¿Es posible surfear una llamarada solar?

Estaba releyendo El restaurante del fin del universo , la secuela de La guía del autoestopista galáctico , y me encontré con un pasaje interesante:

Montar bengalas es uno de los deportes más exóticos y emocionantes que existen, y aquellos que pueden atreverse y permitirse el lujo de hacerlo se encuentran entre los hombres más admirados de la Galaxia.

. . .

Este deporte es posible gracias al disipador de calor de la nave estelar, una masa de unos dos mil billones de toneladas y está contenida dentro de un agujero negro montado en un campo electromagnético situado en la mitad de la longitud de la nave. Este disipador de calor permite maniobrar la nave a unas pocas millas de un sol amarillo, para atrapar y montar las erupciones solares que brotan de su superficie.

De acuerdo, estoy criticando a Douglas Adams por eso, pero, de nuevo, nadie dijo nunca que los libros son científicamente plausibles. Sin embargo, me gustaría saber si es posible que los humanos hagamos algo similar, es decir, "surfear" llamaradas solares, con nuestra tecnología actual o tecnología realista que podría desarrollarse en un futuro cercano, o dentro de unos 50 años.

¿Podemos "navegar" por el Sol usando algún tipo de nave (tal vez modelada en una vela solar) para "montar" erupciones solares, eyecciones de masa coronal o algo similar? De no ser así, ¿cuáles son los principales obstáculos para hacerlo?

Si eres un chico plateado en una tabla de surf plateada, todo es posible...
Entonces, mi teoría era que quería usar el reflector de rayos X como un escudo de radiación 'ligero' de 1 m de radio, y pararme sobre él, surfeando y alejándome del sol, montando una corriente de partículas cargadas usando una especie de (¿magnético?) vela solar. La razón por la que esto podría no funcionar sería si las partículas cargadas son demasiado energéticas y destruyen la vela, o si la fuerza es demasiado débil para vencer la gravedad y el sol me succiona.
Desafortunadamente, no puedo encontrar en ninguna parte ni siquiera estimaciones del flujo de partículas cargadas en el punto de la llamarada y para todos los tipos de partículas . Los datos que encontré eran demasiado irregulares y específicos para generalizar a estimaciones razonables. Entonces, sin poder calcular la fuerza en nuestra vela, no puedo hacer ninguna estimación sobre la fuerza en la vela, y no puedo responder esto mejor de lo que ya lo he hecho. ¡Pobre de mí! A nadie le gusta darse por vencido.
¿El disipador de calor es un agujero negro y estás llamando travesuras al surf ?

Respuestas (3)

Suena increíble, intentémoslo.

En primer lugar, hablemos de lo que produce una llamarada solar. De acuerdo con Wikipedia , está llegando a algún lugar entre 1e20 y 1e25 J de radiación EM seguida de partículas cargadas que se mueven casi a la velocidad de la luz. Dado que cualquiera de estas cosas sería mortal para usted, supongamos que queremos navegar por la radiación EM, dejando atrás las partículas cargadas.

¿Qué estamos montando?

Primero, aquí está el peor gráfico que he pirateado de un sitio web de la NASA:

Gráfico de espectro compuesto de llamaradas solares

A pesar de ser casi ilegible, podemos ver que obtenemos un flujo máximo en el rango de rayos X de ~1kEv, que corresponde a una radiación de aproximadamente 1nm. Convenientemente, se utilizan rayos X de 0,1 a 0,8 nm para clasificar las erupciones solares. Las bengalas más grandes (y por lo tanto las mejores, ¿no merezco lo mejor?) nos darían más de 1e-4 vatios por metro cuadrado. Esto se mide en la órbita terrestre, 1.50e11 metros. Empezaríamos a surfear en la corona del Sol a unos 5e9 m del sol. Multiplique esta relación al cuadrado para obtener nuestro flujo de potencia observado:

1 × 10 − 4 W/m 2 ( 1.5 × 10 11  metro 5.0 × 10 9  metro ) 2 = 0.09 W/m 2
Así que digamos que nuestro flujo máximo de llamaradas solares es parejo. 0.1 W/m 2 mientras que el mínimo es 1e-4.

Cómo montar una radiografía

La mejor manera de captar los rayos X es usar un espejo, como el de Suzaku , un antiguo satélite telescopio de rayos X. Los espejos de lámina recubiertos de metal pesado funcionan desviando los rayos X en ángulos de incidencia poco profundos. Los espejos del satélite Suzaku tienen cada uno unos 40 cm de diámetro y un peso de 19 kg.

