Инженерные вопросы межзвездных перелетов

[hecata]

Александр, я снова вынужден покрывать места вашего обитания стикерами "жду ответа в личку"

[poruchik]

По звездолетам можно сформулировать в итоге 4 главных инженерных задачи:
1.Где взять энергию (соответственно ее носитель, аккумулятор), необходимую для полета. Порядка 10^22...10^24Дж(это при КПД близком к 1, при реальном КПД порядок выше). Энергоноситель должен быть легко доступен практически в любой части Вселенной и сравнительно легко подготавливаем и заправляем в корабль (или организуем в разгонный ускоритель, создаваемый на месте) силами экипажа и технологиями корабля.
2.Как обеспечить ее преобразование с максимальным КПД в кинетическую энергию космического корабля. При этом добиться при используемых энергоносителях и энергопробразователях нужного  соотношения Мн/Мк, при учете необходимого ресурса.
3.Как обеспечить защиту корабля при полете на околосветовых скоростях от, скажем так, лобового сопротивления и объектов на курсе,которые в итоге могут привести к разрушению конструкции.
4.Как обеспечить торможение у цели без трагических последствий для корабля и команды, имея лишь минимальные бортовые запасы энергоносителя, рабочего тела и расходуемых конструкций.

http://yourcosmos.ru/main/999-chyornye-dyry-mogut-privodit-v-dvizhenie-budushhie-zvezdolyoty.html
Вот и решение 1-го пункта и частично 2-го.

[Alex_Semenov]

Выгнали меня со злачной темы...

Теперь отвечу здесь.

Ок. С КПД разобрались.

На самом деле нет.
Во-первых для меня остался своеобразный парадокс.
Вот эта кривая:



По идее должна стремиться тоже к 0.5
Ибо тут речь идет об оптимальном КПД для любой ракеты. В том числе и фотонной.
Логичо?
А он  уходит ниже 0.5. Меня это сильно смущает...

Кроме того. Я так и не знаю как правильно считать КПД парусника. Активного метода. Именно его.
Классическая механика паруса мне ясна. Но она неверна. Как с учетом релятивизма? Счетом эффекта Доплера.
Как в конце концов построить тот график что у Маркса (я выше привел)?
То есть вопрос о КПД  движителей пока не закрыт.

Алекс, я уже написал выше - зачем разделять схемы? С точки зрения оптимизации, наоборот выгоднее их комбинировать.

Вообще не всегда так. Иногда 1+1=2.5, а иногда 1+1=0.5, так сказать...
Синергизм – принцип капризный...
Тут нужен всегда более тонкий анализ.
Иногда овчинка (по комбинации) не стоит выделки.
Так, как раз вот эта презентация:
http://go2starss.narod.ru/pub/E013_IZRL.html
Лэндис совместил две технологии. По идее ракета на 0.1с даст выше КПД чем парус (~10%). Но учтя нюансы (в первом приближении) выигрыш не столь очевиден. А учитывая что он ни с двигателем не с подсистемами не разбирался, то оптимизм вообще пропадает.

Вы справедливо написали, что КПД активного разгона получается выше (в случае идеального поглощения энергии), чем реактивного, и это его плюс. НО. Мы не можем до бесконечности эффективно разгонять таким образом, т.к. с ростом расстояния и скорости усиливются потери на рассеяние, увеличивается время прихода разгоняющих импульсов. Поэтому на первом этапе такой способ очень полезен, до далее нужен переход на все тот же реактивный разгон.

Вообще то если активный разгон светом, то как раз выгодней парус использовать на конечном участке разгона. Сначала реактивный, а потом активный. Механика там тонкая (с доплеровским эффектом связанная) и не до конца мне понятная пока. Я полагаюсь на авторитетные мнения буржуев.
Вас не должны беспокоить расстояния, на которых надо осуществлять фокусировку. Хотя эта проблема сложная, но не такая уж и смертельная.
Форвард ведь вообще собирался через всю межзвездную трассу фокусировать луч для ТОРМОЖЕНИЯ парусника у цели. И Фрисби. И Лэндис. И всякие сложности фокусировки обсуждаются обычно для этого наиболее сложного случая. А если активным лучом один только разгон осуществляется  на расстояниях минимум в 10 раз  меньших – то не думаю, что проблемы столь неразрешимы.
Но в любом случае комбинированные схемы требуют более тщательного анализа и обоснования. Одну из систем изначально вы везешь как мертвый груз. И надо иметь очень сильный выигрыш от комбинации, чтобы эти издержки окупились сторицей.

