¿Ramscoop para una estación espacial o una base lunar?

Por lo que he leído, el estatorreactor Bussard tiene problemas que lo hacen poco práctico como medio de propulsión. Sin embargo, ¿sería posible usarlo para un propósito diferente? ¿Podría una estación espacial o una base lunar (cualquier cosa que no esté protegida por un campo magnético) hacer uso de un ramscoop, uno que esté dirigido hacia el Sol? Esto protegería la estación/base del viento solar y también le permitiría recolectar el viento solar. No hay mucho material en el viento solar , pero podría permitir que una estación/base compense las pérdidas sin necesidad de importaciones.

Podría ser especialmente útil para una base lunar porque el elemento principal en el viento solar es el hidrógeno, que es escaso en la Luna (en relación con la Tierra), y podría usarse para refinar metales a partir de sus minerales, produciendo agua como un subproducto útil. .

Respuestas (2)

El problema con cualquier uso de un Bussard Ramscoop es la eficiencia. En esta respuesta, analizo algunos de los detalles de la propulsión, básicamente para que sea útil, debe ir a una proporción significativa de la velocidad de la luz para alcanzar el punto de equilibrio, donde gana más energía de la que gasta en mantener el campo (Tenga en cuenta que es teórico, no estamos seguros de si la tecnología alguna vez podría entregar).

En la luna, si desea recolectar hidrógeno usando un campo magnético, necesitará mucha energía, y no podría usar la energía del hidrógeno para ello, ya que nunca recolectará más de lo que usa para generar el campo como la densidad del hidrógeno. no será lo suficientemente alto. Por lo tanto, la energía tendría que ser de fisión nuclear o solar, y mucha también. El costo de fabricar, transportar y mantener esa gran parte de cualquier tipo de equipo de generación seguramente sería mucho más alto que los costos de enviar un poco de hidrógeno de vez en cuando.

El viento solar no es muy denso; las fuentes en su enlace estiman alrededor de 6 átomos/cm 3 , 95% de protones. Suponiendo una velocidad del "viento" de 700 km/s, esto equivale a 3 10 18 átomos golpeando un km 2 cada segundo, o 9.5 10 25 átomos/a, que es del orden de magnitud de una barra de chocolate (150 g). 1 Si bien esta es una cantidad macroscópica, no es suficiente para aplicaciones industriales como la refinación de minerales. Para algunos materiales de superficie como el cadmio o el zinc, es posible que ni siquiera compense las pérdidas por evaporación de la superficie ramscoop. Un artículo del JPL de 1961 contiene algunos números para diferentes materiales (tabla 2, p. 74). Lógicamente, la tasa de evaporación aumenta con la temperatura; debido a que la superficie de la "cuchara" debe estar orientada hacia el sol, no se puede mantener fría.

Por supuesto, la cuestión más técnica de cómo "cosechar" una capa de átomos de un kilómetro cuadrado de papel de aluminio puede ser un éxito. El hidrógeno probablemente se "disuelva" en el metal (suponiendo que la "cuchara" sea una hoja de metal). También es probable que se evapore nuevamente, dejando una ganancia neta considerablemente menor.

En pocas palabras: idea interesante, pero muy poca materia fluye solo del viento solar.


1 No puedo dejar de citar aquí a Samuel Beckett, de Watt: "Las cifras dadas aquí son incorrectas. Los cálculos consiguientes son, por lo tanto, doblemente erróneos". (https://web.csulb.edu/~bhfinney/beckett.html)
¿No puedes enfriar la primicia desde atrás?