НАСА придумало "плазменные парашюты" для космических кораблей
Две аэрокосмических компании получили от НАСА заказ на парашюты из плазмы в магнитном поле, сообщает New Scientist. Новая технология позволит спрятать попадающие в атмосферу космические аппараты в магнитные пузыри, подобные плазменному щиту вокруг Земли. Но если магнитосфера нашей планеты защищает ее от солнечной радиации, то «пузыри» вокруг космических кораблей снизят их скорость и, тем самым, уберегут машины от сгорания в атмосфере. Испытания новой системы пройдут в 2015 году.
Когда космический аппарат попадает в атмосферу, он «врезается» в молекулы воздуха на большой скорости. От этого происходит интенсивный выброс тепла. Поэтому на зондах и ракетах ставят теплозащитные экраны, которые или сгорают, или обеспечивают термоизоляцию, спасающую груз от повреждений. Чем тяжелее космический аппарат, тем сложнее обеспечить его сохранность. Можно снабдить его парашютом, снижающим скорость падения — по такому принципу работает надувная «летающая тарелка» для посадки на Марс, испытания которой на прошлой неделе прошли на Гавайях. Однако новые магнитные капсулы позволят не только замедлить корабль, но и радикально уменьшить его нагрев.
Американская аэрокосмическая фирма MSNW получила от НАСА грант для демонстрации новой технологии на микроспутнике формата CubeSat. В 2015 его доставят на Международную космическую станцию и оттуда запустят в атмосферу Земли. Его задача — не сгореть. Медная катушка будет создавать магнитное поле вокруг спутника. Начав спуск, аппарат выбросит небольшое количество плазмы: та ловится магнитным полем, что и создает защитный пузырь, препятствующий столкновению молекул воздуха с объектом. Воздух попадает в плазму и поглощает электроны: далее этот ионизированный газ «застревает» в магнитном поле, и в итоге космический аппарат укутывается газовым парашютом.
В случае успешных испытаний новую технологию установят на крупные аппараты, например, на посадочные модули с людьми, возвращающимися на Землю после полетов в дальний космос. Также этот метод может быть использован, чтобы избежать разрушения, и таким образом превращения в космический мусор, ступеней взлетающих ракет.
Комментарии
Может подарить изобретателями учебник Физики за 7 класс.
Может быть ты сообщишь, и про то, что будет на южном полюсе?
Значит, сверхпроводимость не используется, следовательно, достаточно относительно слабое магнитное поле?
Назначение парашюта - обычно тормозить спускаемый обьект. Если торможение аппарата без магнитного поля происходило за счет трения его оболочки о воздух, то теперь это происходит за счет передачу импульса от набегающего потока воздуха его "ионосфере".
Рациональное зерно видимо в пререраспределение скоростей плазмы в пограничном слое вокруг корабля под действием наложенного магнитного поля. Ионное облако вокруг аппарата будет постоянно замедляться и уходить вверх, оставляя за аппаратом хвост, подобный комете, и пополняясь за счет нового захваченного ионизируемого газа.
Другой новый интересный аспект - мощный поток плазмы через силовые линии транспортируемого магнитного поля должен создать по закону Фарадея мощный наведенный электрический ток. Линии тока будут замыкаться на металлическую оболочку аппарата и производить в ней омическое тепло - в результате может стать даже горячее. Значит, с этой техникой вместо или наряду с тепловым экраном потребуется электр...
Колеса с тех пор изменились, люди - нет.
А что будет замедлять ионное облако?
"...то теперь это происходит за счет передачу импульса от набегающего потока воздуха его "ионосфере". "
В неподвижной системе координат, привязанных к земле, скорость внутри пограничного слоя выше скорости воздуха вне его. Через перемешивание и межмолекулярное трение происходит выравнивание импульса, ионы в пограничном слое замедляются, а захваченные ионизируемые молекулы воздуха ускоряются.
В чем роль магнитного поля-то?
Носители заряда двигаются в стационарном магнитном поле преимущественно параллельно его силовым линиям. Эти линии в первом приближении параллельны траектории, а потому, снос плазмы в радиальном направлении будет замедляться. Я могу обьяснять здесь лишь, на пальцах, для более солидного введения смотри монографии по магнетогидродинамике,
Это вы с чего взяли? Вы про силу Лоренца слышали?