ЗЫ.Вобще по способам старта - это земная классика. Самый эффективный это выстрел ракеты из контейнера - активный старт(наименее энергоемкий), далее активно-реактивный - с запуском ракетного двигателя и вылетом под действием газов и реактивной тяги, самый неэффективный - чисто реактивный старт(наиболее энергоемкий).

Гм. Не знал. Хотя логично... Но здесь у нас очень разные ситуации. Очень.

[Alex_Semenov]

Александр, я снова вынужден покрывать места вашего обитания стикерами "жду ответа в личку"

Извините. Я ответил.

[zenixt]

Есть еще одна идея. Но она пока реальна только для меня. Для подавляющего большинства это будет смахивать на "гравицапу".
 Если кто готов выслушать, то рискну высказаться. Правда это будет очень долго.
 Хорошо бы провести опрос, чтобы определить есть ли смысл высказываться.  :roll:
 Может, есть более подходящая тема? Сомневаюсь.  :roll:
 Но раз уж зашел, то о конструкции "фотонного" корабля.
 Энергия аннигиляции используется на производство электроэнергии. Электроэнергия - на разгон ядер(протонов) для столкновения встречных пучков. В результате столкновения двух "частиц" образуется огромная масса, которую нужно "немедля" сепарировать и выкидывать уже как в ионнике. Исчезает проблема зеркала, возникает довольно приличная тяга. Похоже, идея не моя, а коллективная на форуме "Космопорта".

[КотКот]

...
 Энергия аннигиляции используется на производство электроэнергии...

Дьявол ,как известно, в деталях. Подробности можно....

[zenixt]

Пришла в голову идея.
Ставим на корабль парус, в космосе размещаем ЭМ-ускорители металлической пыли и лупим ей в парус
Она частично прилипает к парусу и во время полёта используется как щит (можно сложить в несколько слоёв)
В идеале - по прилёту используется как рабочее тело для торможения.

Вооще-то это моя идея с пушкой но гораздо лучше. Только заменим парус зеркалом, шоб стояло сзади корабля. Не можете ли подсказать, могут ли ЭМ-ускорители обеспечить достаточно узкий пучок???
 Довершу вашу идею до конца. Сперва отправляем эту вашу металлическую пыль сперва со скоростью 10 000 км/сек, затем 20 000, но чтоб не догнала первую партию и так далее. Первая партия достигнет окрестностей условно Альфы Кентавра через 135 лет.
 Планируем достигнуть скорость корабля 150 000 км/сек. Тогда корабль отправляется через 125 лет после после отправки первой партии. Но лучше подождать эти 125 лет на Земле, чем напрягаться в космосе. Достигнув 150 000, корабль разворачивается, летит по инерции и в нужный момент начинает тормозиться последней партией "пыли".
 Последние 10 000 км/сек тормозим термоядерным движком накопленным при торможении, а не при разгоне, топливом - так выгоднее.
 Сам полет корабля займет всего 10 лет.

[zenixt]

...

я понимаю - тема интересная. Но это не ИНЖЕНЕРНЫЕ вопросы МП.

Еще какие инженерные. Выбор цели определит конструкцию корабля от и до.

Согласен.
Я давно думаю об исчерпывающей классификации. Именно по целям и средствам...
Но как-то не созрел ...
Может попробовать сейчас?
Хочется загнать весь спектр концептов в своего рода куб.
Длинна – скорость.
Высота – масса.
Ширина – цели.
...

