км.
Площадь поперечного сечения поверхности спутника в направлении полета равна 1 квадратному метру .


Вот что она написала:

Сопротивление остаточной атмосферы на орбите спутника на высоте 500 км зависит от нескольких факторов:
плотности атмосферы на этой высоте, скорости спутника, площади его поперечного сечения и
коэффициента лобового сопротивления.

Для оценки силы сопротивления можно использовать формулу:

F = 1/2 * ρ * v^2 * S * CD,


,
где:
F — сила сопротивления (Н);
ρ — плотность атмосферы на высоте 500 км (кг/м³);
v — скорость спутника (м/с);
S — площадь поперечного сечения спутника (м²);
CD  — коэффициент лобового сопротивления (безразмерная величина).

Плотность атмосферы на высоте 500 км

Плотность атмосферы уменьшается с увеличением высоты. На высоте 500 км она крайне мала.
По данным исследований, на высотах 400–500 км атмосфера состоит главным образом из кислорода,
а концентрация молекул в 10^¹¹–10^¹² раз меньше, чем на уровне моря.
Точное значение плотности зависит от модели атмосферы и текущих условий
(солнечная активность, время суток и т. д.).
Для грубой оценки можно использовать экспоненциальную модель:

По её данным был приведен расчет (он пропущен) вот итоговый расчет

Тогда сила сопротивления будет:

F = 1/2 * 10^-12 * (7500)^2 * 1 * 2 = 5,625 * 10^-5 Н.

====================================================

Получается что если создать буксир с параметрами :

Длина проводника 3 метра
ток в проводнике 10 ампер.
Высота орбиты 500км.
с лобовой площадью поверхности 1 метр квадратный.

==================
то получается соотношение тяги к атмосферному торможению на высоте 500 км:

максимальная сила тяги буксира 1,2 мН / сила лобового сопротивления атмосферы 5,625*10^-5 Н = что более 20 раз.

  Соотношение более 20 раз.


Т.е. небольшой космический электрический буксир с такими параметрами,
на высоте 500 км легко преодолеет силу лобового сопротивления атмосферы.

Это говорит о том что если будет создана станция Облако и выведена на орбиту и каждый модуль этой станции будет оснащен
небольшим космическим электическим двигателем работающим на силе ампера, то возить топливо для коррекции орбиты на высотах 400-500 км не понадобится.
Подобные буксиры смогут легко поддерживать строй космической станции.

Первейшие задачи, которые смогут выполнять подобные буксиры, это компенсация торможения остаточной атмосферы.

Конструкторам есть над чем задуматься.

[cross-track]

Известно, что результирующая сила Ампера действующая на замкнутый контур с током в однородном магнитном поле равна нулю.
Это фундаментальный факт электродинамики, и именно он ставит окончательную точку в идее «двигаться за счёт поля Земли».

Неоднородность м.поля Земли вокруг проводника очень и очень мала, и дает ничтожный вклад в результирующую силу Ампера.
Можно в принципе сделать контур незамкнутым, чтобы заряды проходили, например, в ионизированной среде. Но это совсем другая задача, и совсем другой численный расчет.

[спец]

Конструкторам есть над чем задуматься.

Не конструкторам.

[Lunatik-k]

Известно, что результирующая сила Ампера действующая на замкнутый контур с током в однородном магнитном поле равна нулю.
Это фундаментальный факт электродинамики, и именно он ставит окончательную точку в идее «двигаться за счёт поля Земли».

Наука постоянно и неумолимо движется вперед, её продвигают ученые и изобретатели. Ретрограды только тормозят науку.  Вы находитесь в разделе "Наука и техника".  Для сообразительных пытающихся что-то понять написал тему: Космический двигатель постоянного тока.на силе ампера.  https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?topic=25160.0 . Вы её прочли, но уметь читать и уметь мыслить это разные понятия. Не все умеющие читать умеют мыслить.  Не расстраиваетесь тут такие как Вы есть.

