¿Se podrían usar "botas" magnéticas para simular los efectos de la gravedad en las naves de asteroides?

He estado en las páginas de Wikipedia sobre alternativas a la gravedad y encontré las fuerzas alternativas habituales, con el potencial de los imanes y las engañosas afirmaciones rusas, pero me pregunto por qué no usar algún tipo de sistema magnético que, digamos, si un persona usaba un traje especial o botas, etc., podía caminar y sentir el mismo peso o atracción?

Con la energía producida por un reactor de fusión, seguramente se podría producir suficiente energía para los diamagnetos, ¿no? O, si este concepto es simplemente totalmente erróneo, ¿conoce alguna otra forma en que se pueda usar una fuerza tan conveniente como el magnetismo?

Si el diamagnetismo puede levitar y, por lo tanto, cancelar la gravedad de la Tierra para objetos pequeños o incluso un ratón, ¿tal vez también podría producir efectos similares a la gravedad para naves que no estarán diseñadas para viajar lejos, sino para tener un excelente control de actitud y articulación?

¿Realmente puede considerar que las botas magnéticas son un sustituto útil de la gravedad artificial (como rotar un hábitat para producir una aceleración centrípeta)? Pueden ser una ayuda para la locomoción dentro de un hábitat, pero la gravedad artificial ofrece otros beneficios, como hacer que las cosas "caigan" al suelo en lugar de flotar hacia lugares a los que no pertenecen. Además de los beneficios para la salud de tener un peso aparente, el manejo de materiales como líquidos (por ejemplo, desechos) sería mucho más fácil si simplemente se drenaran "hacia abajo".
Estoy de acuerdo, Anthony, excepto que el problema es que para que un barco tenga ese tipo de fuerza, debe girar y, por lo tanto, los pasajeros deben moverse constantemente en cualquier dirección en particular, como en el clásico de Kubrick. Si recuerdas, gran parte del tiempo, todos estaban flotando, y solo en ocasiones "trotando" por los efectos fisiológicos. Los imanes sí que parecen una alternativa conveniente si para beneficiarse de la aceleración la nave también tiene que estar diseñada de una manera muy particular y por supuesto tiene que acelerar o girar, de lo contrario tenemos que flotar. No lo veo como "uno o el otro".
Creo que puede ser más práctico tener un traje que comprima el cuerpo en el lado largo y haga que las articulaciones ofrezcan más resistencia. Piense en cómo se sentiría un traje de goma de cuerpo entero dos tallas más pequeño. Obligaría al cuerpo a poner más energía en cada movimiento. Combine eso con baldosas magnéticas en el piso y suelas forradas de hierro para anclar su cuerpo al suelo, y aunque en realidad no sentirá la gravedad, debería evitar la degeneración muscular y la descompresión de la columna lo suficiente como para que sea habitable a largo plazo.

Respuestas (2)

La fuerza de un campo magnético es proporcional a 1 / r 3 , así que si construyes imanes en el piso, hay una gran diferencia en la fuerza del campo entre tu cabeza y tus pies. Por lo tanto, usar un traje para proporcionar una fuerza distribuida uniformemente en su cuerpo es casi imposible. Incluso si solo usa botas con una placa de metal, obtiene efectos extraños. Cuando levantes las botas del suelo, será difícil al principio, pero se volverá más fácil rápidamente a medida que aumente la distancia. Esto hace que sea difícil caminar de forma natural.

Poner el imán en las botas es una propuesta mejor, puede construir un sistema activo para compensar los cambios en la fuerza del campo: mida la distancia entre la bota y el piso, ajuste la fuerza del campo electromagnético para que la fuerza que atrae la bota al el piso permanece constante.

Necesita un campo EM realmente fuerte para que el diamagnetismo tenga algún efecto. Esto causaría problemas: cualquier material ferromagnético en el campo se vería muy afectado por el campo.

