Dies ist eine quasi magische Welt, in der intelligente Arten eine Reihe von Biomen in einem Sternensystem bewohnen, von Asteroiden über Gasriesenmonde bis hin zu erdähnlichen Planeten. Diese Körper haben ähnliche Zusammensetzungen wie das Sonnensystem. Asteroidenbiome werden von konstruierten photosynthetischen „Pflanzen“ unterstützt, die von alten „Göttern“ hinterlassen wurden und in der Lage sind, luftdichte, unter Druck stehende Volumen mit (handbewegten) Luftschleusen aufrechtzuerhalten und auf andere Weise kohlenstoffbasiertes, sauerstoffatmendes Leben zu unterstützen.
Einige dieser Arten sind in der Lage, Magie einzusetzen. Im Rahmen dieser Frage hat Magie nur einen Zweck: elektrischen Strom liefern. Ein gesunder Erwachsener eines durchschnittlichen Humanoiden kann durch Entladen von Biokondensatoren einen sehr kurzen Impuls von ~500 J (vorläufig) abgeben und eine Minute lang eine Leistung von 200 W (vorläufig) aufrechterhalten. Für einen längeren Zeitraum beträgt die durchschnittliche Leistung ~100 W (vorläufig).
Bearbeiten: Der erzeugte kurze Impuls ist kurz genug, dass er direkt an Schienen (für Railgun) angeschlossen werden kann, um das Projektil zu beschleunigen, ohne dass zusätzliche Kondensatoren erforderlich sind. Alle oben genannten Energiezahlen können um höchstens 200 % erhöht werden, wenn es hilft, was uns 1500 J/600 W/200 W ergibt.
Ist es für diese Spezies möglich, irgendwo, irgendwann praktische elektromagnetische Waffen zu entwickeln, bevor sie ein technologisches Niveau erreichen, das dem der Menschheit des 16. Jahrhunderts entspricht * (in Bezug auf Metallurgie, Chemie, Herstellung usw.)? Wenn es möglich ist, wie, wann und wo?
*An diesem Punkt sollten die Erdgebundenen einfach auf Schusswaffen umsteigen und coole elektromagnetische Waffen mit Weltraummagie sind verloren.
Bearbeiten: Ich strebe tragbare, einindividuelle elektromagnetische Kleinwaffen an, da sie einfacher herzustellen sein sollten als komplexere, von der Besatzung bediente EM-Kanonen. Ihre beabsichtigten Konkurrenten sind mechanische Fernkampfwaffen wie Bögen und Armbrüste und frühe Schusswaffen wie Luntenschlossmusketen. Fortgeschrittenere Schusswaffen sind sicherlich besser als diese grausamen EM-Kanonen, aber sie sollten nicht Gegenstand der Diskussion sein.
Zu den elektromagnetischen Kanonen gehören Coilgun, Railgun, Reconnection Gun und andere exotischere Varianten. Solange sie elektromagnetische Kraft verwenden, um ein Projektil mit beträchtlicher Masse anzutreiben, qualifizieren sie sich.
Die Asteroiden enthalten höchstwahrscheinlich nicht oxidierte Metalle, die leicht verwendet werden können. Können diese Metalle, die mit Technologien aus der Zeit vor 1600 veredelt wurden, geeignete Materialien für den Bau einer elektromagnetischen Waffe liefern? Eines der Bedenken, die ich habe, ist der elektrische Widerstand. Kupfer ist bei weitem der am weitesten verbreitete Leiter, aber seine Leitfähigkeit wird stark reduziert, wenn es Verunreinigungen enthält. Kann Elektrolytkupfer effektiv hergestellt werden? Gibt es eine andere Alternative wie Silbermetall in den Asteroiden?
Bei Railguns scheinen die Schienen viel Oberflächenfinish zu erfordern, um einen guten Kontakt mit dem Projektil zu erreichen, und die Herstellung solch solider Metallstücke kann eine Herausforderung für sich sein. Ebenso können Projektile eine gute Handwerkskunst erfordern, um gut in die Schienen zu passen. (Ich weiß aber auch nicht viel darüber) Im Fall einer Coilgun gehen Sie bitte davon aus, dass eine mehrstufige Coilgun möglich ist, weil ... entweder der Bediener mehrere kleinere Impulse in verschiedene Drähte entlädt oder eine Art elektrisches System im Weltraum. Können elektromagnetische Waffen mit angemessener Leistung in militärisch brauchbarer Menge hergestellt werden?
