¿Se utilizan o se propone utilizar campos magnéticos artificiales para proteger a los pilotos y astronautas de gran altitud de la radiación cargada de alta energía?

Si no fuera por el campo magnético de la tierra, nuestra atmósfera sería bombardeada por plasma de alta energía (gas ionizado) del sol y otras fuentes espaciales. En altitudes muy altas y altitudes orbitales, esta protección es menor y cuando los viajes espaciales llevan a los astronautas fuera del alcance del campo magnético terrestre, no hay protección.

¿La Estación Espacial Internacional u otra nave tiene un campo magnético artificial para proteger a sus astronautas? Si no, ¿hay planes para la implementación?

Es posible que tenga más suerte con esta pregunta en Space.SE o incluso en Physics.SE , ya que está preguntando sobre una tecnología teórica. Estoy seguro de que alguien lo ha considerado, pero creo que la implementación real está fuera del alcance de este sitio.
La ISS no está blindada porque está por debajo (300/400 km de altitud) de los cinturones de Van Allen. Se necesitaría un escudo si sales de la magnetosfera, o más exactamente, a cierta altitud antes de la magnetopausa. Este último no es una esfera, pero en el lado del Sol tiene unos 10 radios terrestres, más que la órbita geoestacionaria. Si fuera necesario, se necesitarían solo unos 2 o 3 kW para crear un campo magnético protector alrededor de una nave espacial (el campo terrestre es de solo 50 000 nT). Vea esta pregunta en Space.SE .

Respuestas (1)

Esto no funcionará.

que blindar

La mayor parte de la radiación cósmica tiene energías bastante bajas y puede protegerse fácilmente con el casco de un avión, una nave espacial o un traje espacial. Esto también estaría protegido por la atmósfera, pero también lo quemaría/soplaría con el tiempo debido a la intensidad de la radiación. Para suerte, el campo magnético de la tierra nos protege de esta radiación antes de que llegue a la atmósfera.

Y luego están las cosas desagradables. Partículas con energías que pueden perforar fácilmente varios centímetros de hierro, plomo o lo que sea. Este material realmente no puede ser protegido por el campo magnético de la tierra, ni tampoco por campos artificiales. Peor aún, cuando este material golpea un núcleo en el casco de una nave espacial, lo rompería en muchos pedazos, que luego volarían en la dirección de la partícula original. ¡Sí, esto significa que la radiación puede ser aún mayor detrás de un escudo demasiado delgado! Y dado que esto sucede en el casco o en la nave espacial, uno no puede protegerlo con campos fuera de la nave.

De hecho, la mayor parte de la radiación en la aviación no está compuesta por partículas primarias del espacio, sino por partículas secundarias creadas en colisiones entre las partículas primarias y los átomos de la atmósfera.

Campo de fuerza

El factor más importante de la intensidad de campo de un dipolo magnético es

B ( r ) metro / r 3

(Sí, a la potencia de tres)

metro es la fuerza del dipolo magnético, que para un bucle de conductor simple viene dada por el área de tiempo actual encerrada por el conductor.

Entonces, si construimos una bobina de varios miles de vueltas, lo que resulta en una corriente total de varios miles de amperios y un área de unos diez metros cuadrados, terminamos con un metro de varios 10000Am². Por el contrario, el campo magnético terrestre tiene aproximadamente 8 10 22 Am², que es un orden de magnitud totalmente diferente.

La intensidad del campo terrestre puede no ser alta, solo alrededor de 40 µT en la superficie, pero llega muy, muy lejos en el espacio. Entonces, el tiempo / distancia que el campo actúa sobre una partícula es bastante largo, y puede desviarlo fácilmente. Por el contrario, un campo creado por el hombre disminuirá hasta casi cero en unos pocos metros, y eso no es suficiente.