¿Podría dar más detalles sobre cómo poner los imanes en las botas? ¿Cómo podría tal "sistema activo", cualquiera que sea, ayudar a compensar los cambios en la intensidad del campo? Además, ¿por qué sería mejor poner imanes en las botas? En resumen, supongo que los imanes parecen una oportunidad demasiado buena como para dejarla pasar, ciertamente algo tendría que funcionar. ¿No podría usarse el diamagnetismo de alguna manera para imponer uniformemente una fuerza necesaria para nuestros huesos y músculos? Gracias.
Además, tal vez la nave podría diseñarse para adaptarse a las fuerzas de aceleración, así como a las fuerzas centrípetas, de modo que, cuando no se mueva, las personas puedan usar tales campos magnéticos en cualquier compartimento particular de la nave para ayudarse. Podría entender usar el giro en una estación espacial, o usar la aceleración en una nave que tiene un objetivo interplanetario de varios años, pero ¿qué pasa con una nave que tiene que viajar y detenerse y viajar y detenerse y así sucesivamente? ¿Los imanes nunca nos beneficiarían? Parece una oportunidad demasiado buena para dejarla pasar, por ejemplo, en un barco minero que navega por el cinturón de asteroides.

La gravedad diamagnética requeriría campos magnéticos absurdamente fuertes. La intensidad de campo requerida es proporcional al producto de la intensidad de campo y la tasa de cambio de la intensidad de campo; para obtener una fuerza razonablemente uniforme en un ser humano de dos metros de altura, la tasa de cambio debe ser pequeña. Un cálculo al dorso dice que está buscando un campo del orden de 100-1000 teslas para proporcionar una gravedad terrestre simulada, más fuerte que la producida por los imanes de laboratorio más grandes, y necesita proporcionar ese campo en todo momento. todo el volumen habitable, en lugar de solo unos pocos miles de milímetros cúbicos en el núcleo de un imán de laboratorio.

Además, un campo tan fuerte significa que toda la nave espacial debe estar hecha de materiales no ferromagnéticos; incluso los materiales fuertemente diamagnéticos (como el grafito) son cuestionables.

(Tenga en cuenta que debido a que el diamagnetismo es una fuerza repulsiva, los imanes que proporcionan la gravedad deberían estar en el techo, no en el piso).

Hola, Mark. Gracias por su respuesta. Me pregunto, ¿se podría generar ese tipo de electricidad con un reactor de fusión? Además, ¿quizás algunos materiales diamagnéticos producen fuerzas más fuertes que otros? O, por ejemplo, tal vez los materiales paramagnéticos podrían producir el mismo tipo de fuerza opuesta en el piso, lo que podría ayudar a la fuerza diamagnética del techo, de modo que ninguno tendría que ser tan fuerte y ambos podrían ayudar a igualar la fuerza. , en lugar de ser realmente fuerte hacia el piso o el techo, pero no tanto cuanto más lejos se está? Gracias
No es la fuente del magnetismo lo que determina "diamagnético" frente a "paramagnético", sino la sustancia sobre la que se actúa. El agua es algo diamagnética, por lo que siempre es repelida. La levitación depende del cambio en la intensidad del campo, así como de la intensidad general, por lo que cuanto más uniforme sea el campo, más fuerte debe ser; un campo completamente uniforme no puede hacer levitar nada.
De acuerdo, entonces, si se pudiera usar un traje altamente reactivo, se podría producir un campo similar a la gravedad, siempre que el campo fuera de alguna manera específica, en lugar de ser uniforme, como dijiste. ¿Podría dar algún ejemplo de un campo en el que tales materiales puedan determinar un tirón o un empujón? Gracias.
Mark, si pudiera, por favor, ¿sabe si un reactor de fusión sería suficiente para alimentar esos imanes? Además, por ejemplo, ¿no podría el campo magnético en aquellas partes de la nave donde es más importante ser redirigido a través de materiales metglas realmente (digamos, futuristamente fuertes) de tal manera que al menos en partes de la nave podría instalarse una fuerza constante? ¿Incluso si fuera un poco menos de 1 g de gravedad? Pregunto si es un poco menos de 1 g, sabiendo, por supuesto, que para los humanos, con toda probabilidad, eso sería perjudicial para nosotros a largo plazo.
¿Reactores de fusión actuales? No es una posibilidad: nadie ha logrado todavía construir un reactor que produzca más energía de la que se necesita para hacerlo funcionar. Los futuros reactores podrían, pero especular sobre sus capacidades técnicas es el reino de la ciencia ficción, no de la ciencia.
Por supuesto no los actuales reactores de fisión, pero sí, los futuros reactores de fusión. Además, ¿podría hacerle algunas preguntas más sobre el magnetismo?
¿Se podrían usar "botas" magnéticas para simular los efectos de la gravedad en las naves de asteroides?
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