Czy można użyć sztucznych magnesów krążących wokół Słońca do przyspieszenia statku kosmicznego, na przykład magnetycznej „grawitacji”?
Powiedzmy, że na orbicie między Ziemią a Marsem znajduje się silny magnes. Czy statek kosmiczny podróżujący między tymi planetami mógłby zaoszczędzić paliwo, wykonując manewr procy przy użyciu swojego pola magnetycznego?
Jeśli tak, to jak rozsądne i użyteczne byłoby zbudowanie infrastruktury kosmicznej w postaci pierścienia magnesów na tej samej orbicie, tak aby zwykle znajdował się magnes w pozycji wspomagającej każdy transfer, który chcesz wykonać przez tę orbitę? Czy statek kosmiczny potrzebowałby elektromagnesu, aby właściwie wykorzystać pole magnetyczne? (Czy kosztowałoby to zbyt dużo masy / energii, aby było opłacalne?) Czy pole magnetyczne wystarczająco silne, aby było użyteczne w tym celu, stanowiłoby zagrożenie dla sprzętu lub ludzi na statku kosmicznym?
Odpowiedzi
„Dajcie mi miejsce do stania, a dźwignią poruszę cały świat”. ( Archimedes z Syrakuz)
W manewrze procą :
- Planeta jest tym miejscem do stania: jej masa jest tak ogromna w porównaniu z twoim statkiem kosmicznym, że nie masz żadnej (realistycznej) szansy na jej przemieszczenie.
- Siła grawitacji jest twoją dźwignią: Używasz grawitacji do ciągnięcia statku kosmicznego, gdy ten przelatuje.
- Wasz statek kosmiczny jest tutaj „całym światem”: oznacza dla was cały świat, więc to, co wam właśnie powiedziałem, jest prawdą z pewnego punktu widzenia.
Planujesz użyć sił magnetycznych jako dźwigni zamiast grawitacji, ale nadal potrzebujesz miejsca do stania. Niestety, między Ziemią a Marsem nie ma takiego miejsca; orbity magnesu byłyby tak samo zakłócone jak twoje. Im są większe, tym mniej będą dotknięte, ale jeśli nie są naprawdę masywne (jak Masywna Gwiazda Śmierci), będą wymagały ciągłych korekt orbitalnych.
W końcu wydasz dużo energii na umieszczenie stacji magnetycznych na miejscu i będziesz musiał zaopatrywać je w paliwo, aby zapewnić mały kopniak każdemu przepływającemu statkowi. Byłoby bardziej ekonomiczne, gdyby do każdego startu na Marsie dodać trochę dodatkowego uderzenia.
Z powyższej połączonej strony Wikipedii o procach :
Bliską analogię ziemską dostarcza piłka tenisowa odbijająca się od przodu jadącego pociągu. Wyobraź sobie, że stoisz na peronie i rzucasz piłkę z prędkością 30 km / h w stronę pociągu zbliżającego się z prędkością 50 km / h. Kierowca pociągu widzi, jak piłka zbliża się z prędkością 80 km / h, a następnie odjeżdża z prędkością 80 km / h po tym, jak piłka odbije się sprężyście od przodu pociągu. Jednak z powodu ruchu pociągu odjazd ten następuje z prędkością 130 km / h względem peronu; piłka dwukrotnie zwiększyła prędkość pociągu do swojej własnej.
Odbijałbyś piłki tenisowe od wózków w supermarkecie, po kilku podskokach ruch wózka został zakłócony. Fakt, że używasz sił magnetycznych, ma niewielki wpływ na prostą arytmetykę zachowania ruchu.