Elektromagnetisches Katapult
Für eine Waffe braucht man einen Puls. Der 500J-Puls wird nicht viel tun. Eine "Waffe" geht auch davon aus, dass eine Kugel oder Kanonenkugel die Waffe mit hoher Geschwindigkeit in einer nahezu geraden Linie verlässt. Das ist nicht immer nötig, um zu "schießen" und Schaden zuzufügen. Das römische Katapult oder Glande warf Steine und brennende Substanzen über Mauern. In der Bronzezeit wäre das eine überlegene Kriegswaffe.
Diese Kreaturen haben eine Minute 200 W Leistung zur Verfügung, 11,8 kJ, genug Energie, um einen 50 kg schweren Gegenstand 20 Meter hoch zu heben. Nehmen wir nun an, diese Leute sind handliche, intelligente Wesen. Wenn Sie die Energie eine Minute lang im Katapult speichern könnten, fügen Sie bei Bedarf 100 W Dauer hinzu und schießen Sie dann. Das Katapult dient als Federmechanismus und wandelt die Elektrizität in potenzielle Energie um.
Handspulenpistole
Angenommen, sie können Kupferdraht herstellen. Sie würden einen langen, geraden Stab oder Schilfrohr (z. B. 50 cm) verwenden, um mit dem Kupferdraht eine Spule zu wickeln, die zur Isolierung sorgfältig mit Strohhalmen und Blättern dazwischen angeordnet ist. Ein nadelartiger Pfeil wird im Schilf platziert. Der Pfeil ist vorzugsweise aus Eisen oder aus Bronze gegossen und poliert, mit Gift darauf.
Mit dieser Waffe konnten größere Tiere gejagt werden. Außerdem könnte es eine Mordwaffe ergeben, die verwendet werden kann, ohne Geräusche zu machen.
Kräfte bündeln
Sie können einen Weg finden, sich zB tausend Soldaten anzuschließen, die ihre magischen Elektrizitätsfähigkeiten "in Reihe" oder "parallel" anwenden, viel mehr Energie liefern und 3-kg-Kanonenkugeln verschießen, wie von JBH vorgeschlagen. Mit vereinten Kräften könnte eine Schienenkanone eine Option werden.
ABER
Ihre Pfeile oder Kugeln sind teuer!
Für Railguns oder Coilguns sollte Kupfer und Zinn im Überfluss vorhanden sein. Andernfalls würde es in der Bronzezeit sehr teuer werden, jedes Projektil mit beträchtlichem Gewicht als Munition zu verschwenden. Es muss aus leitfähigem, festem Material bestehen. Das ist Metall. Das Katapult scheint besser geeignet zu sein, da das Projektil selbst nicht durch elektromagnetische Kraft angetrieben werden muss. Sie können Steine als Munition verwenden.
NEIN
Es ist eine Frage des Maßstabs. Beginnen wir mit dem, was wir heute über eine funktionierende Railgun wissen:
Für potenzielle militärische Anwendungen sind Railguns normalerweise interessant, da sie viel höhere Mündungsgeschwindigkeiten erreichen können als Waffen, die mit herkömmlichen chemischen Treibmitteln angetrieben werden. Erhöhte Mündungsgeschwindigkeiten mit besser aerodynamisch stromlinienförmigen Projektilen können die Vorteile erhöhter Schussreichweiten vermitteln, während in Bezug auf Zieleffekte erhöhte Endgeschwindigkeiten die Verwendung von kinetischen Energiegeschossen mit Hit-to-Kill-Führung als Ersatz für Sprenggranaten ermöglichen können. Daher zielen typische militärische Railgun-Designs auf Mündungsgeschwindigkeiten im Bereich von 2.000–3.500 m / s (4.500–7.800 mph; 7.200–12.600 km / h) mit Mündungsenergien von 5–50 Megajoule (MJ) ab . Zum Vergleich: 50 MJ entsprechen der kinetischen Energie eines Schulbusses mit einem Gewicht von 5 Tonnen und einer Geschwindigkeit von 509 km/h (141 m/s).Für Single-Loop-Railguns erfordern diese Missionsanforderungen Startströme von einigen Millionen Ampere, sodass eine typische Railgun-Stromversorgung möglicherweise so ausgelegt ist, dass sie einen Startstrom von 5 mA für einige Millisekunden liefert. Da die für solche Starts erforderlichen Magnetfeldstärken typischerweise etwa 10 Tesla (100 Kilogauß) betragen, sind die meisten modernen Railgun-Designs effektiv luftkernig, dh sie verwenden keine ferromagnetischen Materialien wie Eisen, um den Magnetfluss zu verstärken. ( Quelle , Hervorhebung von mir)
Das sind fünf Millionen Ampere für ein paar Millisekunden, um 5-50 Megajoule zu erzeugen.