Крепкая у вас башка. Большинство задолго до этого сходит с ума.
ЭТО КОМПЛИМЕНТ  
 А я вот пытаюсь совмещать "теоретизирование" с "практикой". Че-то никудышно получается.  :?
 Иногда я кажусь себе умным, но в основном - дурак-дураком.  

[zenixt]

...
 Энергия аннигиляции используется на производство электроэнергии...

Дьявол ,как известно, в деталях. Подробности можно....

Детали меня сейчас мало интересуют в силу ограниченности временных ресурсов. Если кому интересно, пусть сам просчитает.  
 Но вот первая деталь. Коллайдер для опытов может быть очень тяжелым. Коллайдер для практики можно сделать гораздо легче. Боюсь, что не смогу надыбать достаточно данных, чтобы сделать оценку всего замысла.

[Alex_Semenov]

...
 Энергия аннигиляции используется на производство электроэнергии...

Дьявол ,как известно, в деталях. Подробности можно....

И здесь не дьявол, а черт с копытами и рогами.
Zenix не обижайтесь, но сразу же видно это ваша идея - прожектерство.
Вы просто "не в теме".
Вы рещаете какие-то проблемы, которые к реальным проблемам МП никаким боком.
Смотрите.
Антиматерия это не ЭНЕРГОНОСИТЕЛЬ. Это аккумулятор. Очень концентрированный и очень дорогой. Я не вникал пока в  тонкости, но считается, что если мы с 10% кпд научимся ЗАРЯЖАТЬ (производить) высококачественную электроэнергию (согласно m=E/c^2) в антиматерию (на специальных заводах-ускорителях), то это будет очень здорово.
Есть еще технологии драг в космосе.
Сбора крайне редких антипротонов там сепарацией полями (у них же заряд противоположный). Предложен уже ряд магнитных и статических харвейстеров и вычислены возможные злачных мест (скажем, под кольцами Сатурна концентрация антипротонов должны быть выше). То есть в этом случае антиматерия – топливо добываемое "на шару".
Но целые поля (сотни миллионов штук) таких харвейстеров соберут за год граммы, от силы килограммы антиматерии. От силы!
То есть что так, что этак дешево нам это богатство не дастся.
И вот это богатство как вы предлагаете расходовать?
Получать энергию?
Прекрасно.
Как?
Аннигиляция это взрывной процесс, тепловой по сути. Вы знаете с каким КПД на современных тепловых и ядерных электростанция преобразуется тепло в электроэнергию?
30-45% От силы.
Тут ключевой момент (я здесь уже об этом говорил) - температура холодильника и в космосе это очень большая проблема. Куда больше чем на Земле. Моя самая свежая идея (системы "Одуванчик") как раз и базируется на том, что мы отказываемся от Меркурия (названного Форвардом воротами к звездам, где дармовой энергии -пруд пруди) в пользу лун Юпитера, где энергию надо добывать в реакторах, зато радиаторов (бескрайних ледяных полей при температуре  ~ -150 C) ешь - не хочу. И тепловой КПД процесса получения энергии можно здесь теоретически поднять до 80-90% и вообще радикально снизив стоимость... тераватт-часа...  
То есть в итоге добывать энергию здесь будет дешевле.
Но это уже детали в деталях.
Главное.
Люди занимавшиеся проблемой аннигиляционных двигателей (тот же Фрисби, Форвард) утверждают что от 22 до 60% энергии выделившейся при аннигиляции нельзя утилизировать. Это по крайней мене нейтральные пи-мезоны. Они сразу улетают у вас в никуда и через километр (примерно) превращаются в нейтрино и очень жесткое гамма. То есть превратить в тепло, тепловое движение  нормальных частиц (не важно пока каких) мы можем не более 78%
Что в итоге?
Считаем эффективность всей цепочки (вернее первой стадии вашей цепочки).
Сначала мы добываем электроэнергию для производства антиматерии. Пускай с феноменальной эффективностью 0.8 (моя идея использовать холод далеких от солнца планет).
Антиматерию из высококачественной энергии мы произвели с эффективностью 0.1 и загрузили в ракету.
Спалив эту антиматерию в реакторе на борту мы превратили в тепло 0.78 исходной энергии-материи (половинную добавку от материи мы не считаем ибо при производстве антиматерии мы производим и нафик никому не нужную материю. Иначе нельзя.).  
Прогнав это тепло через тепловой контур мы добыли электроэнрегию на борту с эффективностью 0.45 (на борту выше нельзя)
Итого 0.8*0.1*0.78*0.45 =0,029
2.9%!!!
И это у вас только начала манипуляций с энергией.
Улавливаете?
Не лучше ли тогда по ДЛИННОЙ схеме Лэндиса добыть электроэнергию (пускай даже с 0.45) превратить ее в поток электро-магнитной энергии  (для микроволн гиротроны могут дать до 0.8 для  длинноволновых инфракрасных лазеров эффективность 0.2-0.4) и передать эту энергию лучом на борт (это еще неизбежно потеряет  в луче 1-0.13)? Там  сам процесс преобразования света в электроэнергию опять же в зависимости от типа луча от 0.8 до 0.5. Последняя эффективности - для лучших фотоэлементов. Первая – ректена-антенна. (я беру худшие ожидания!) И теперь эта многострадальная электроэнергия в итоге преобразуется ионным двигателем в импульс топлива  с эффективность. 0.85
Считаем:
0,45*0.8*0.4*(1-0.13)*0.5*0.85=0,0665
Хреновенько конечно, 6,6%. Всего. Но все равно в два раза лучше чем у вас уже на первой стадии!
И посмотрите.
Нкакого ГЕМОРРОЯ с хранением антивещества, избавлением от дурного тепла на борту и совершенно дрянной собственной радиацией от аннигиляционного реактора (хотя, согласен, есть проблема с фокусировкой луча. Шары нет нигде. К звездам только через тернии!)
То есть выигрыш (если лезть в детали дальше) на самом деле может быть еще выше.
На массе пустой ракеты, например.
Ибо у Лндиса нужны только ионные двигатели,  антенна и топливные баки для тупой материи (еще электросистема). У вас хранилища антиматерии (с хододильниками! хранить эту дрянь надо ниже фонового 3K!), реактор (с защитой), парогенератор с панелями батарей. И это ведь ТОЛЬКО НАЧАЛО в вашей схеме!
(но я тут и нормальную анигиряционную ракету имею ввиду)

