Si hacemos un "anillo alrededor de la tierra" en órbita, un anillo de alambre en órbita, ¿podríamos usarlo para generar electricidad?

Imagino un cable conductor que sale de un satélite a medida que completa su órbita, y luego pasa un poco por su punto de inicio antes de detener la extrusión. Luego se envía el satélite para agarrar ambos extremos y conectarlos en un anillo de alambre completo alrededor de la tierra, digamos en el rango de altitud de los satélites geoestacionarios. Podría hacer esto muchas veces y crear un cable. Este anillo se mueve más rápido de lo que gira la tierra, tal vez varias veces más rápido. Si luego pones un satélite en órbita geoestacionaria que puede poner un lazo de alambre alrededor de este anillo terrestre, ¿no podría esto generar electricidad para enviar a la tierra?

Un campo magnético constante vertical a una bobina no genera corriente eléctrica alterna.
Además, haga un cálculo aproximado de la cantidad de metal que necesita para ese anillo. Recuerde que, no importa si esto funciona o no, para que esto valga la pena, incluso hipotéticamente, necesitaría compensar las pérdidas de transmisión terrestres, lo que significa que necesita una gran cantidad de energía para ser transportada por ese anillo. Ahora imagine que en lugar de poner la energía en refinar ese metal y luego enviarlo al espacio desde el potencial terrestre, simplemente usa la misma energía para convertir desiertos en invernaderos con turbinas. De nada.
Parafraseando a Larry Niven: "¡El anillo de alambre es inestable!"
Un anillo alrededor de la tierra en su superficie serviría, no hay necesidad de ponerlo en órbita. Pero habrá corriente inducida solo cuando cambie el campo magnético de la Tierra.
¿Cómo funcionaría la "extrusión de un cable"? ¿Estás considerando algo como un milímetro por segundo para que permanezca aproximadamente en la misma órbita?

Respuestas (2)

No estoy muy seguro de lo que estás proponiendo. Un anillo de alambre alrededor de la Tierra (suponiendo que pueda poner en órbita el cuarto de millón de kilómetros de alambre necesario) está bien. Si es un cable muy fuerte, podría estar girando un poco más rápido que la velocidad orbital, retenido por la tensión en el cable, pero (a) ningún material real te permitiría ir mucho más rápido y (b) se vuelve orbitalmente inestable si vas demasiado rápido. Sin embargo, esto no hace nada sobre la generación de electricidad. Si pasa una corriente a través del cable (que también podemos suponer que es superconductora), actuará como un electroimán, aumentando (o contrarrestando) el campo magnético de la Tierra.

Ahora, cuando tiene un cable que se mueve a través de un campo magnético, se creará un potencial eléctrico y, si el cable es parte de un circuito, la corriente puede fluir por él. Si la corriente fluye, entonces el cable experimentará una fuerza que tenderá a ralentizar su movimiento en relación con el campo magnético. Entonces, puede hacer esto simplemente usando el campo natural de la Tierra (busque las ataduras electrodinámicas ), aunque no alrededor de la órbita geoestacionaria, porque un satélite no se mueve en relación con el campo magnético de la Tierra. Sin embargo, esto no genera energía de la nada. Estás convirtiendo la energía cinética del satélite en energía eléctrica (o puedes hacer lo contrario, que suele ser más útil). Dado que esa energía cinética provino del combustible del cohete utilizado para lanzar el satélite, que requirió mucha energía en la Tierra para fabricarse, no hay ganancia neta.

No funcionaría en órbita ecuatorial, porque en ese ángulo con el campo magnético no se crearía energía. Funciona en órbita polar, por muy poco tiempo.

Hacer que el anillo gire alrededor de su eje haría que cada parte de él se comportara como un satélite, evitando que caiga a la Tierra, mientras que su propio movimiento giratorio no causaría ninguna corriente eléctrica y excedería un poco la velocidad orbital mantendría el anillo tenso. además, su momento de rotación haría que mantuviera el mismo plano orbital.

Mientras tanto, la Tierra, girando debajo de ella, y su propio campo magnético girando con ella, generaría electricidad en el cable. Lástima, junto con la electricidad crearía una fuerza electrodinámica que actuaría sobre el cable tirando de él hacia los lados, y las fuerzas involucradas serían suficientes para rasgarlo en pedazos a los pocos minutos de cerrar el circuito.

Creo que Robert L Forward en Dragon's Egg tiene robots haciendo esto alrededor de una estrella de neutrones para extraer energía de su campo magnético para hacer cosas.