Casaba Howitzer vs. Magnetic Shelds: Plausibler Konter?

Ich versuche, die Mechaniken harter Sci-Fi-Weltraumkämpfe durchzuarbeiten, und bin auf die Casaba-Haubitze gestoßen .

Die Grundidee ist eine nukleare Hohlladung. Die Explosion einer Atombombe ist teilweise in einem Plasmakegel / -strahl enthalten, der gemäß den Zahlen im obigen Link ernsthaften Schaden anrichten kann. Als Referenz könnte ein Casaba mit einer Megatonne theoretisch eine Energie von 6,7 MJ/m² auf ein 1000 km entferntes Ziel aufbringen oder einen halben Meter Aluminium in einer Entfernung von 50 km verdampfen.

Die ersten beiden offensichtlichen Möglichkeiten zur Anwendung dieses Konzepts sind A: Setzen Sie sie in eine Rakete ein, die sich dem Ziel nähert und außerhalb des Punktverteidigungsgitters des Ziels detoniert, oder B: Verwenden Sie sehr große Versionen für den Fernkampf. Selbst wenn Sie zu weit entfernt sind, als dass die Explosion die Panzerung des Feindes zerstören könnte, kann sie immer noch verheerende Schäden an freiliegenden Sensoren und anderen empfindlichen Komponenten anrichten und zur Überhitzung des Ziels beitragen.

Obwohl die Idee cool ist, mag ich ihre Auswirkungen auf mein „realistisches“ Weltraumkampfsystem nicht wirklich. Mir ist jedoch aufgefallen, dass das Schlüsselwort in der Beschreibung der Energieabgabemethode von Casaba „Plasma“ ist. Das Gehäuse der Casaba wird zu Plasma verdampft, das mit nahezu relativistischer Geschwindigkeit auf das Ziel geschleudert wird; Aber Plasma ist per Definition geladen, was bedeutet, dass Sie es mit einem Magnetfeld abstoßen können sollten. Ich weiß, dass wir an Magnetfeldern für moderne Raumschiffe arbeiten , die theoretisch mit relativ geringen Energiekosten vor Sonneneinstrahlung schützen können. Wie weit kann ein solches System skaliert werden? Könnten Sie eine Version bauen, die effektiv vor einem Casaba schützen könnte? Wie viel Energie würde es benötigen?

Außerdem verlieren Schilde in Soft-Sci-Fi an Integrität / benötigen mehr Kraft, je öfter sie getroffen werden. Würde ein magnetischer Schild, der von einer Casaba getroffen wird, irgendwie seine Integrität verlieren, oder würde er weiterhin gut funktionieren, solange er mit genügend Energie versorgt wird, um Schäden am Schiff abzuwehren?

Wenn Ihr Verteidiger ein enormes Magnetfeld erzeugen soll, brauchen Sie den Casaba anscheinend doch nicht wirklich - nur einen ansonsten inaktiven Magneten als Sprengkopf. Lassen Sie es vom eigenen Schild des Verteidigers einziehen, und die Hochgeschwindigkeitskollision wird das Ziel bespritzen. Oder ein Paar Raketen – eine Casaba, eine magnetische, die das Ziel so oder so treffen.

Antworten (3)

An einem geladenen Teilchen, das das Magnetfeld passiert, wird keine Arbeit verrichtet. Seine Flugbahn ändert sich, aber nicht seine Energie.

Das Magnetfeld verändert nicht den Weg von neutralen Atomen, Neutronen oder Licht, das von der Casaba-Haubitze erzeugt wird. Und Plasmas sind ein Zustand der Materie, der von ihren inneren elektrischen und magnetischen Feldern dominiert wird. Die einzelnen Plasmaatome wechseln ständig zwischen neutralen und ionisierten Zuständen – die Emission von Photonen durch Plasma wird von Rekombinationsprozessen dominiert.

Infolgedessen durchqueren die sehr lange mittlere freie Weglänge des Plasmas im Weltraum und Rekombination neutrale Hochgeschwindigkeitsteilchen die magnetische Abschirmung. Ich vermute, der Nettoeffekt wird darin bestehen, dass die Kraft der Detonation abgeschwächt wird und auf eine größere Oberfläche des Schiffes trifft, wodurch der Angriff geschwächt wird.

