Wie versorge ich Goldeneye mit Energie?

Ich habe einige Zeit damit verbracht, darüber nachzudenken, eine Satellitenwaffe ins All zu bringen. Es würde in etwa so aussehen. Mach dir keine Sorgen um diese Buchstaben, sie stehen für etwas anderes.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Diese Waffe kann einen elektromagnetischen Impuls mit ausreichender Intensität auf die Erde richten, um eine Stadt lahmzulegen. Wie versorge ich diese Waffe mit genügend Energie?

Das Energiesystem muss mit der Technologie von 1995 machbar sein, Jahre bis Jahrzehnte im Weltraum überleben können, bis es aufgerufen wird, und leistungsfähig genug sein, um die Impulswaffe mit Energie zu versorgen.

Außerdem habe ich möglicherweise andere schändliche Satelliten im Orbit, also muss dies eine Energiequelle sein, keine Bombe. Ich möchte keine meiner anderen Investitionen beschädigen, während ich London in den Ruin treibe.

Ihre Waffe wäre viel größer als diese. Sie bräuchten so etwas wie einen Gammastrahlenausbruch und aus dem Weltraum, das wäre eine Tonne Energie.
„ Das muss also eine Energiequelle sein, keine Bombe. “ Aber Bomben sind Energiequellen!
@ RonJohn Stimme absolut zu. Sie sind wie Batterien. Begrenzte Ladekapazität. Es kann verwendet werden, bis die Ladung erschöpft ist (oder explodiert, dasselbe).
Um den Leuten, die sagen, „es muss eine Bombe sein“, etwas mehr Details hinzuzufügen: Nukleare EMPs resultieren aus Gammastrahlen, die von der Bombe erzeugt werden, die mit diffusem Gas in der oberen Atmosphäre und dem Erdmagnetfeld interagiert. In Höhen, in denen Satelliten jahrzehntelang ohne Wartung umkreisen können, ist möglicherweise nicht genug Gas vorhanden, um einen EMP herzustellen. Stattdessen könnte Ihr Satellit mehrere Atomsprengköpfe lagern, die er überall auf dem Planeten abwerfen kann. Wenn diese Atomwaffen in der oberen Atmosphäre explodieren, werden sie EMPs erzeugen. Und wenn sich Ihre anderen Satelliten in ausreichend hohen Umlaufbahnen befinden, sollten sie nicht beeinträchtigt werden.

Antworten (3)

Wenn Sie einen EMP mit ausreichender Intensität auslösen wollen, um eine Stadt aus dem Orbit lahmzulegen, tut es mir leid, aber es muss eine Bombe sein.

EMPs sind nicht effizient. Sie könnten eine gerichtete Energiewaffe (wahrscheinlich Mikrowellen) verwenden, um bestimmte Ziele zu stören - tatsächlich gibt es Forschungen zum Einbau einer solchen Waffe in eine Marschflugkörper . Aber Ihr Energiebedarf steigt nichtlinear, wenn der Bereich zunimmt, den Sie beeinflussen möchten. Außerdem ist die erforderliche Energie umso größer, je größer die Entfernung von der Quelle zum Ziel ist. Wenn Sie aus dem Orbit operieren, werden Sie schließlich so viel Energie benötigen, dass es effizienter ist, nur eine Bombe daraus zu machen.

(Und tatsächlich waren die Goldeneye-Waffen im gleichnamigen Film auch Single-Shot-Bomben - aus dem James-Bond-Wiki :

... die Waffe bestand aus zwei Wegwerfsatelliten namens "Petya" und "Mischa", die jeweils mit einem Atomsprengkopf bewaffnet waren. Durch die Detonation des Geräts in der oberen Atmosphäre wird ein Impuls oder ein Strahlungsstoß erzeugt; in der Lage, alle elektronischen Geräte in einem Umkreis von 30 Meilen zu zerstören.

)

