Как Ще Работи Електромагнитното Задвижване

{h1}

Вземете подъл надзор (дори преди учените от наса) в нов тип космически кораби, които биха могли да бъдат прехвърлени през космоса от електромагнити.

От десетилетия единственото средство за космическо пътуване са ракетните двигатели, които изтичат от химическо задвижване. Сега, в началото на 21 век, аерокосмическите инженери измислят иновативни начини да ни отведат до звездите, включително леко задвижване, ядрено-синтезиращо задвижване и антиматериално задвижване. Предлага се и нов тип космически кораби, на които липсва всякакво гориво. Този тип космически кораби, които биха се прехвърлили през космоса с електромагнити, биха могли да ни отведат по-далеч от всеки друг от тези методи.

Когато се охлаждат до изключително ниски температури, електромагнитите демонстрират необичайно поведение: Първите няколко наносекунди след подаване на електричество към тях те вибрират. Дейвид Гудуин, мениджър на програмата в Службата за високоенергийна и ядрена физика на Министерството на енергетиката на САЩ, предлага, ако тази вибрация може да бъде задържана в една посока, тя може да осигури достатъчно удар, за да изпрати космически кораб по-далеч и по-бързо в космоса, отколкото всеки друг метод на задвижване в развитие.

Гудуин бе поканен да представи идеята си на Съвместна пропулсивна конференция на 8 юли 2001 г. в Солт Лейк Сити, Юта. В това издание на Как ще работят нещата, ще видите как работи електромагнитната задвижваща система на Гудуин и как би могла да изпраща космически кораб дълбоко в космоса.

Прескачане в космоса

Сърцето на системата е супер охладеният електромагнит в стил соленоид и металната плоча, която причинява асиметрия в магнитното поле.

Сърцето на системата е супер охладеният електромагнит в стил соленоид и металната плоча, която причинява асиметрия в магнитното поле.

Американското министерство на енергетиката (DOE) обикновено не се занимава с разработването на задвижващи системи за НАСА, но непрекъснато работи върху по-добри свръхпроводими магнити и много бърза, висока мощност солидни превключватели, В средата на 90-те години Гудуин ръководи сесия за НАСА Проекта за пробивна физика на двигателя, който работи за проектиране на задвижващи системи, които нямат гориво, използват много високо енергийна система и в крайна сметка могат да преодолеят инерцията.

"Изглежда, че трябва да има някакъв начин да се използва тази технология, която [учените от DOE] разработваха, за да помогне на НАСА да постигне целите си, и всъщност избухна от това", каза Гудуин. Това, което произтичаше от изследването на DOE, беше идеята на Гудуин за космическа задвижваща система, която използва супер охладени, свръхпроводящи магнити, вибриращи 400 000 пъти в секунда. Ако този бърз импулс може да бъде насочен в една посока, той би могъл да създаде много ефективна система за задвижване на пространството с възможност за постигане на скорости от порядъка на част от 1 процент от скоростта на светлината.

По време на първите 100 наносекунди (милиарди секунди) от увеличаващия се електромагнит, електромагнитът е в нестационарно състояние което му позволява да пулсира много бързо. След като нарасне, магнитното поле достига стабилно състояние и не се появява пулсиране. Гудуин описва електромагнита, който използва като a соленоид, която всъщност представлява свръхпроводяща магнитна жица, обвита около метален цилиндър. Цялата структура ще има диаметър 1 фут (30,5 см), височина 3 фута (91,4 см) и тегло 55,12 фунта (25 кг). Проводникът, използван за тази задвижваща система, е a ниобиево-калаена сплав, Няколко от тези жици ще бъдат обвити в кабел. След това този електромагнит се охлажда супер с течен хелий до 4 градуса Келвин (-452.47 F / -269.15 C).

За да вибрира магнитът, трябва да предизвикате асиметрия в магнитното поле. Goodwin планира умишлено да въведе a метална чиния в магнитното поле за усилване на вибрационното движение. Тази плоча ще бъде направена или от мед, алуминий или желязо. Алуминиевите и медни плочи са по-добри проводници и имат по-голям ефект върху магнитното поле. Плочата ще бъде заредена и изолирана от системата за създаване на асиметрия, Тогава плочата ще бъде източена от електричество за няколко микросекунди (милиони секунди), преди магнитът да бъде оставен да се колебае в обратна посока.

"Сега, уловката тук е, можем ли да използваме това нестационарно състояние по такъв начин, че да се движи само в една посока?" - каза Гудуин. "И там е много несигурно, че това може да се направи. Ето защо бихме искали да направим експеримент, за да разберем." Заедно със сътрудничеството на Boeing, Гудуин търси финансиране от НАСА за извършване на такъв експеримент.

