White Dwarf Bergbau?

Schauen wir uns die Energetik des Entfernens von Material aus einem Weißen Zwerg an. Sehr, sehr ungefähr entspricht die Energie, die erforderlich ist, um 1 kg Material von der Oberfläche eines massiven Objekts in den Weltraum zu entfernen, der Größenordnung seiner potentiellen Energie:$-G M / R$, Wo$M$ist die Masse (in kg) des Objekts und$R$ist sein Durchmesser in Metern. Um 1 kg von der Erdoberfläche zu entfernen, werden etwa 60 Megajoule benötigt. Um 1 kg von der Oberfläche eines Weißen Zwergs mit 1 Sonnenmasse (Radius etwa 0,01-mal so groß wie der der Sonne) zu entfernen, sind etwa zweihundert Terajoule erforderlich . Das sind etwa 50 Kilotonnen TNT-Äquivalent.

Auf einer Ebene ist es also machbar. (Abgesehen von den technischen Problemen.) Es ist auch ein wahnsinnig teurer Weg, relativ häufige Elemente zu sammeln.

Jetzt gibt es eine Möglichkeit, die Natur für sich tun zu lassen. Klassische Novae sind Doppelsternsysteme mit einem Weißen Zwerg und einem massearmen Hauptreihenstern, der den WD so nahe umkreist, dass er seinen Roche-Lappen überfüllt, was zu einer Akkretion von Material aus dem äußeren Teil des Hauptreihensterns auf der Oberfläche von führt der WD. Im Laufe der Zeit baut sich dieses Material auf, bis eine außer Kontrolle geratene thermonukleare Reaktion stattfindet, die eine Mischung aus angesammeltem Material und ursprünglichem WD-Material mit Geschwindigkeiten von mehreren tausend Kilometern pro Sekunde in den Weltraum schleudert. (Das Sammeln kann sich als etwas unpraktisch erweisen.)

Vorausgesetzt, Sie sind bereit, zwischen klassischen Nova-Ausbrüchen mehrere tausend oder zehntausend Jahre zu warten, können Sie auf diese Weise Material aus einem Weißen Zwerg extrahieren, obwohl es mit Akkretionsmaterial des Begleitsterns und frischen thermonuklearen Nebenprodukten vermischt wird ( wahrscheinlich hauptsächlich Helium) aus dem außer Kontrolle geratenen Brennen des Nova-Ausbruchs.

Wenn Sie wirklich Materiemengen mit "stellarer Masse" sammeln möchten, wäre es viel besser, sie aus der Oberfläche eines Riesen- oder Überriesensterns zu schöpfen, wo Sie nicht so verdammt viel gegen die Schwerkraft kämpfen müssen.

Werfen Sie es wirklich hart.

Probleme mit dem Weißen Zwerg

1. Die Schwerkraft ist hoch, so dass sich Sachen nicht leicht lösen.

2. Das Zeug dort unten ist dicht und lässt sich möglicherweise nicht so leicht lösen.

Um etwas vom Weißen Zwerg abzuschlagen, muss man ihn mit etwas treffen

1. Wenn Sie sehr schnell fahren, kann die auf abgeschlagene Bits übertragene Energie eine Fluchtgeschwindigkeit erreichen.

2. Wirklich solide, sodass es nicht in Gas oder Plasma zersplittert, bevor es auftrifft.

3. Etwas, das Sie nicht zurückbekommen müssen.

Dies sind die gleichen Prinzipien wie diejenigen, die zu marsianischen Meteoriten führen : Etwas trifft den Mars sehr hart, und Auswurfmaterial des Aufpralls landet auf der Erde.

Ich habe im Zusammenhang mit dieser Frage über Dinge nachgedacht, die die Dinge sehr hart treffen: Machbarkeit von Waffen zur Gebietsverweigerung im Weltraum .

Das Gute am Raum ist

1: Es gibt eine Menge dichtes Material, das Sie als Impaktor in Betrieb nehmen können.

2: Sie können Ihrem Impaktor allmählich kinetische Energie hinzufügen, und Sie können kinetische Energie von großen Massen (sie werden sie nicht verpassen) über ein Gravitationsschleudermanöver ausleihen .

Das einzige Problem bei diesem Schema besteht darin, alle Bits zu sammeln, die Sie mit Glück losschlagen können. Eine beträchtliche Anzahl wird wahrscheinlich ausbrechen und dann unter der Anziehungskraft des Neutronensterns zurückfallen. Eine Art Roboterbeobachter in einer geostationären Umlaufbahn über dem Stern könnte diese Teile auf dem Weg nach draußen beobachten und ihre Bahnen berechnen, sie dann abfangen und einsammeln.

Ich bin mir nicht sicher, ob das funktionieren würde, Bedenken hinsichtlich der Materialstärke usw., aber Sie könnten damit durchkommen, so etwas wie einen Bulldozer abzufeuern, um die Oberfläche des Zwergs zu überfliegen und Brocken der Sternmaterie wegzuschaufeln. Dies funktioniert nur für ältere Sterne unter etwa 4000 K mit einem Hafnium, Nitro, Carbide wie diesem, um den Impact Miner zu bauen. Der Grund, warum ich nicht sicher bin, ob es funktionieren würde, ist, dass es keine harten Zahlen für die anderen physikalischen Eigenschaften der Legierung gibt, also bin ich mir nicht sicher, ob sie angesichts der theoretischen Dichten stark genug ist, um Stücke von einem Weißen Zwerg abzuschneiden. Ich ignoriere Strahlungseffekte usw. ... weil die Verwendung von "Fire and Forget" effizienter ist als jede Art von bemanntem oder geführtem Fahrzeug (offensichtlich tun Sie das nicht wirklichvergessen Sie sie, heben Sie sie am anderen Ende der Schaufel auf, um die Schaufel zu entladen).

Eine Sache, die Strahlung, die von allem, was Sie von einem Weißen Zwerg abbrechen, ausgeht, wird jede Ausrüstung, die Sie für den Bergbau verwenden, beeinträchtigen, so dass die Wartungsumsätze hoch sein werden.