Ich denke, eine seltsame Folge der Casaba-Detonation wäre, dass das durch die Explosion erzeugte EMP in das System einkoppeln würde, das die magnetische Abschirmung erzeugt. Dies kann dazu führen, dass die magnetische Abschirmung vorübergehend stärker oder drastisch schwächer wird. Dieser Effekt kann dazu führen, dass die magnetische Abschirmung mehr Energie benötigt, wenn ein Angriff abgeschirmt wird, da entweder mehr Energie zur Verstärkung des Felds bereitgestellt werden muss oder Energie aus dem System abgezogen werden muss, um zu verhindern, dass Überlastungen die Integrität des Schild

Sie sagen also, dass Plasmapartikel ständig zwischen neutralen und ionisierten Zuständen wechseln und dass sie lange genug in einem Zustand bleiben, damit neutrale Partikel das Magnetfeld passieren und die Hülle treffen, bevor sie wahrscheinlich zurückwechseln aufgeladen und abgelenkt werden?
„Magnetfelder sind konservativ. Das bedeutet, dass ein geladenes Teilchen, das durch das Magnetfeld geht, keine Arbeit verrichtet.“ – Der zweite Satz ist richtig, aber das bedeutet nicht, dass ein Vektorfeld konservativ ist. Ein konservatives Vektorfeld bedeutet, dass es als Gradient einer Skalarfunktion geschrieben werden kann, was das Magnetfeld nicht kann, da es eine Kräuselung ungleich Null hat. Tatsächlich ist das Magnetfeld Solenoid, was im Grunde das Gegenteil von konservativ ist.
@FlyingLemmingSoup Plasmapartikel sind geladene Ionen (+) und Elektronen (-), es ist technisch nicht möglich, sie vollständig zu trennen, sie werden nur durch die hohe Temperatur des Plasmas voneinander getrennt. Aber irgendwann rekombinieren einige Ionen und Elektronen zu neutralen Atomen und hören auf, vom Magnetfeld beeinflusst zu werden.
Wäre es möglich, das neutrale Plasma aufzuladen? Vielleicht über einen gut getimten Laser?

Sie müssen die Frage etwas eingrenzen. Sie müssen entscheiden, wie stark die Casaba-Haubitzen sind und auf welche Reichweite. Und Sie müssen auch entscheiden, wie stark die Schiffsrümpfe sind. Um effektiv zu sein, müssen die Schilde stark genug sein, um das Plasma ausreichend zu zerstreuen, um die Durchdringung des Strahls auf weniger als die Dicke der Hülle zu reduzieren.

Magnetische Abschirmungen halte ich meiner Meinung nach jedoch nicht für wirksam, da Magnetfelder nicht wirklich gelenkt werden können. Damit meine ich, dass sie kein Strahl sind, sie sind ein Feld, das alles umgibt, was sie erzeugt hat. Dies bedeutet, dass Sie Ihre Bemühungen nicht darauf konzentrieren können, das Feld vor der Rakete zu erstellen. Am Ende erzeugen Sie ein Feld um Ihr ganzes Schiff und verschwenden den größten Teil der Energie. ~50 % Ihrer Energie werden darauf verwendet, das Feld auf der Steuerbordseite aufrecht zu erhalten, obwohl sich der Feind nur auf der Backbordseite befindet. Denken Sie darüber nach, wie viel Tonnage für Schildgeneratoren ausgegeben werden muss, von denen die meisten die meiste Zeit Eigengewicht sein werden.

Ich denke, Sie sollten Ihre Tonnage besser in größere und genauere Punktverteidigungswaffen stecken, damit Sie die Casaba-Haubitzen abschießen können, bevor sie in Reichweite kommen. Außerdem funktionieren PD-Waffen auch bei Zielen, die keine Casaba-Haubitzen sind. traditionelle Raketen, Enterboote, verkrüppelte Feinde, für die Sie keine Kampfmittel verschwenden möchten usw. Grundsätzlich denke ich, dass ein Schiff gebaut werden könnte, das sich auf magnetische Schilde stützt, aber es wäre insgesamt ein schlechtes Schiff.

