Was treibt ein E-Segel an?

aktualisieren:

1. http://www.nasa.gov/centers/marshall/news/news/releases/2016/nasa-begins-testing-of-revolutionary-e-sail-technology.html
2. http://spectrum.ieee.org/tech-talk/aerospace/space-flight/electrostatic-glider-can-maneuver-around-asteroids-within-expending-fuel

Konkrete Antwort zuerst: Die „Kraft“ oder eigentlich der Vortrieb kommt von den Protonen im Sonnenwind selbst. Das Raumschiff verbraucht etwas elektrische Energie, um sich aufzuladen und eine positive Vorspannung aufrechtzuerhalten, wird dann aber passiv von den elektrostatischen Feldern von der größeren Anzahl von Protonen angetrieben, die sich hinter dem Raumschiff (sonnenwärts) stapeln, verglichen mit der geringeren Anzahl von Protonen, die im Nachlauf erwartet werden an der Vorderseite des Fahrzeugs (vorwärts).

Der Artikel in Ihrem Link ( Gizmag ) spricht tatsächlich von elektrostatischer Abstoßung, nicht von Funkwellen. Wenn Sie sich das Ende des Artikels ansehen, können Sie die selbstreferenzierende Umgebung von Gizmag verlassen und zu etwas Zuverlässigerem gelangen.

Das führt Sie zu NASA Begins Testing of Revolutionary E-Sail Technology , wo sie NICHT behaupten, dass ein 20 km langer, 1 mm dicker Metalldraht „nur ein paar Gramm wiegt“ , wie es Gizmag tut.

10 bis 20 elektrisch geladene, blanke Aluminiumdrähte, die sich von der Mitte des Raumfahrzeugs nach außen erstrecken, würden ein großes, kreisförmiges E-Segel erzeugen, das die sich schnell bewegenden Protonen des Sonnenwinds elektrostatisch abstoßen würde. Der Impulsaustausch, der entsteht, wenn die Protonen von den positiv geladenen Drähten abgestoßen werden, würde den Schub des Raumfahrzeugs erzeugen. Jedes Seil ist extrem dünn, nur 1 Millimeter – die Breite einer Standard-Büroklammer – und sehr lang, fast 12,5 Meilen – fast 219 Fußballfelder. Während sich das Raumfahrzeug langsam mit einer Umdrehung pro Stunde dreht, werden Zentrifugalkräfte die Halteseile in Position strecken.

Die Tests, die im High Intensity Solar Environment Test System stattfinden, sollen die Geschwindigkeit von Protonen- und Elektronenkollisionen mit einem positiv geladenen Draht untersuchen. In einer kontrollierten Plasmakammer, die Plasma in einem Raum simuliert, verwendet das Team einen Edelstahldraht als Analogon für den leichten Aluminiumdraht. Obwohl es dichter als Aluminium ist, ahmen die nicht korrosiven Eigenschaften von Edelstahl die von Aluminium im Weltraum nach und ermöglichen mehr Tests ohne Verschlechterung.

Das Raumfahrzeug verwendet eine Elektronenkanone, um Elektronen zu verlieren – wodurch es sich selbst positiv auflädt. Die gegenseitige Abstoßung bewegt die gesamte überschüssige Ladung zu den Drähten.

Ich bekomme 42 Kilogramm pro Draht für Aluminium mit 1 mm Durchmesser und 20 km Länge. Sie verwenden möglicherweise massiven Metalldraht zum Testen und planen, später etwas Clevereres und Leichteres zu verwenden.

Notwendig ist

1. Eine bescheidene{1} Leitfähigkeit - muss kein Metall sein, Strom scheint niedrig zu sein
2. Gutes Zugfestigkeits-/Gewichtsverhältnis - bricht nicht unter eigener Zentrifugalkraft
3. Einsatzfähigkeit = flexibel und verstaubar
4. Haltbarkeit in Weltraumumgebungen - ergo das High Intensity Solar Environment Testsystem

{1} Wenn das Weltraumplasma viel Hochfrequenzrauschen aufweist, benötigen Sie einen niedrigen spezifischen Widerstand (kurze RC-Zeitkonstante).

Ich denke, das radiowellengetriebene Segel, an das Sie denken, muss eine andere Technologie sein. Sehen Sie, ob Sie es finden können, und stellen Sie eine separate Frage.

Übrigens scheint der Antrieb in der Geschichte von Michael Flynn magnetische Felder und Supraleiter zu beinhalten, keine elektrischen Felder, und der Farnsworth-Hirsch-Fusor , der eine reale Sache ist und immer noch aktiv diskutiert wird - siehe Abschnitt 1.1. Die Verwendung von Magnetlaufwerken in dieser Geschichte wäre eine gute Frage, scifi.stackexchange.comwenn sie nicht bereits vorhanden ist.

Philo T. Farnsworth wird manchmal als „Erfinder des Fernsehens“ bezeichnet, obwohl es eher eine kollektive Anstrengung war. Sein Konterfei ist im Letterman Digital Arts Center sowie im Futurama Wiki zu sehen . Jetzt wissen Sie, warum der Name vertraut klingt!

Philo T. Farnsworth (rechts):