Магнитный парус/парашют

[Проходящий Кот]

Значит все-таки парус.....

[ВадимZero]

Считайте, что вокруг каждого заряженного тела плазма образует "шубу" из размазанного заряда противоположного знака, и за пределами этой шубы электростатическое поле спадает экспоненциально. При шаге сетки больше 10 м Ваш парус будет дырявый.

Разве шуба будет образовываться при движущемся потоке?

[AlexAV]

Разве шуба будет образовываться при движущемся потоке?

Конечно будет. Хотя её описание в этом случае окажется несколько сложнее простого Дебая (в системе отчёта связанного с плазмой электрическое поле уже не статическое и надо рассматривать его спектральные компоненты с учётом дисперсии диэлектрической проницаемости).

[Fortunatus_]

А экспериментально это кто-нибудь исследовал? Не так много и надо: вакуумная камера да ионная пушка. "Измерение силы давления потока ионов на токовый контур" - тема-то в принципе уровня студенческой лабораторной в хорошем вузе.

[Foma]

А экспериментально это кто-нибудь исследовал? Не так много и надо: вакуумная камера да ионная пушка. "Измерение силы давления потока ионов на токовый контур" - тема-то в принципе уровня студенческой лабораторной в хорошем вузе.

Laboratory Experiment of Magnetoplasma Sail, Part 1:Pure Magnetic Sail
Laboratory Experiment of Magnetoplasma Sail, Part 2:Magnetic Field Inflation

[Кремальера]

Молодцы джапы из Токайского универа.Жаль что не все их лаборатории выкладывают свои наработки ин инглиш.Фоме спасибо.

[alex_semenov]

Нет. Вектор силы, действующий на обтекаемый потоком плазмы магнитный диполь (в том числе даже если его можно считать точечным) конечно будет зависеть от от его ориентации в пространстве.

Гм... Не понятно как?
Посмотрите фото в экспериментах японцев выше. Как не верти кольцо - максимум что меняется - диаметр "шара" но не вектор тяги.
Для того чтобы вектор менялся, надо чтобы поток ОТКЛОНЯЛСЯ каким-то образом под углом к направлению ветра. А здесь ветер просто тупо обтекает поле и все.

[AlexAV]

Как не верти кольцо - максимум что меняется - диаметр "шара" но не вектор тяги.
Для того чтобы вектор менялся, надо чтобы поток ОТКЛОНЯЛСЯ каким-то образом под углом к направлению ветра. А здесь ветер просто тупо обтекает поле и все.

Обтекание при условии что вектор диполя не коллинеарен скорости потока не вполне симметричное.

[alex_semenov]

И это "не вполне" реально можно будет использовать для корректировки курса?

[AlexAV]

И это "не вполне" реально можно будет использовать для корректировки курса?

Компоненту силы нормальную к направление движения получить точно можно. А на сколько она будет велика уже надо считать. На вскидку сказать трудно.

[alex_semenov]

Но можно оценить в первом приближении порядок? Если тяга "вбок" в самом лучшем случе будет не более 1% от тормозящей тяги, то использовать такую корректировку курса будет очень проблематично.

[Андрей Курилов]

Laboratory Experiment of Magnetoplasma Sail, Part 1:Pure Magnetic Sail
Laboratory Experiment of Magnetoplasma Sail, Part 2:Magnetic Field Inflation

The Plasma Magnet Drive: A Simple, Cheap Drive for the Solar System and Beyond

Схема является продолжением развития идеи магнитного паруса и "надувного" магнитосферного паруса. Теперь, в отличие от "надувного" магнитосферного паруса, обещается отсутствие рабочего тела (проводящей плазмы). Якобы, роль этой плазмы будет играть сам солнечный ветер. В вакуумной камере были проведены эксперименты с устройством размером 10 см. При электрической мощности 10 кВт размер магнитосферного паруса будет около 30 км в поперечнике (на уровне 1 АЕ от Солнца), что создаст тягу 1 Н.

Собственно без источника электропитания движитель представляет из себя чуть больше чем перпендикулярную пару проводящих (а лучше сверх) колец. Одно из любопытных достоинств - защита от радиации звёздного ветра. Устройство позволяет разгоняться с постоянной тягой от Солнца до самой гелиопаузы (т.е. на дистанции ~ 80 АЕ).

Интересно, что ещё одно возможное применение - торможение в верхних слоях атмосферы планеты:

[alex_semenov]

Я не совсем понял (ибо первоисточники только полистал) - в чем различие с обычной петлей?
Генерирующие кольца - вращаются?
То есть внутреннее кольцо (кольца) генерируют за счет вращения ток в плазменном внешнем кольце? Поэтому нужен постоянный расход тока?

Вообще есть сильное подозрение, что сантиметровые модели  будут НЕАДЕКВАТНО молировать гидродинамику плазмы в тысячекилометровых магнитосферах.



И я никак не могу избавится от интуитивного ощущения, что положенный по потоку диполь будет вести себя совсем не так как положенный на бок. Посмотрите на рисунок выше. Подверните диполь. Картинка сильно изменится. То что диаметр купола заметно увеличится - это очевидно. Но есть подозрение что не только это произойдет.

[Андрей Курилов]

Я не совсем понял (ибо первоисточники только полистал) - в чем различие с обычной петлей?

Петля - маленькая, генерируемая магнитосфера - большая.

То есть внутреннее кольцо (кольца) генерируют за счет вращения ток в плазменном внешнем кольце?

Да, внутреннее кольцо - ротор, плазма - статор.

[alex_semenov]

Очень интересно применение для торможения об атмосферу и/или магнитосферу планеты или звезды. Особенно интересон это прикинуть для планет-гигантов. Не межзвездная технология, но дает пространство для околозвездного маневра. Для дотормаживания, например. Кстати у красных карликов (которых - большинство вокруг нас) магнитосфера (насколько я знаю) очень мощная.

[Андрей Курилов]

Интересно как они удельную мощность считали. Схема хоть и электрическая, но радиатор здесь довлеть и тяготить не должен, т.к. энергия движения ппроисходит из энергии движения солнечного ветра. Ну и при разгоне скорость будет ограничена скоростью ветра, т.е. ~ 500 км/с. Если с медузой не скрещивать. В общем простор для развития идеи пока есть.