Os campos magnéticos artificiais são usados ou propostos para serem usados para proteger os pilotos de alta altitude e os astronautas da radiação carregada de alta energia?

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Se não fosse pelo campo magnético da Terra, nossa atmosfera seria bombardeada por plasma de alta energia (gás ionizado) do sol e de outras fontes espaciais. Em altitudes muito altas e altitudes orbitais, essa proteção é menor e, quando a viagem espacial leva os astronautas para fora do alcance do campo magnético da Terra, não há proteção.

A Estação Espacial Internacional ou outra nave tem um campo magnético artificial para proteger seus astronautas? Se não há planos para implementação?

    
por 0tyranny 0poverty 11.07.2017 / 18:32

1 resposta

Isso não funcionará.

O que proteger

A maior parte da radiação cósmica tem energias bastante baixas e pode ser facilmente protegida pelo casco de uma aeronave, espaçonave ou traje espacial. Isso também seria protegido pela atmosfera, mas também queimaria ao longo do tempo devido à intensidade da radiação. Por sorte, o campo magnético da Terra nos protege dessa radiação antes de chegar à atmosfera.

E depois há as coisas desagradáveis. Partículas com energias que podem facilmente perfurar vários centímetros de ferro, chumbo ou o que for. Essa coisa não pode ser realmente protegida pelo campo magnético da Terra, nem poderia ser por campos artificiais. Pior ainda, quando essa coisa atingir um núcleo no casco de uma espaçonave, ela a esmagaria em vários pedaços, que então voariam ao longo da direção da partícula original. Sim, isso significa que a radiação pode ser ainda maior por trás de um escudo muito fino! E como isso acontece no casco ou na espaçonave, não é possível protegê-lo por campos fora do navio.

Na verdade, a maior parte da radiação na aviação não é feita das partículas primárias do espaço, mas de partículas secundárias criadas em colisões entre as partículas primárias e os átomos da atmosfera.

Força de campo

O fator mais importante da força de campo de um dipolo magnético é

$$ B (r) \ sim m / r ^ 3 $$

(Sim, ao poder de três)

$ m $ é a força do dipolo magnético, que para um loop de condutor simples é dada pela área de tempo atual delimitada pelo condutor.

Então, se construirmos uma bobina de vários milhares de enrolamentos, resultando em uma corrente total de vários milhares de amperes, e uma área de cerca de dez metros quadrados, acabaremos com um $ m $ de vários 10000Am². Em contraste, o campo magnético da Terra tem cerca de $ 8 \ cdot10 ^ {22} $ Am², que é uma ordem de magnitude totalmente diferente.

A força do campo da Terra pode não ser alta - apenas cerca de 40µT na superfície, mas atinge muito, muito no espaço. Assim, o tempo / distância que o campo atua em uma partícula é bastante longo, e pode desviá-la facilmente. Em contraste, um campo feito pelo homem diminuirá para perto de zero em apenas alguns metros, e isso não é suficiente.

    
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