Кстати, если добывать электроэнергию в этом случае с эффективностью 0.8 (на Каллисто или вообще на крупном ледяном теле Койпера) то получаем уже 11.8% То есть у схемы Лэндиса в 6 раз лучше эффективность получается при игре "в одни ворота".
И кстати это все эффективность преобразования энергии в импульс ракетной массы.
А как мы  теперь знаем, сам этот импульс преобразуется в кинетическую энергию корабля тоже с некоторой эффективностью (для постоянного истелечи лучший вариант 0.65)
То есть суммарная эффективность схемы Лэндиса  7,7%
И коль уже зашла речь...
Первое что видно сравнивая схемы, что  в простом паруснике стадий куда меньше. Добыть энергию, получить луч, направить и отразить (там кпд вообще не ниже 0.97!).
Все.

0.8*0.4*(1-13)*0.97*n

n -  и есть эффективность парусного двиЖетеля.
В упрощении классической механики это v/c. То есть 10% для 0.1с , 50% для 0.5с
Если берем 0.1с то получим эффективность системы 2.7%. То есть все равно ниже чем ионный зонд Лендиса.
А если конечная скорость корабля 0.5с то уже 14%. Парусник гарантировано вырывается вперед.
При этом можно очень точно сказать, что 2/3 "ПУСТОЙ ракеты" это парус с такелажем, а 1/3 – полезная нагрузка. Парус покупает своей примитивностью (в первом приближении).
Если вы у ракетного звездолета получите такое прекрасное отношение пустой ракеты к полезной нагрузке (с реакторами и радиаторами, баками антивещества, двигателями, экранами от собственной радиации)  вам можно ставить памятник.
То есть достоинства ионника Лэндиса перед просто световым парусом даже на 0.1с – еще не фак.

