Si rodea el ecuador con un anillo superconductor continuo de niobio y estaño, y lo atraviesa en algún lugar cerca pero por debajo de la densidad de corriente máxima, el campo magnético de la Tierra soportaría el anillo en la órbita terrestre baja. ¿Podría tal anillo sustituir a un ascensor espacial y una estación espacial?
Obviamente, no hay costos de lanzamiento asociados con tal cosa, simplemente puede encender la corriente y dejar que se eleve a sí misma en órbita. La rotación de la Tierra proporcionaría la sustentación requerida.
No entiendo por qué no podemos abordar esto de una manera muy simple de Física 101. La dirección del campo y la corriente parecen funcionar bien, es decir, están en la dirección correcta. Creo que podrías hacer esto y obtener una fuerza hacia arriba . La ecuación para un alambre en un campo magnético con una corriente es:
Aquí tenemos la fuerza igual a la corriente por la longitud por el campo magnético. La fuerza de la gravedad es trivial.
Aquí es la densidad de masa lineal, luego tenemos la longitud y la gravedad. Solo necesitamos un poco de manipulación de estas ecuaciones. Si el dispositivo está funcionando, estas dos fuerzas serán iguales. Voy a usar una cita del artículo de Wikipedia sobre niobio-estaño.
En abril de 2008, se reclamó una densidad de corriente sin cobre récord de 2643 A/mm² a 12 T y 4,2 K [1]
Esto nos da una densidad de corriente. Voy a presentar para denotar esta cantidad, y se definirá como tal.
También podemos obtener una representación compatible de la densidad de masa lineal de forma trivial utilizando la densidad volumétrica real.
Divide la ecuación anterior por longitud y área para obtener:
Tenemos valores para todos estos.
Estos números son sorprendentemente cercanos. Si tomamos el valor más bajo para el campo magnético, encontraremos que no podría funcionar. Además, dado que necesita una temperatura <5K para obtener esto, el enfriamiento se sumaría a la densidad de masa lineal. Concluimos que la tecnología actual no es lo suficientemente buena para hacer esto. La densidad de corriente no es lo suficientemente buena por un margen suficiente.
A medida que el cable sube, la corriente está haciendo trabajo y, por lo tanto, la corriente cae y debe reemplazarse para continuar el ascenso. Entonces, el costo de lanzamiento es la energía eléctrica que debe suministrarse en el camino hacia arriba. Por supuesto, la sustentación está determinada por los tiempos actuales del campo, y eso debe ser suficiente para levantar el cable, el aparato de enfriamiento y la carga útil. Levantar la longitud del cable y enfriarlo para dar la vuelta al mundo probablemente requerirá una potencia mayor que la que requeriría un cohete.
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