Stromkabel von der Erde zum Mond?

Das erste und wichtigste Problem wird bereits in der Frage dargestellt. Da sich der Mond nicht in einer geostationären Umlaufbahn um die Erde befindet, das heißt: er umkreist die Erde nicht mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der sich die Erde dreht (auch bekannt als Mondmonat ist anders als Erdtag), erscheint der Mond also über verschiedenen Orten der Erde . Jedes Kabel, das mit der Erde und dem Mond verbunden ist, würde sich im Laufe der Zeit um die Erde wickeln. Das Anbringen des Kabels in der Polarregion der Erde wird ohne eine Art "Entwirrer" im Weltraum nicht viel helfen, da die Ebene der Mondbahn (seine Umlaufbahnneigung) in Bezug auf die Erde nicht polar ist.

Ein zweites wichtiges Problem ist das Material zur Herstellung eines solchen Kabels: hauptsächlich seine (Zug-) Festigkeit, um sein eigenes Gewicht zu tragen. Sehen Sie sich das Konzept eines Weltraumaufzugs an, um mehr über dieses Problem zu erfahren. Ein Material mit einem großen Verhältnis von Zugfestigkeit zu Dichte wäre erforderlich.

Es ist nicht wirklich machbar, und selbst wenn es so wäre, würden die Leute es nicht tun. Es gibt viele gute Gründe, die Generatoren nicht auf dem Mond zu platzieren (zum Beispiel ist die offensichtliche Erzeugung im Weltraum die Sonne, aber der Mond hat Nächte und Tage).

Wenn wir andererseits einen Weltraumaufzug bis kurz hinter die geosynchrone Umlaufbahn fahren würden (damit die Zentripetalkraft ihn an Ort und Stelle hält), wäre es ziemlich einfach, massive Sonnenkollektoren auf der Station am Ende des Weltraumaufzugs zu haben und Führen Sie den Strom von diesen zurück in das Kabel. Das hat die meisten Vorteile des Mondes und nur wenige Nachteile.

Sie brauchen einen Weltraumaufzug . Und nicht nur einer. Wenn meine Berechnungen stimmen, braucht man davon vier , eventuell miteinander verbunden.

(Das Googeln der Länge des Weltraumaufzugs ergab 60000 Meilen = 96560,6 km. Das Googeln von "Entfernung zum Mond" ergab 384400 km.$384400 \div 96560.6 = 3.98$, also 4 Weltraumaufzüge)

Sie müssen die variable Entfernung des Mondes zur Erde irgendwie auflösen

Wie in den Kommentaren angegeben, ändert der Mond seinen Abstand zur Erde um 10 Prozent. Dies bedeutet, dass seine Entfernung sein kann:

Sie brauchen also nicht nur 4 Weltraumaufzüge, Sie müssen Weltraumaufzüge mit gekrümmten Kabeln bauen, was eine andere Ebene des gesamten technischen Problems darstellt.

Sie müssen Verluste auf dem Kabel beheben

Da ich im Energiefeld bin, muss ich Ihnen traurige Neuigkeiten mitteilen. Die Stromkabel verlieren unterwegs ihre Kraft. Wir lösen es irgendwie, indem wir den Strom mit Hochspannung auf die Kabel schieben, aber Sie werden immer noch etwas Strom verlieren.

Um es kurz zu machen, ich glaube, es ist plausibler, Energie zu strahlen, als sie über Kabel zu senden

Ein paar andere haben das „Wie“ davon angesprochen, also werde ich versuchen, einen Stich in das „Warum“ davon zu nehmen. Anstatt ein Kraftwerk auf dem Mond zu haben, warum sollte nicht das Kabel selbst das Kraftwerk sein ?

Ein elektrischer Generator besteht aus einer leitenden Spule, die sich in einem Magnetfeld bewegt. Die Erde selbst sendet ein Magnetfeld aus. 1996 ließ die NASA ein umlaufendes Raumschiff einen 20 km langen leitenden Draht verlängern. Die Umlaufbahn des Raumfahrzeugs bewegte den Draht durch das Magnetfeld der Erde und erzeugte einen erheblichen Strom. http://www-istp.gsfc.nasa.gov/Education/wtether.html Das Problem ist, dass diese Energie dem Raumschiff kinetische Energie entzieht. Je mehr Strom Sie erzeugen, desto mehr verlangsamen Sie das Raumschiff. Für einen kleinen Körper ist dies für die Stromerzeugung nicht praktikabel, da Sie das Schiff kontinuierlich beschleunigen müssten, um den Luftwiderstand auszugleichen.

