Estoy tratando de trabajar a través de la mecánica del combate espacial de ciencia ficción dura, y me encontré con el Casaba Howitzer .
La idea básica es una carga de forma nuclear. La explosión de una bomba nuclear está parcialmente contenida en un cono/haz de plasma que puede causar daños graves, según los números del enlace anterior. Como referencia, un Casaba de un megatón teóricamente podría aplicar una energía de 6,7 MJ/m^2 a un objetivo a 1000 km de distancia, o vaporizar medio metro de aluminio a una distancia de 50 km.
Las dos primeras formas obvias de aplicar este concepto son A: Colóquelos en un misil que se acerque al objetivo y detone fuera de la cuadrícula de defensa del objetivo, o B: Use versiones muy grandes para el combate de largo alcance. Incluso si estás demasiado lejos para que la explosión destruya la armadura del enemigo, aún puede causar estragos en los sensores expuestos y otros componentes delicados, así como contribuir al sobrecalentamiento del objetivo.
Si bien la idea es genial, no me gustan mucho sus implicaciones para mi sistema de combate espacial 'realista'. Sin embargo, se me ocurrió que la palabra clave en la descripción del método de suministro de energía de Casaba es 'plasma'. La carcasa del Casaba se vaporiza en plasma, que se lanza al objetivo a velocidades casi relativistas; pero el plasma, por definición, está cargado, lo que significa que debería poder repelerlo con un campo magnético. Sé que estamos trabajando en campos magnéticos para naves espaciales modernas , que teóricamente pueden proteger de la radiación solar por un costo de energía bastante mínimo. ¿Cuánto se puede escalar un sistema de este tipo? ¿Podría construir una versión que pudiera proteger efectivamente contra un Casaba? ¿Cuánta energía requeriría?
Además, los escudos en la ciencia ficción blanda pierden integridad/requieren más potencia cuanto más se golpean. ¿Un escudo magnético golpeado por un Casaba de alguna manera 'perdería integridad', o continuaría funcionando bien siempre que reciba suficiente energía para repeler el daño a la nave?
Una partícula cargada que pasa a través del campo magnético no tiene trabajo. Su trayectoria cambia pero no su energía.
El campo magnético no alterará la trayectoria de los átomos neutros, los neutrones o la luz producida por el obús Casaba. Y, los plasmas son un estado de la materia dominado por sus campos eléctricos y magnéticos internos. Los átomos individuales del plasma están en constante transición entre los estados neutral e ionizado: la emisión de fotones por el plasma está dominada por procesos de recombinación.
Como consecuencia, la trayectoria libre media muy larga del plasma en el espacio exterior y la recombinación de partículas neutras de alta velocidad atravesarán el escudo magnético. Sospecho que el efecto neto será que la fuerza de la detonación se atenuará e impactará en una superficie más grande de la nave, debilitando el ataque.
Creo que una extraña consecuencia de la detonación de Casaba sería que el EMP generado por la explosión se acoplaría al sistema generando el escudo magnético. Esto podría hacer que el escudo magnético se vuelva momentáneamente más fuerte o que se debilite drásticamente. Este efecto podría proporcionarle la necesidad de que el escudo magnético necesite más potencia al detectar un ataque, ya que se necesita obtener más energía para fortalecer el campo o se debe drenar la potencia del sistema para evitar que las sobrecargas dañen la integridad del blindaje
Necesita reducir la pregunta un poco. Debe decidir qué tan fuertes son los obuses de casaba y en qué rango. Y también debe decidir qué tan fuertes son los cascos de los barcos. Para ser efectivos, los escudos deben ser lo suficientemente fuertes como para dispersar el plasma lo suficiente como para reducir la penetración del haz a menos del espesor del casco.
Sin embargo, en mi opinión, no creo que los escudos magnéticos sean efectivos, porque los campos magnéticos realmente no pueden ser dirigidos. Con esto quiero decir que no son un rayo, son un campo que rodeará lo que sea que los haya generado. Esto significa que no puede concentrar sus esfuerzos en crear el campo frente al misil. Terminarás generando un campo alrededor de toda tu nave, desperdiciando la mayor parte de la energía. ~50% de tu energía se gastará en mantener el campo en el lado de estribor, aunque el enemigo solo esté en el lado de babor. Piense en cuánto tonelaje se debe gastar en generadores de escudo, la mayoría de los cuales serán peso muerto la mayor parte del tiempo.
Creo que es mejor poner tu tonelaje en armas de defensa puntuales más grandes y precisas para que puedas derribar los obuses casaba antes de que entren en el rango. Además, las armas PD también funcionan en objetivos que no son obuses de casaba; misiles tradicionales, embarcaciones de abordaje, enemigos lisiados en los que no quieres desperdiciar artillería, etc. Básicamente, creo que se podría construir una nave que dependiera de escudos magnéticos, pero sería una mala nave en general.
(OP aquí, acabo de crear una cuenta, así que estoy respondiendo a mi propia pregunta).
Muy bien, siga la pregunta: el consenso general parece ser que el escudo magnético PODRÍA funcionar, SI el rayo de plasma generado por Casaba sigue siendo, bueno, plasma; lo que significa que está cargado positivamente por el calor de la explosión que arranca los electrones de sus núcleos.
El artículo vinculado en mi publicación original proporcionó algunos números de muestra para la velocidad de las partículas y el alcance efectivo, y parece que prácticamente no hay una situación en la que el alcance efectivo de Casaba sea lo suficientemente lejos como para que el haz de plasma tome más de 1/10 de un segundo para alcanzar el objetivo, probablemente menos que eso.
Entonces, ¿cuánto tiempo tarda el haz de partículas con carga positiva en enfriarse y convertirse en un haz de partículas con carga neutra? Si es más largo que aproximadamente 1/10 de segundo, entonces un escudo magnético es teóricamente efectivo.
EDITAR: Esto también proporciona una solución a otro problema mío: cómo protegerse contra el lavado del motor. Si desea una nave estelar con motores lo suficientemente potentes como para proporcionar de 1 a 5 G de aceleración, al tiempo que proporciona varios cientos de km/s de delta-v con alrededor del 20% de la masa total de la nave como propulsor, entonces necesita cohetes de fusión que producir suficiente energía para ser comparable a la energía solar que la Tierra recibe del sol. Esto haría que el lavado de motores sea un arma bastante viable, lo cual no quiero que sea. Tener escudos magnéticos para proteger contra el plasma de tales motores sería lógico y conveniente.
usuario535733