Und Ihre Kreaturen produzieren 500 Joule.
Um fair zu sein, Wikipedia spricht von einem Marinekanon.
Im Jahr 2010 testete die United States Navy eine von BAE Systems entworfene kompakte Railgun für die Schiffslagerung, die ein 3,2 kg (7 Pfund) schweres Projektil auf Hyperschallgeschwindigkeiten von ungefähr 3.390 m/s (7.600 mph; 12.200 km/h; 11.100 ft) beschleunigte /s), oder etwa Mach 10, mit 18,4 MJ kinetischer Energie. Es war das erste Mal in der Geschichte, dass ein solches Leistungsniveau erreicht wurde. Sie gaben dem Projekt das Motto „Velocitas Eradico“, lateinisch für „Ich, [wer bin] beschleunigen, ausrotten“ – oder im Volksmund „Speed Kills“. Eine frühere Railgun des gleichen Designs (32 Megajoule) befindet sich im Dundrennan Weapons Testing Center im Vereinigten Königreich. (ebd.)
Wir schicken also ein 3,2 kg schweres Objekt in die Luft. Lassen Sie uns das verkleinern (ich vereinfache die Dinge damit wirklich , aber es wird den Punkt machen). Je nach Waffe liegt die Masse eines Geschosses in der Regel zwischen 0,02 Kilogramm und 0,04 Kilogramm. Nehmen wir einen Durchschnitt von 0,03 kg und das ergibt eine lineare Skala von 107:1.
50 Megajoule / 107 = 467 Kilojoule, was immer noch tausendmal mehr ist als die 500 Joule, die deine Kreaturen produzieren können.
Daher muss ich Ihnen leider mitteilen, dass es keine Hoffnung gibt, dass Ihre Spezies mit ihren derzeitigen Fähigkeiten elektromagnetische Antriebe jeglicher Art entwickeln würde. Ich fürchte, 500 Joule würden keine elektromagnetische Popgun schaffen.
Nachdem ich das gesagt habe ...
Tausend Ihrer Kreaturen dazu zu bringen, sich sprichwörtlich an den Händen zu halten, um ein einziges Projektil abzufeuern, erscheint mir unpraktisch ... aber wenn Sie ihre energieerzeugenden Fähigkeiten auf 50.000 Joule skalieren würden, so dass nur zehn benötigt würden. Dort konnte ich meinen Unglauben aussetzen, um die Geschichte zu genießen. Denken Sie daran, dass Sie nur ein Projektil in der Größe einer Gewehrkugel abfeuern (also immer noch etwas unpraktisch), aber die Teamleistung fügt der Geschichte jetzt eine coole Dynamik hinzu.
Errata:
Danke an @RedMoon für den Hinweis auf weitere Analysen. Am Ende (Sie können sich die Kommentarkette ansehen) soll ein "durchschnittliches" Jagdgewehr 1.800 Joule Energie auf das Ziel treiben. Je näher Sie dem Ziel sind, desto näher sind Sie der Mündungsenergie, sodass 1.800 der niedrigste Wert ist. Aber wenn wir das als besten Fall (niedrigster notwendiger Wert) verwenden, liegen wir immer noch 3X+ über dem, was die Kreaturen erzeugen können.
Die massive Diskrepanz zwischen der angenäherten Mündungsenergie eines Jagdgewehrs und einer skalierten Version der Marine-Schienenkanone (Skalierung von 3.200 m/s auf 1.200 m/s) lässt uns mit einer Schienenkanone zurück, die 150 kJ im Vergleich zu 1,8-18 kJ benötigt . Das deutet darauf hin, dass Railguns ein bisschen ineffizient sind, was nach meinem Verständnis für Elektrotechnik tatsächlich Sinn macht. Was sie wertvoll macht, ist, dass ein Kernreaktor die notwendige Energie bei einer viel, viel geringeren Brennstoffdichte erzeugen kann als derselbe Schaden, den chemische Waffen anrichten.
Aber, gute Nachrichten! Jetzt haben wir nur noch 3-4 der Kreaturen, die sich aneinanderreihen, damit die Waffe funktioniert. Das ist Kochen mit Gas in meinem Buch!
L.Niederländisch
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AlexP
Wütende Muppet
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