Lasst uns stattdessen kinetische Energie vom Mond stehlen. Das Seil bewegt sich mit dem Mond um die Erde und bewegt sich durch das Magnetfeld der Erde. Die Leine produziert Strom, den wir nutzen.

Würde das nicht den Mond verlangsamen und ihn auf unsere Köpfe krachen lassen? Nun ja, aber der Mond hat ziemlich viel kinetische Energie. Eine grobe Berechnung ergibt etwa 3,6 * 10 ^ 28 Joule oder genug, um die Stromversorgung der gesamten Welt für die nächsten 65 Millionen Jahre zu gewährleisten. Das wäre dann ein Problem für unsere Nachkommen.

Um Verluste zu beheben, bedenken Sie, dass die stärkste Stromerzeugung in Erdnähe stattfindet, wo das Magnetfeld am stärksten ist. Die Verbindung zum Mond ist vorhanden, um sicherzustellen, dass sich das nahe Ende des Kabels bewegt. Vielleicht könnte dieser Teil des Kabels aus supraleitendem Material bestehen, um die Verluste weiter zu minimieren.

oder welche Art von technologischer Verbesserung wäre erforderlich, um dies zu erreichen?

Wissenschaftler haben keinen Weg gefunden, Blitze zu kontrollieren. Wenn sie das erreichen, könnte es einen Weg ohne Kabel in der ganzen Entfernung geben, und ein Pol vom Mond und mehrere Pole von der Erde könnten die Verbindung herstellen, aber auf drahtlose Weise. Das Kabel ist also unmöglich, aber der Stromanschluss hat eine Chance. Übrigens kann es nicht effektiv oder billig sein. Vielleicht können Transporte mit "Batterien" mit sehr großer Kapazität eine Möglichkeit sein.

Machen Sie das Kabel nicht-physisch. Ich meine keine feste Materie in der üblichen Weise. Eine Kette aus dünnem ionisiertem Plasma wird magnetische Feldlinien unterstützen. Diese werden vibriert, um Energie zu übertragen, und eine ausgefallene Modulation wird auch verwendet, um einen eng gewickelten Torus zu halten, der die Feldlinien zusammenbündelt und sie und das Plasma in gegenseitiger Rückkopplung einfängt. Ein paar supraleitende Ringe aus Kohlenstoffnanoröhren werden alle paar tausend Meilen für eine robuste Eindämmung und Initiierung verwendet.

Angesichts der Fähigkeit, Strom in so vielen Formen auf den Mond zu „strahlen“, warum ein Stromkabel? Oder Sonne auf den Monden? Wenn Sie einen Mittelweg brauchen ... eine "Bohnenranke" oder einen "Weltraumlift", um aus der Atmosphäre herauszukommen, und dann einen rotierenden Laser, um von dort aus Energie zum Mond zu strahlen.

Es gibt keine Möglichkeit, dieses Kabel zu bauen.

Pavel Janicek kam nah dran. Angesichts der von ihm beschriebenen Situation wäre dies möglich, obwohl mehr als 4 Kabel erforderlich sind:

1) Sie brauchen einen Weltraumaufzug, um ins All zu gelangen.

2) Sie benötigen einen Orbitalring, mit dem Sie sich tatsächlich verbinden können (Einschienenbahnart, er muss sich frei entlang des Rings bewegen können), da keiner der Körper eine Fläche auf die andere zeigt. (Ja – der Mond zeigt uns kein konstantes Gesicht! Es heißt Libration – der Mond wackelt hin und her. Während er ungefähr rechts steht, würde das Ende des Kabels stark wackeln!) Um diesen Ring stabil zu halten, müssen mindestens zwei Leerzeichen vorhanden sein Aufzüge, ich vermute, dass drei benötigt würden.

3) Wie er sagte, bewegt sich der Mond während seiner Umlaufbahn ein und aus. Seine Antwort auf ein gekräuseltes Kabel würde nicht reichen – Sie schlagen mit dem Kabel herum, das muss sehr schlimme Dinge bewirken. Verbinden Sie es stattdessen nicht wirklich. Stattdessen haben Sie Kabel, die sowohl von der Erde als auch vom Mond ausgehen, sie sind lang genug, um sich zu überlappen, selbst wenn der Mond am weitesten entfernt ist. Diese Kabel sind koaxial, sie sind praktisch Züge, die aufeinander fahren. Dadurch kann es ein- und ausfahren, ohne eine Katastrophe zu verursachen.

Es kommt jedoch noch ein weiterer Faktor hinzu. Der Mond umkreist nicht in der Ebene des Äquators, sondern 5,145 Grad davon entfernt. Ich konnte mir keinen Koppler ausdenken, der mit dieser Situation umgehen kann.