То есть. Zenixt. Вы не обижайтесь. Но ваша идея так далека от реальных проблем МП... как мечты о космизации от насущных проблем человечества...

Я уже на год опаздываю с выкладыванием очередной партии материалов (именно по парусникам) на своем "Горизонте".
И чувствую некоторую вину перед такими как вы...
 
Меня еще в 2005-м во время разговоров на "Мембране" потрясла вопиющая неосведомленность, непонимание БАЗОВЫХ идей и проблем МП народом. "Горизонт возможного" и задумывался прежде всего как средство для ликвидации безграмотности.
Но по мере сбора материала я обнаружил что И сам достаточно смутно понимаю "базу". То есть приходится доучиваться на ходу. И пропасть между неофитами (их представлениями) и реальными проблемами МП с тех пор только расширилась, как я теперь понимаю.
Мы все еще лаптем щи хлебаем!
Загляную на сайт проекта "Икар". Там шевелятся!

Тут говорили о том, что надо писать учебник. К Ивану Моисееву приставали.
Может это я обещал с дуру?
Во всяком случае, это вторая часть моего проекта.
Первая – собрать минимум материалов (переводов) содержащий весь спектр уже предложенных идей В СЫРОМ ВИДЕ.
Вторая – сделать обобщение всего этого. Очистку. Синтез. Выводу. Чтобы начинать с уже достигнутого, с твердого фундамента, а не изобретать велосипед.
Что же мы как слепые котята?
Нужно место, куда всех неосведомленных можно было бы отправлять. И такое месть в сети должно быть таким,  что с одной стороны там не пугают чрезмерным наукообразием (как у нас славян заведено), с другой – не заигрывали на ерунде и давали РЕАЛЬНЫЕ инструменты для работы мозга над проблемой. То есть формулы, графики, идеи, анализ...
Я тут давеча прикинул план первой части такого эм... учебника
Объем работ – титанический.
 :shock:

[Alex_Semenov]

Крепкая у вас башка. Большинство задолго до этого сходит с ума.
ЭТО КОМПЛИМЕНТ  

Cпасибо. Я понял.
 
Башка, может, и крепкая. А сосуды в ней уже хреновые...
Знаете какой у меня там барометр завелся?  
Лучше любого Гидрометцентра предсказывать погоду могу...
:evil:

А я вот пытаюсь совмещать "теоретизирование" с "практикой". Че-то никудышно получается.  :?
Иногда я кажусь себе умным, но в основном - дурак-дураком.  

Ага. Знакомый "диагноз"...
Как сказал Жванецкий Михаил Семены, только почувствовал себя умным – тут же наделал кучу глупостей!
Так?

Это даже не ваша или моя карма. Это закон функционирования разума. Если вы ЭТО чувствуете - уже хорошо... Что называется, есть в вас "божья искра"...
Как мне кажется порой... многим даже ее не имеют ... Что есть их счастье, между прочим.
Но не вздумайте расслабляться!

[Alex_Semenov]

Детали меня сейчас мало интересуют в силу ограниченности временных ресурсов. Если кому интересно, пусть сам просчитает.  

Я как раз и взялся посчитать. Мы даже до коллайдера не дошли, а я уже зарезал идею... Извините...
 :oops:

Но вот первая деталь. Коллайдер для опытов может быть очень тяжелым. Коллайдер для практики можно сделать гораздо легче. Боюсь, что не смогу надыбать достаточно данных, чтобы сделать оценку всего замысла.

