祖布林說有了合適的超導體之後磁帆會大規模應用於地球和火星間的運輸,真的可行嗎?

時間 2021-05-31 06:13:46

1樓:ncc21382

首先簡介一下什麼是磁帆,磁帆是利用電纜產生磁場捕獲太陽風帶電粒子(主要是電子、質子、Alpha粒子)從這些速度每秒幾百千公尺的粒子流傳遞轉移的動能中獲得推力。

靜電帆示意圖,而磁帆實際上大同小異可以參考

磁帆看起來好實際上有不少困難,如果不使用超導體乙個無人探測器就可能需要幾

十、上百根幾千公尺長的輕質非常細的電纜展開,隨飛船自旋甩出成傘狀產生磁場直接捕獲太陽風粒子有點類似靜電帆,光是如何避免纏繞等就是麻煩。

環形超導磁帆

等離子體增強磁帆

當然可以弄成乙個巨大的超導環周圍約束稀薄的等離子體作為額外產生磁場的導體進一步衍生帆,不過也折騰畢竟超導體要考慮製冷等,離太陽越近太陽風越強但也越熱越給超導體的製冷帶來麻煩,離太陽遠是方便超導體保持低溫但太陽風也微弱了進退兩難,好在離太陽遠了磁場範圍也會相應增長面積更大,但我感覺還是沒靜電帆實用。畢竟超導體需要製冷不像一般電纜那樣能做的又細又輕,因此NASA研究靜電帆的多,研究磁帆的很少。

載人的話規模更大多使用起來更麻煩,還有回程相對麻煩。如果寄希望於先進超導體工作溫度高且產生超強磁場使得磁帆能夠輕巧、使用方便的話真有那樣的超導體核聚變推進指日可待,比磁帆香多了,40天到火星不是夢,所以這就尷尬了。

總之磁帆使用麻煩、工程難度大的嚴重缺點蓋過了無需推進劑同時推力比光帆大的優點。頂多適合小型無人探測器,如果用於載人的話工程和實際操作應用上都有非常巨大的挑戰和不便,是看起來很美好實際上無比坑爹的玩意。理論上可行但實際上不可行。

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