Alto ahí

Ya hemos descubierto un problema. El area de un circulo de 40cm de diametro es 1.2m 2 . La relación entre la energía de un fotón y su momento es C , la velocidad de la luz: un fotón como C veces más energía que cantidad de movimiento. Entonces, si tenemos una erupción solar tipo X incidente, con 0,1 vatios por metro cuadrado, y hasta el último fragmento de impulso de fotones se entrega al reflector, entonces estamos entregando alrededor de 3e-10 kg m / s de impulso cada segundo. Multiplique por nuestra área de 1.2 m 2 y dividimos eso por 19 kg de masa para el reflector, podemos ver que estamos acelerando a aproximadamente 1e-11 m/s 2 . Eso no nos va a llevar a ninguna parte.

Ok, omita los rayos X, montemos las partículas de carga

Bueno, tenemos otro problema. Esos 0,1 W/m 2 de rayos X no le darán mucho impulso, pero seguramente le darán algo de cáncer. Según las partes del cálculo de radiación de esta respuesta , podemos suponer que el cuerpo humano es un excelente absorbente de rayos X nanométricos/keV. Usando las suposiciones allí, una persona de 100 kg absorberá toda la energía incidente de aproximadamente 0,5 m 2 de superficie expuesta, o alrededor de 0,05 J por 100 kg por segundo. Esto es equivalente a unos 5 rem. Eso no está mal si esa es su única dosis, pero eso es por segundo.

En unos 20 segundos, alcanzará los 100 rem por envenenamiento agudo por radiación; y la dosis de 1000 rem seguramente fatal tardará unos 3 minutos.

que deprimente

Parece que estamos atrapados entre la espada y la pared. Si tratamos de navegar por los rayos X, no llegaremos a ninguna parte, y si tratamos de navegar por las partículas cargadas, los rayos X nos matarán. Parece que tendremos que conformarnos con placeres más terrenales del surf .

¿Qué pasa con un mecanismo de navegación que hace ambas cosas: rayos X y partículas cargadas? Si el surf con llamaradas solares es tan peligroso como eso, no es de extrañar que los ciclistas con llamaradas solares estén tan exaltados. Lo más probable es que se ionicen al hacerlo.
Bien, pero las velas de espejo de película delgada ya están consideradas, ¿quizás también podría considerarlas?
@Molot El enlace a los 'espejos de aluminio' es la película delgada. Las velas solares realmente delgadas son para atrapar partículas cargadas, no rayos X. Los rayos X tienen demasiado poder de penetración para que algo menos denso que la materia degenerada de electrones los absorba en una película delgada. Sin embargo, si navegaras las partículas cargadas con una vela solar, probablemente morirías por la radiación de rayos X.
Ah, OK. Mi mal, supongo.
Incluso con esa aceleración, en general te sentirás mucho más atraído por la estrella, ¿no?

ANTE TODO LO QUE NECESITAMOS ES PODER!!

La fuerza de reacción que requerimos para surfear es mucho mayor que la que la forma normal de la tabla de surf puede obtener de las bengalas.

Lo que sugiero es tener una cubierta esférica grande en la parte inferior de la tabla de surf que cumpla con los siguientes aspectos:

  1. Mucha menos masa por razones obvias (tercera ley de Newton).
  2. Compuesto de material ferromagnético ya que usaremos magnetismo.
  3. Duradero, después de todo, son las erupciones solares las que estamos montando.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

Cuando las erupciones solares golpean la tierra, las partículas cargadas se acumulan en los polos dando lugar a lo que llamamos AURORA BOREAL . La razón detrás de esto es el campo magnético de la Tierra. De manera similar, nuestra esfera recogerá partículas cargadas de los alrededores, proporcionando así el empuje requerido.

Diagrama de cómo funcionan las auroras boreales

Para detalles de descanso, considere la respuesta de Kingledion (justo allí).

No de ninguna manera que se asemeje a "surfear", definitivamente no en un futuro cercano .

El gran desafío de hacer cualquier cosa cerca del Sol es la gestión térmica. En este momento, es un gran logro tener una sonda dentro de la órbita de Mercurio. Hacer una sonda que pudiera interactuar directamente con una bengala de una manera significativa necesitaría acercarse mucho más y lidiar con mucho más calor incluso antes de considerar la bengala en sí.

Dado que las grandes llamaradas son el equivalente energético de mil millones de megatones de TNT, no creo que construyamos nada que pueda sobrevivir en el corto plazo.

-1 por falta de ciencia e imaginación
@kingledion OP etiquetó la pregunta de verificación de la realidad, por lo que no se requieren citas científicas.
¿Es posible surfear una llamarada solar?
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