Для меня ценность идеи коллайдера (пускай и более легкого в космосе) остается недоступной. Какой смысл?
Я тут как-то пытался прикинуть массу оборудования для СТАЦИОНАРНОГО излучателя инфракрасного луча на полюсе Каллисто.
Это массив, батарея в десятки миллионов лазеров на свободных электронах (если каждый как самые мощные теперь по десятку киловатт на выходе).
Каждый такой лазер - отдельный ускоритель. Под тонну железа.
Это при том, что вокруг вакуум, низкая температура (вокруг переохлажденный же лед) - условия идеальные.
Но все равно, бандура получается НЕПОДЪЕМНАЯ.
Благо ее и двигать никуда не надо.
Но построить ее там (в месте с еще более циклопической энергосистемой) - задача "не в этой жизни".

[zenixt]

Люди занимавшиеся проблемой аннигиляционных двигателей (тот же Фрисби, Форвард) утверждают что от 22 до 60% энергии выделившейся при аннигиляции нельзя утилизировать. Это по крайней мене нейтральные пи-мезоны. Они сразу улетают у вас в никуда и через километр (примерно) превращаются в нейтрино и очень жесткое гамма. То есть превратить в тепло, тепловое движение  нормальных частиц (не важно пока каких) мы можем не более 78%

Ладно, отвечу потом. Пока отмечусь.
 Ну-ка, ну-ка, как это нейтральные пи-мезоны улетают? У них масса покоя 135 Мэв (нейтрон 940 Мэв). Они что, сквозь ядро пролетают не прореагировав? Или вы собираетесь без защиты лететь?  :shock:

[Alex_Semenov]

Ну-ка, ну-ка, как это нейтральные пи-мезоны улетают? У них масса покоя 135 Мэв (нейтрон 940 Мэв). Они что, сквозь ядро пролетают не прореагировав? Или вы собираетесь без защиты лететь?  :shock:

А вы их хотите ловить?
Посмотрите:

http://pdf.aiaa.org/preview/CDReadyMJPC2003_775/PV2003_4676.pdf

Наиболее здравая (известная мне) концепция корабля на антиматерии.
Обратите внимание там не реактор, а двигатель.
И посмотрите на длину радиатора-щита
515 км...
 :shock:  :shock:  :shock:
И поверьте, это не с потолка...
 :wink:

[zenixt]

Ну-ка, ну-ка, как это нейтральные пи-мезоны улетают? У них масса покоя 135 Мэв (нейтрон 940 Мэв). Они что, сквозь ядро пролетают не прореагировав? Или вы собираетесь без защиты лететь?  :shock:

А вы их хотите ловить?
Посмотрите:

http://pdf.aiaa.org/preview/CDReadyMJPC2003_775/PV2003_4676.pdf

Наиболее здравая (известная мне) концепция корабля на антиматерии.
Обратите внимание там не реактор, а двигатель.
И посмотрите на длину радиатора-щита
515 км...
 :shock:  :shock:  :shock:
И поверьте, это не с потолка...
 :wink:

Я знаю (в принципе), как сделать легкую защиту. Но для начала задам вам одну задачку.
 Если вы ее воспримите.
 А если воспримите, вам покажется сначала, что алгоритм очень прост.
 Вы, кажется, говорили, что вы программист. Сам я эту задачку решить не смог, но не потому, что она не решаема, а потому, что там нужно так сосредоточиться, что только, извините, пипи, поел, поспал и с кровати за компьютер. А жрать то охота, а никто не кормит - приходится самому добывать. Где тут сосредоточишься  :cry:
 Для начала простенький вопрос. Если ответите правильно, тогда двинемся дальше. Представьте себе (гипотетически) неподвижный постоянный магнит с планету. Представьте, что в плоскости через полюса вращается спутник с очень большим положительным зарядом. Что будет происходить со спутником? Это первая часть вопроса и ответ обязателен после прочтения второй части вопроса.
 Теперь немного поменяем условия. Тот же магнит вращается в той же плоскости, что и спутник, причем спутник находится на той же высоте что и в первом случае и одновременно на "геостационарной" орбите для второго случая, т.е. висит над одной точкой магнита по прямой к центру. Все понятно для обоих случаев? Что будет происходить теперь с этим заряженным спутником.