Es scheint, dass auch die Fähigkeit, die Energie zu fokussieren, von Bedeutung ist. Meine Taschenlampe, die 3 Batterien der Größe D verwendet, kann die gesamte gegenüberliegende Wand eines Raums beleuchten, aber draußen kann ich zum Beispiel nachts immer noch nicht sehr weit einen Pfad hinunter sehen. Der Laserpointer, mit dem ich mich geärgert habe, verwendet jedoch eine einzelne Knopfbatterie und kann gesehen werden, wie er auf etwas Hunderte von Metern Entfernung reflektiert, aber nur ein münzgroßer Punkt, nicht größer. Mit anderen Worten, wenn ich den "Goldeneye"-Strahl sehr eng einschränken kann, brauche ich möglicherweise nicht so viel Energie an der Quelle. Ich gebe zu, ich bin mir nicht sicher, aber diese Antwort fühlt sich unvollständig an, ohne darauf einzugehen.
Es stimmt, dass Sie den Strahl einschränken können (wie in der gerichteten Energiewaffe, die ich im zweiten Absatz verlinkt habe), aber in dieser Situation erfüllen Sie nicht den Wunsch des OP, eine Stadt zu verkrüppeln. Die Kollimation eines EMP ist auch etwas unpraktisch, da die chaotische Natur des Feldes der Elektronik Schaden zufügt. Sie können mit fokussierten VHF- oder Mikrowellenstrahlen Schaden anrichten, aber es muss sehr gezielt sein.
Ich kann nicht glauben, dass ich das Wort "Katze" weggelassen habe, wie in "verärgerte meine Katze mit" Auch zu spät zum Bearbeiten.
„ Der Energiebedarf steigt nichtlinear, wenn der Bereich, den Sie beeinflussen möchten, zunimmt “. Aber nimmt die Fläche nicht nichtlinear zu?
@RonJohn. Das tut es, aber EMP (sogar gerichtet) wirkt sich eher auf ein Volumen als auf einen Bereich aus. Es ist also auch geometrisch im Verhältnis zur Fläche.
Es gibt verschiedene Techniken, um die Energie einer Atomwaffe zu fokussieren oder zu lenken, um Effekte zu erzeugen, die von EMP bis zur Abgabe eines Stroms flüssigen Metalls bei @ 3% c an eine heiße Plasmaspindel eines Sterns reichen. Siehe toughsf.blogspot.com/2017/05/nuclear-efp-and-heat.html und toughsf.blogspot.com/2016/06/…
Außerdem kann es durchaus sein, dass der EMP je nach Höhe des Entstehungsortes durch das Erdmagnetfeld und die Atmosphäre verzerrt wird...
@Aaron - Zitat aus James Bond Wikia zur Antwort hinzugefügt.
@jdunlop Ich habe gerade die Szene in der Basis in Severnaya gefunden und erneut angesehen, wo sie verwendet wurde. Zuerst sah es so aus, als würde es als gerichtete Energiewaffe zu feuern beginnen, aber es schnitt zu früh ab, um zu sehen, was es tatsächlich tat. Außerdem war das nicht die Szene, an die ich mich erinnerte ... die Szene, an die ich denke, wo es definitiv eine gerichtete Energiestrahlwaffe war, muss aus einem anderen Film stammen. Sorry für meine Verwirrung.
Selbst wenn Sie die Gammaenergie der Bombe fokussieren könnten, wird das EMP, wenn es in die Atmosphäre einschlägt, nicht fokussiert. Sie können keinen 30-Meilen-Kreis sprengen und das Zeug draußen intakt lassen.

Weil alle Mathe genauso lieben wie ich

Hier ist etwas Mathematik

Geosynchrone Umlaufbahn (GSO) ist ca. 36.000 km Höhe .
Der Erdradius beträgt 6.371 km .
Die Entfernung zu einem Satelliten beträgt also etwa 30.000 km .

Die Fläche Ihres Ziels (London) beträgt 1.572 km² .

Stellen Sie sich eine Atombombe vor, die bei GSO gezündet wird. Die Explosion würde sich in alle Richtungen ausbreiten. Der Teil, der nach London gerichtet wäre (wenn er direkt über London wäre), wäre also

R = A London A Kugel;30000km = 1.39 × 10 − 7
oder als Raumwinkel von
Ω = A London ( 30 , 000 k M ) ² = R × 4 π = 1,75 × 10 − 6

Das wäre der Fokus, den eine Waffe brauchen würde. Es ist ziemlich schmal, aber ein Laser sollte das schaffen. (Ich bin kein Laserspezialist, aber ich bin mir sicher, dass das funktionieren sollte.)

Welche Strahlung durchdringt die Atmosphäre?

atmosphärische DämpfungMikrowellen passieren die Atmosphäre mit nur geringfügigen Problemen bei einigen Wellenlängen. Wir können also davon ausgehen, dass sie die Oberfläche gut erreichen, ohne eine weitere Dämpfung zu berücksichtigen. (Das ist eine Vereinfachung. Es wird etwas Strahlung blockiert, aber wir werden das ignorieren. Es ist nicht so viel.)

( High-Power Microwaves (HPM) ) erzielen eine ähnliche Wirkung wie EMPs, sind aber schwieriger abzuwehren. Leider wird ein großer Teil einer EMP durch nukleare Explosion durch Ionisierung der Luft durch Gammastrahlung verursacht. Diese Strahlung würde hauptsächlich von der Atmosphäre absorbiert und würde den Zielboden nicht zuverlässig erreichen. Zumindest nicht bei hoher Effizienz.
Wir bleiben also vorerst bei einem HPM-Konzept.

Die Waffe ohne Bombe

Informationen darüber, wie viel Energie benötigt wird, damit ein HPM funktioniert, sind schwer zu bekommen. Bofors HPM Blackout ist so eine Waffe. Leider wissen wir nicht, wie viel Energie es braucht. Nur dass es weniger als 500 kg wiegt.