Ключът към системата е солиден превключвател това би посредничило на електроенергията, която се изпраща от захранването на електромагнита. Този превключвател основно включва и изключва електромагнита 400 000 пъти в секунда. Solid-state превключвателят изглежда нещо като извънгабаритен компютърен чип - представете си микропроцесор за размера на хокейната шайба. Нейната задача е да приема стабилната мощност и да я преобразува в много бърз импулс с висока мощност 400 000 пъти в секунда при 30 ампера и 9 000 волта.

В следващия раздел ще научите от къде черпи системата си и как може да изпраща бъдещи космически кораби извън нашата Слънчева система.

Отвъд нашата Слънчева система

Министерството на енергетиката на САЩ също работи по планове за ядрен космически реактор за НАСА. Гудуин смята, че този реактор може да се използва за захранване на електромагнитно-задвижващата система. DOE работи за осигуряване на финансиране от НАСА, а 300-киловат реактор може да бъде готов до 2006 г. Задвижващата система ще бъде конфигурирана да преобразува топлинната енергия, генерирана от реактора, в електрическа енергия.

„За дълбок космос, Марс и извън него, вие почти трябва да отидете на ядрена енергия, ако ще преместите каквато и да е маса“, каза Гудуин.

Реакторът ще генерира енергия чрез процеса на индуцирано ядрено делене, който генерира енергия чрез разделяне на атоми (като уран-235 атома). Когато един атом се раздели, той отделя големи количества топлина и гама лъчение. Един килограм (0,45 кг) силно обогатен уран, като този, използван за захранване на ядрена подводница или ядрен самолетоносач, е равен на около 1 милион галона (3,8 милиона литра) бензин. Един килограм уран е само с размерите на бейзбол, така че може да захранва космически кораб за дълги периоди от време, без да заема много място върху него. Този вид ядрено-електромагнитно задвижван космически кораб би могъл да премине невероятно големи разстояния.

Това съдържание не е съвместимо на това устройство.

Топлинната енергия от ядрен реактор може да бъде преобразувана в електричество за захранване на космическия кораб. Тук виждаме ядро ​​уран-235, което се разделя чрез индуцирано делене.

"Не можахте да стигнете до най-близката звезда, но можете да разгледате мисии до хелиопаузата", каза Гудуин. "Ако работи изключително добре, би могъл да удари скоростта на частица от 1 процент от скоростта на светлината. Дори при това ще са необходими стотици години, за да достигнем най-близката звезда, което все още е непрактично."

Най- хелиопауза е точката, в която слънчевият вятър от слънцето отговаря на междузвездния слънчев вятър, създаден от другите звезди. Намира се на около 200 астрономически единици (AU) от слънцето (точното местоположение на хелиопаузата не е известно). Една АС е равна на средното разстояние от слънцето до Земята, или около 93 милиона мили (150 милиона км). За сравнение Плутон е на 39,53 AU от слънцето.

За да се придвижват хора, трябва да се изгради много по-голямо устройство, но 1-футовият диаметър, 3-футовият висок електромагнит може да изтласка малки, безпилотни космически кораби като междузвездна сонда на много далечни разстояния. Според Гудуин системата е много ефективна и влага много мощност чрез свръхпроводник. Въпросът е дали учените могат да превърнат тази сила в задвижване, без да унищожат магнита. Бързата вибрация вероятно ще доведе магнита до ръба на силата му.

Скептиците на такава система казват, че всичко, което Гудуин ще постигне, е да вибрира магнита много бързо, но няма да отиде никъде. Гудуин признава, че все още няма доказателства, че задвижващата му система ще работи. "Това е много спекулативно и в моите най-диво оптимистични дни смятам, че има шанс от 10, че може да се получи", каза Гудуин. Разбира се, преди 100 години хората вярваха, че имаме още по-малък шанс изобщо да стигнем до космоса.


Видео Добавка: (THRIVE Bulgarian) ПРОЦЪФТЯВАНЕ Как ще го постигнем?.




Изследване


Необичайно
Необичайно "Blob" От Горещ Рок, Открито Под Нова Англия

Комплексният Мегадистрас На Япония Предлага Страшен Проблясък На Бъдещето
Комплексният Мегадистрас На Япония Предлага Страшен Проблясък На Бъдещето

Наука Новини


Вървете По Този Начин: Невероятната Сложност На Заобикалянето
Вървете По Този Начин: Невероятната Сложност На Заобикалянето

Земетресения На Разстояние От Аляска Поза Сащ Риск От Цунами
Земетресения На Разстояние От Аляска Поза Сащ Риск От Цунами

Наука И Католическата Църква: Бурна История
Наука И Католическата Църква: Бурна История

Вашето Тяло Трупа Килограми От Микроби, Изследване Разкрива
Вашето Тяло Трупа Килограми От Микроби, Изследване Разкрива

Първи Полет: Ловците На Урагани Се Отправят Към Окото На Беатрис
Първи Полет: Ловците На Урагани Се Отправят Към Окото На Беатрис


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com