[Alex_Semenov]

Для начала простенький вопрос. Если ответите правильно, тогда двинемся дальше. Представьте себе (гипотетически) неподвижный постоянный магнит с планету. Представьте, что в плоскости через полюса вращается спутник с очень большим положительным зарядом. Что будет происходить со спутником? Это первая часть вопроса и ответ обязателен после прочтения второй части вопроса.

Для ответа на этот вопрос надо быть физиком. И возможно хорошим. То есть тут есть профессиноалы в ядерной физике, физике плазмы.
Такие задачи – их хлеб.
Часто очень простые задачки очень сложны на самом деле. Это Ричард Фейнман обожал ломать голову об такие задачи. Как раз полярная орбита для меня – затруднительна.
Фактически заряд движется вдоль силовых линий... Хотя лилии на полюсах сгущаются а на экваторе напряженность поля падает....Гм. Не могу сказать так сразу.
Но на первый взгляд ничего особенного со спутником не будет происходить. Над полюсами возможно он будет чуть "нырять" или "подпрыгивать"
Это надо исследовать детальней.

Теперь немного поменяем условия. Тот же магнит вращается в той же плоскости, что и спутник, причем спутник находится на той же высоте что и в первом случае и одновременно на "геостационарной" орбите для второго случая, т.е. висит над одной точкой магнита по прямой к центру. Все понятно для обоих случаев? Что будет происходить теперь с этим заряженным спутником.

Эта задача мне показалась простой...
(возможно не прав)
То есть я все время думаю о Земле как о магните, магнитная ост у которого строго совпадает с осью Земли. И спутник на геостационарной орбите. Или просто в плоскости экватора. Не вижу тут принципиальной разницы.
Так?
Теперь заряд пересекает силовые линии идеально по Лоренцу. Вектор скорости, вектор индукции – все идеально перпендикулярно.
На спутник будет действовать сила Лоренца по максимуму. Опять же перпендикулярно двум другим векторам. К поверхности Земли или от нее.
Все будет зависеть от заряда и направления полюсов. По правилу (левой руки) спутник будет либо прижат к Земле (лететь ниже своей естественной орбиты) либо от Земли (выше своей естественно орбиты). На борту будет ощущаться так называемый "прилив". Микрогравитация (к Земле или от ее).
Как только заряд исчезнет спутник вернется на естественную орбиту.
Думаю так...
В любом случае.
Сила Лоренца работы по торможению или разгону заряженного спутника ни в первой ни во второй задаче совершать не может. Только менять его траекторию.
Вот если бы это была электродинамическая связка... То есть цепь через ионосферу...
Но это уже здесь не важно...
 
Какое это отношение имеет к защите от незаряженных частиц из нашего реактора?
"В мире науки" (номер 6 2006, поищите, в сети есть) есть прекрасная статья о защите экипажа корабля от галактической радиации. Там рассматривается и магнитный и статический способ защиты. Показаны их проблемы.
Но опять же это от заряженных частиц.
Именно там я подхватил простую и ясную идею, что для имитации защиты, предоставленной нами земоной атмосферы нужно слой в  5 м воды.



http://www.sciam.ru/article/2996/

[gans3]

Подросток пришел почитать сказки, а тут ему скукату падсовывают. Пичаль....

[zenixt]

Так, уели.
 Все-таки два пункта я умудрился не оговорить, потому что для меня они очевидны, и я ессно не договорил.
 Тогда задам совсем простой вопрос. Предположим мы в пустоте и в невесомости. Поместим на расстоянии нескольких сантиметров друг от друга неподвижные друг относительно друга постоянный магнит и заряженный эбонитовый(ни грамма металла) шар. Абсолютно неподвижные, никакого вращения. Что произойдет?
 Кстати, присоединяйтесь все, кто может ответить.

[zenixt]

Все, меня гонят от компа, появлюсь завтра.  :lol:

[Макар]

Вращаться он не будет.
На магните как на противоположной обкладке конденсатора возникнет заряд и они притянутся.
После уравнивания заряда они скорей всего разлетятся в разные стороны, так как проскочившие между ними электроны испарят часть вещества и плюс упругость столкновения.