[heingeiv]

Известно, что результирующая сила Ампера действующая на замкнутый контур с током в однородном магнитном поле равна нулю.
Это фундаментальный факт электродинамики, и именно он ставит окончательную точку в идее «двигаться за счёт поля Земли».

Наука постоянно и неумолимо движется вперед, её продвигают ученые и изобретатели. Ретрограды только тормозят науку.  Вы находитесь в разделе "Наука и техника".  Для сообразительных пытающихся что-то понять написал тему: Космический двигатель постоянного тока.на силе ампера.  https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?topic=25160.0 . Вы её прочли, но уметь читать и уметь мыслить это разные понятия. Не все умеющие читать умеют мыслить.  Не расстраиваетесь тут такие как Вы есть.

«Конструкторская мысль не может стоять на месте. Это закон развития общества. Мы изобретём его. Обязательно изобретём. Вопреки бюрократам вроде Чинушина и консерваторам вроде Твердолобова». Другой юноша нёс своё: «Я нашёл, как применить здесь нестирающиеся шины из полиструктурного волокна с вырожденными аминными связями и неполными кислородными группами. Но я не знаю пока, как использовать регенерирующий реактор на субтепловых нейтронах. Миша, Мишок! Как быть с реактором?»

[спец]

Присмотревшись к устройству, я без труда узнал велосипед.
Окончание. 

[спец]

-Главное – что? – с готовностью провозгласил Выбегалло. – Главное, чтобы человек был счастлив. Замечаю это в скобках: счастье есть понятие человеческое. А что есть человек, философски говоря? Человек, товарищи, есть хомо сапиенс, который может и хочет. Может, эта, всё, что хочет, а хочет всё, что может. Нес па, товарищи? Ежели он, то есть человек, может всё, что хочет, а хочет всё, что может, то он и есть счастлив. Так мы его и определим. Что мы здесь, товарищи, перед собою имеем? Мы имеем модель. Но эта модель, товарищи, хочет, и это уже хорошо. Так сказать, экселент, эксви, шармант. И ещё, товарищи, вы сами видите, что она может. И это ещё лучше, потому что раз так, то она... он, значить, счастливый. Имеется метафизический переход от несчастья к счастью, и это нас не может удивлять, потому что счастливыми не рождаются, а счастливыми, эта, становятся. Благодаря заботам и правильному к тебе отношению. Вот оно сейчас просыпается... Оно хочет. И потому оно пока несчастливо. Но оно может, и через это «может» совершается диалектический скачок. Во, во!.. Смотрите! Видали, как оно может? Ух ты, мой милый, ух ты, мой радостный!.. Во, во! Вот как оно может! Минут десять-пятнадцать оно может... Вы, там, товарищ Питомник, свой фотоаппаратик отложите, а возьмите вы киноаппаратик, потому как здесь мы имеем процесс... здесь у нас всё в движении! Покой у нас, как и полагается быть, относителен, движение у нас абсолютно. Вот так. Теперь оно смогло и диалектически переходит к счастью. К довольству, то есть. Видите, оно глаза закрыло. Наслаждается. Ему хорошо. Я вам научно утверждаю, что готов был бы с ним поменяться. В данный, конечно, момент...

[cross-track]

Известно, что результирующая сила Ампера действующая на замкнутый контур с током в однородном магнитном поле равна нулю.
Это фундаментальный факт электродинамики, и именно он ставит окончательную точку в идее «двигаться за счёт поля Земли».

Наука постоянно и неумолимо движется вперед, её продвигают ученые и изобретатели. Ретрограды только тормозят науку.  Вы находитесь в разделе "Наука и техника".  Для сообразительных пытающихся что-то понять написал тему: Космический двигатель постоянного тока.на силе ампера.  https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?topic=25160.0 . Вы её прочли, но уметь читать и уметь мыслить это разные понятия. Не все умеющие читать умеют мыслить.  Не расстраиваетесь тут такие как Вы есть.

Написал ответ, см. https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?msg=2784599

[спец]

Ждём изобретения поцыентом двигателя на законе Ома.