Propulsores de fusión en un planeta. ¡Problemas con la temperatura y la radiación!

Tengo muchas dudas sobre si se podría usar un propulsor de fusión dentro de un planeta (lugares poblados). Como vi en el programa de televisión "The Expanse", sus motores de fusión son muy, muy calientes, más calientes que la superficie del Sol y no pueden usarlos cerca de las estaciones y en los planetas. Entonces pregunto: en una nave espacial VTOL que usa la fusión como una forma de viajar, ¿se prohibiría usar sus propulsores y motores de fusión en un planeta? Aparte de los motores principales que se pueden cambiar al modo atmosférico, ¿qué pasa con sus propulsores? Los propulsores de reacción química no son eficientes porque utilizan demasiado propulsor. ¿Cómo resuelvo este dilema?

¿Cómo es que Tempest no destruye todo con sus propulsores de un millón de grados?

¿ Porque todo lo que pueda tocar es térmicamente inerte ?
@ Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2 Excepto por el aire... Que luego absorbería TODA la energía térmica.
@Andon: lo siento, eso fue un poco irónico, jugando con la otra pregunta. :u)
Depende, los propulsores de fusión suelen tener un impulso específico de 130.000 segundos en comparación con el químico de 450 segundos. El impulso específico es la medida de 1 libra de empuje de 1 libra de combustible durante una cierta duración en segundos. Para flotar, puede redirigir la vía aérea para permitir que el aire atmosférico rodee su núcleo de fusión y lo deje salir de manera controlada, repito, ¡no active los propulsores de fusión!
@ Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2 Me lo imaginaba. Es divertido, para mí, cuánto sería contraproducente.

Respuestas (2)

Realmente caliente no es tan importante si es realmente pequeño.

Considere los reactores de fusión tokamak experimentales . Ellos son reales. Son más calientes que un millón de grados. Están sentados en la tierra. ¿Cómo?

de https://www.euro-fusion.org/faq/new-what-is-the-temperature-generated-in-a-tokamak-reactor-how-can-the-inner-wall-material-resist-that -temperatura/

Para que se produzca la fusión en el gas muy caliente, o plasma, que creamos dentro de JET, el plasma debe calentarse a temperaturas superiores a los 150 millones de grados centígrados. Para lograr esto, el plasma se mantiene alejado de las paredes del contenedor tokamak mediante el uso de potentes campos magnéticos.

Sin embargo, a veces toca las paredes: ¿qué material podría soportar esa temperatura? La clave aquí es que solo hay una cantidad muy pequeña de plasma allí (~ 0,1 g). Entonces, aunque hace un calor excepcional, esto se ve contrarrestado por la cantidad muy pequeña, en comparación con el muro, que tiene muchos cientos de toneladas en masa. Por lo tanto, la pared puede resistir el impacto sin dañarse gravemente.

Así también los propulsores de su nave. Un reactor realmente caliente como este podría funcionar como un estatorreactor en la atmósfera, embistiendo el gas atmosférico y escupiéndolo por la espalda bajo presión. El flujo de gas evitará que las cosas se calienten demasiado.

De hecho, me parece que un pequeño reactor de fusión caliente plantea más problemas en el espacio, donde no se tiene masa lista a mano para refrigerante, o para arrojar detrás de uno para la propulsión. Pero esa no era tu pregunta.

Me encanta ese cheque verde pero no hay prisa. A veces, el cheque puede asustar a la gente. Déjalo sin premio y juega un poco en el campo. Es una pregunta genial. Las personas inteligentes con buenas ideas pueden despertarse por la mañana y hacer sus propias contribuciones.
Muy bien, entonces lo dejaré así por un tiempo.
Respondiste la parte de la temperatura, pero no la parte de la radiación. ¿Hay alguna posibilidad de que amplíes tu respuesta?
@Molot: no veo parte de la radiación en esta pregunta. ¿Tiene entendido que la radiación no térmica es un componente del problema?

La principal razón por la que los propulsores de fusión no se utilizarían en la atmósfera de un planeta es la gravedad. La respuesta de Will ya proporciona el elemento clave. Un escape de fusión estará caliente y será pequeño.

La pequeña parte es el verdadero problema. El empuje también será pequeño. Esto significa que la aceleración también será muy pequeña. Las estimaciones rondan una tasa de un centímetro por segundo cuadrado. Esto es apenas suficiente para levantar una nave espacial de la superficie de la Luna, por no hablar de cualquiera de los planetas del sistema solar, y esto incluiría también las lunas de los planetas.

Los sistemas de propulsión de fusión que arden como versiones termonucleares de cohetes químicos son ciencia ficción. Un cohete de fusión será esencialmente una corriente de partículas de alta energía que genera una baja aceleración. Su principal ventaja son los largos tiempos de aceleración que pueden impulsar un vehículo a alta velocidad.

Los propulsores de fusión no se utilizarán en las atmósferas de los planetas o incluso en los planetas sin atmósferas porque las naves espaciales no pueden ni aterrizar ni despegar. Si bien el chorro de un propulsor de fusión sería efectivamente un arma mortal y altamente destructiva, esa no es la razón principal por la que no se usan en un planeta.

Pero, ¿qué pasa con los motores de antimateria? ¿Sería suficiente su empuje?
@FelipeAndrade Demasiado peligroso. Un propulsor de antimateria podría tener un chorro de escape de radiación gamma pura. Si pudieran producir suficiente empuje para volar, sería un cañón láser autopropulsado que emitiera energía equivalente a múltiples armas nucleares por segundo. Una forma de tecnología espacial 'mágica' alimentada por antimateria podría funcionar especialmente si genera un chorro letal. Esto implica retirarse de la tecnología plausible y realista y adoptar movimientos de manos súper científicos.
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