Sie machen einen guten Punkt in Bezug auf die Inflexibilität magnetischer Abschirmungen, aber ich denke, das ist ein Problem, das mit cleverer Technik gelöst werden könnte; Montage der Generatoren beispielsweise auf Gelenkankern, die sich verschieben können, um eine bestimmte Seite abzudecken. Oder einfach die Schilde und den Löwenanteil der Rüstung auf einer Seite montieren und darauf setzen, diese Seite immer dem Feind gegenüberstellen zu können.
@FlyingLemmingSoup Wenn Sie Orion-Antriebe verwenden, sind Ihr Triebwerk und Ihre Abschirmung alle Teil desselben Mechanismus. Sie sind gut aufgestellt, um sich a) vor hereinkommenden nuklearen Explosionen zu schützen und b) gleichzeitig wegzulaufen.
@StarfishPrime Wenn Sie Orion-Antriebe haben, brauchen Sie keine Casaba-Haubitzen, Sie brauchen nur bombengepumpte Laser.
@MontyWild Wenn Sie Orion-Antriebe haben, haben Sie bereits die Technologie, um Casaba-Haubitzen herzustellen. Andererseits ist die Herstellung von bombengepumpten Lasern, insbesondere solchen, die Sie zielen können, ein etwas schwierigerer Vorschlag.

(OP hier, ich bin gerade dazu gekommen, tatsächlich ein Konto zu erstellen, also antworte ich auf meine eigene Frage.)

In Ordnung, folge der Frage: Der allgemeine Konsens scheint zu sein, dass die magnetische Abschirmung funktionieren KÖNNTE , WENN der vom Casaba erzeugte Plasmastrahl immer noch Plasma ist; was bedeutet, dass es durch die Hitze der Explosion positiv geladen ist und Elektronen von ihren Kernen abstreift.

Der in meinem ursprünglichen Beitrag verlinkte Artikel enthielt einige Beispielnummern für Partikelgeschwindigkeit und effektive Reichweite, und es sieht so aus, als ob es so gut wie keine Situation gibt, in der die effektive Reichweite eines Casaba weit genug ist, damit der Plasmastrahl mehr als etwa 1/10 davon aufnehmen kann eine Sekunde, um das Ziel zu erreichen, wahrscheinlich weniger.

Wie lange dauert es also, bis sich der Strahl aus positiv geladenen Teilchen in einen Strahl aus neutral geladenen Teilchen abgekühlt hat? Wenn es länger als etwa 1/10 Sekunde ist, dann ist eine magnetische Abschirmung theoretisch wirksam.

EDIT: Dies bietet auch eine Lösung für ein anderes Problem von mir: Wie man sich vor Motorwäsche schützt. Wenn Sie ein Raumschiff mit Motoren wollen, die stark genug sind, um 1-5 G Beschleunigung zu liefern, und gleichzeitig mehrere hundert km / s Delta-V bei etwa 20% der Gesamtmasse des Schiffes als Treibstoff liefern, dann brauchen Sie so ziemlich Fusionsraketen das genügend Energie abgeben, um vergleichbar mit der Sonnenenergie zu sein, die die Erde von der Sonne erhält. Dies würde die Motorwäsche zu einer ziemlich brauchbaren Waffe machen, was ich irgendwie nicht möchte. Es wäre logisch und praktisch, magnetische Abschirmungen zum Schutz vor dem Plasma solcher Motoren zu haben.

Sie können die Mods kontaktieren und sie bitten, Ihre Konten zusammenzuführen, sodass alle Ihre Beiträge an einem Ort sind. Es würde Ihnen auch erlauben, eine Antwort zu akzeptieren, was Sie meiner Meinung nach nicht von Ihrem neuen Konto aus tun können.
@FlyingLemmingSoup Könnte es theoretisch möglich sein, die neutralen Teilchen mit einem gut getimten Laser aufzuladen?