(А прочая бредятина, которой вы пытались показать вашу 'ученость', лишь подтверждает вашу глупость и невежество.)
Вы про силу Лоренца почитайте, тогда, возможно, поймете, что магнитное поле не действует на заряд, если он движется вдоль силовых линий магнитного поля.
А если у движущегося заряда есть составляющая скорости, рерпендикулярная направлению движения, тогда на него действует сила Лоренца.
Но вам это трудно понять, поэтому вы и несете всякую бредятину.
Вот потому-то "заряды" и двигаются в конечном итоге вдоль этих самых линий, а поперечный к вектору \vec B импульс гасится.
Вы упускаете, что плазма ведет себя реологически не как конгломерат дискретных зарядов, а как электропроводящая жидкость, движение которой описывается в простейшем случае уравнением Навье-Стокса (11.1) из указанной ссылки. Поэтому ваши рассуждения о силе Лоренца, действующей на дискретный заряд, недостаточны.Умейте достойно проигрывать.
В конечном итоге, эл. заряды движутся отнюдь не вдоль силовых линий магнитного поля, а по завитушкам вдоль магнитного поля (так как перпендикулярная к магнитному полю составляющая скорости приводит к движению по окружности.)
Нет никаких причин, по которым должен гасить поперечный импульс, кроме диссипативных сил.
Поэтому, из ваших рассуждений никак не следует, что магнитное поле оказывает тормозящее действие.
(Сылка на уравнение Навье-Стокса и свойства плазмы не что иное, как ваша попытка замазать ваши ошибки.)
Состоявшийся сюжет для французской кинокомедии, я вас уверяю. Если бы вы знали, с кем имеете дело, вам стало бы забавно тоже. Но вы же - Фома Неверующий, в этом блаженном состоянии я вас и оставляю. Всего хорошего.
Ладно уж, сообщу вам, как там может обстоять дело с торможением.
Например, при движении по завитушкам (от действия силы Лоренца), ионы, на некоторых участках траектории, которые ближе к корпусу аппарата, могут иметь направление движение, противоположное движению аппарата (или существенно замедленное, по отношению к движению аппарата), а, следовательно, оказывают дополнительное тормозящее действие на аппарат.
(Использование уравнений для непрерывнх сред едва ли добавит в это что-то принципиально новое.)
Ладно уж, сообщу вам, как там может обстоять дело с торможением.
Например, при движении по завитушкам (от действия силы Лоренца), ионы, на некоторых участках траектории, которые ближе к корпусу аппарата, могут иметь направление движение, противоположное движению аппарата (или существенно замедленное, по отношению к движению аппарата), а, следовательно, оказывают дополнительное тормозящее действие на аппарат.
(Использование уравнений для непрерывнх сред едва ли добавит в это что-то принципиально новое.)
Смешно ))) Ну так, для справки, наведенный электрический ток возникает только в переменном магнитном поле ) Но и с ним легко бороться, думаете почему сердечник трансформаторов делают из наборных пластин? )
Так вот о наведенных токах. Откройте школьный учебник по физике или сделайте простой эксперимент и убедитесь в том, что наведенный ток (или разница потенциалов) возникает всегда, если носители электрического заряда пересекают силовые линии магнитного поля, т. е. имеет место относительное движение заряда и поля. - так называемый закон Фарадея.
Я знаю, что я не лучший учитель, но занимался такими материями более 20 лет и имею степень доктора наук. Так что не надо безпричинно задирать нос по причине знания процессов в трансформаторе.
А так что первое приходит в голову - перед аппаратом неизбежно возникает ударная волна, если самые горячие ионы (они самые шустрые и на них соответственно сильнее действует магнитное поле) отклонить от столкновения с обшивкой, то можно сильно уменьшить ее нагрев.
Как то так.
Эти пиндосы, вероятно, надеются, что ионизация в атмосфере даст тот же эффект.
Я с этой темой немножко знаком, т. к. приходилось программировать MHD1 и MHD2 для описания движения расплавов в наложенном поле. Мое понимание следущее. Роль поля рассеивания (т. е. выходящего из соленоида наружу) состоит в ограничении подвижности ионов, они будут преимущественно двигаться вдоль силовых линий поля, в то время как поперечная составляющая импульса будет из-за высокочастотного кругового (спирального) движения гаситься.