Me pregunto si la desviación electrostática de dos haces de partículas cargadas podría crear suficiente empuje, a través de la Fuerza de Lorentz, para impulsar una nave espacial.
Por favor, consulte la imagen de abajo.
Este diseño de propulsión conceptual haría uso de placas deflectoras, similares a las que se usan en un CRT, para crear un campo eléctrico. Un haz de partículas con carga positiva que entre en este campo se desviará 180 grados por diseño y, al mismo tiempo, un haz de partículas con carga negativa que entre en este campo se desviará 180 grados por diseño. Esta configuración de hardware se instalaría en la popa de la nave espacial para que los dos haces de partículas cargadas viajaran en la dirección opuesta a la nave espacial.
El haz de partículas con carga positiva podría crearse con un cañón de protones y el haz de partículas con carga negativa podría crearse con un cañón de electrones. Si estos dos cañones de partículas cargadas son dispositivos de alto voltaje, y el campo eléctrico de las placas deflectoras también es de alto voltaje, creo que la Fuerza de Lorentz resultante podría ser capaz de propulsar la nave espacial.
Además, creo que las partículas cargadas que fluyen en el viento solar del Sol también serían desviadas una vez que entraran en este campo eléctrico, proporcionando un empuje adicional al creado por los cañones de partículas cargadas.
¿Podría una nave espacial ser propulsada por una desviación de 180 grados de dos haces de partículas cargadas?
El diagrama en la pregunta muestra las trayectorias de partículas de rigidez magnética de igual magnitud (pero de signo opuesto) en un campo magnético que apunta hacia fuera de la página. Las órbitas de partículas cargadas en campos magnéticos son circulares.
El diagrama no muestra las trayectorias de partículas cargadas en un campo eléctrico. Si entraran en el campo en la dirección del gradiente, no se desviarían. Una vez dentro del volumen de potencial electrostático más alto pero constante, continuarían moviéndose en línea recta.
Sin embargo, si entraran en la región de mayor potencial electrostático en un ángulo , se desviarían en direcciones opuestas.
De cualquier manera: (eléctrico o magnético o incluso ambos) los campos podrían ayudar a transferir el impulso de las partículas incidentes. Sin embargo, no harán nada más que lo que haría un espejo.
Esta es una pregunta similar a una anterior sobre una nave espacial con un láser y un espejo montados en ella. En ese caso, el láser apuntando hacia atrás produce una fuerza . Si lo apuntas hacia adelante, obtienes pero rebotarlo hacia atrás con el espejo produce y entonces la fuerza neta sigue siendo .
Entonces, como se menciona en el comentario de @SteveLinton
...no cambiará en absoluto la cantidad de empuje de los cañones, solo la dirección.
y entonces el comentario de @organicmarble es acertado:
¿Por qué no disparas los rayos por la parte trasera de la nave y cortas el campo de deflexión?
No hay nada misteriosamente "poderoso" en la fuerza de Lorentz. El impulso se conserva y no hay diferencia en la fuerza neta entre disparar hacia atrás y disparar hacia adelante y reflejarse con un campo magnético. El campo no agregará ningún empuje adicional.
Aquí hay algo diferente pero relacionado. En este caso, el campo eléctrico apunta en el plano de la página (a diferencia de la dirección del campo que se muestra en la pregunta).
El Dipolo Drive descrito en Centauri Dreams, Imagining and Planning Interstellar Exploration de Paul Gilster también se basa en la desviación diferencial de partículas con carga opuesta. Sin embargo, según el título de mi pregunta, ¿es esta descripción de la "unidad dipolo" y cómo funcionaría físicamente correcta? Tampoco estoy convencido de que esto sea físicamente sólido.
steve linton
usuario28781
Mármol Orgánico
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jarred allen
steve linton