Kernspaltungsbomben reichen von unter einer Tonne bis zu mehr als 500.000 Kilt TNT . Alle Größen verursachen einen EMP. - Offensichtlich in unterschiedlichen Größenordnungen. Diese Größen reichen von 4,2 GJ bis 210 PJ Energieabgabe. Bei einer nuklearen Explosion manifestiert sich diese Energie auf verschiedene Weise. EMP, Luftstoß, Hitze, Licht usw. Nicht alle diese Dinge wären für das gewünschte Ergebnis nützlich, daher würden wir weniger Energie benötigen, wenn wir es schaffen, sie zu konzentrieren.

Aber insgesamt würden wir immer noch mindestens mehrere Gigajoule Energie benötigen, um Schaltkreise im Zielbereich zuverlässig zu braten.

Wie würde man diese Energiemenge elektrisch aufladbar in einem Satelliten mit 1995er Technologie speichern?

Du konntest nicht. Zunächst einmal, bis das mit Solarpanels aufgeladen wäre, würde es wahrscheinlich eine ganze Weile dauern, es sei denn, Ihr Satellit hat mehr als Raumstationsgröße bei 230 W/m² für Solarpanels.

Und wie würden Sie diese Energie speichern?

Nun, wenn man bedenkt, dass es derzeit keine Batteriekonzepte mit mehr als 5 MJ/kg gibt, bräuchte man viele Tonnen Batterien.

Und das zusätzliche Problem der Strahlungshärtung. Meines Wissens sind Batterien nicht so strahlungsliebend, daher würde es eine erhebliche Masse erfordern, sie im Weltraum zu haben, um sie davor zu schützen.
Selbst wenn die Strahlung sie nicht zerstören würde, würde sie wahrscheinlich die Kapazität im Laufe der Zeit verringern und Energie verlieren, was das Aufladen noch mehr zu einem Problem macht.

Abschluss

Ich bezweifle, dass es möglich ist. Vielleicht heute mit geheimen High-End-Militärprojekten, aber mit nichts Normalem, das ich finden konnte.
Aber mit der Technologie von 1995 ist es noch weniger wahrscheinlich.

„ Und wie würdest du diese Energie speichern? “ Eine Bombe!!! :)
@RonJohn Bombs würde das sicherlich einfacher machen.
Warum nehmen Sie an, dass sich das Gerät irgendwo in der Nähe von Geosync befindet? Die Szenen aus dem Film implizieren, dass es sich in einer niedrigen Umlaufbahn befindet.

Die Ionosphäre wird es antreiben.

Blitze sind eine natürliche Ursache für elektromagnetische Impulse. Diese natürlich vorkommenden EMP-Impulse können der Elektronik am Boden erheblichen Schaden zufügen. http://www.alphamarinesystems.com/lightning_and_emp_damage.htm

Die Ionosphäre der Erde trägt eine hohe elektrische Ladung. Diese Ladung baut sich auf, weil die Atmosphäre ein guter Isolator ist und verhindert, dass die Ladung auf den Boden gelangt.

http://www.metlink.org/wp-content/uploads/2013/06/PhysRev25_4_Nicoll.pdf

Globalstrom Die Potentialdifferenz zwischen der Ionosphäre und der Erdoberfläche beträgt ungefähr 250 kV (2,5 × 105 V). Diese sehr große Potentialdifferenz bedeutet, dass sich die geladenen Ionen in der Atmosphäre bewegen und somit einen vertikalen Strom erzeugen.

Ihr Goldeneye profitiert davon. Es gibt zunächst ein Gas ab, das sich in einem großen Radius ausbreitet und schnell zu einem leitfähigen Plasma wird. Dann feuert es eine "Rod from God"-Orbitalwaffe aus seiner Bord-Railgun (angetrieben von einem solargeladenen Kondensator). Im Gegensatz zu der typischen Rolle dieser Waffen, die Atmosphäre intakt zu durchqueren und einen massiven kinetischen Schlag zu liefern, besteht dieser Stab aus Silber und soll auf dem Weg nach unten abschmelzen und dabei Partikel und Silberplasma abgeben. Es dauert 20 Sekunden, bis er den Boden erreicht.

Aber es wird den Boden nicht erreichen - die Rute wird zu nichts abschmelzen, bevor sie auftrifft. Es muss nicht. Dahinter wird die riesige Ladung, die den leitenden Pfad des Plasmas herunterkommt, den Prozess abschließen, indem sie einen Bogen über die verbleibende Atmosphäre zur Erde schlägt und einen immensen elektromagnetischen Impuls abgibt.

Goldeneye erzeugt einen Blitz aus der Ionosphäre. Es gibt viel Ionosphäre. Dieser Trick wird mehr als einmal funktionieren.

Ich habe ein Video gesehen, in dem ein Blitz entlang eines von einer Rakete hochgezogenen Kupferdrahts heruntergerufen wurde. Der Teil entlang des Drahtes war grün, wahrscheinlich vom Kupferplasma. Ich bin mir nicht sicher, welche Farbe Silberplasma haben würde.

Rakete mit Draht

https://www.youtube.com/watch?v=34NpyA2OuaE

Wie versorge ich Goldeneye mit Energie?
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