Walka w kosmosie: Tarcze elektromagnetyczne.

Jedno z błogosławieństw każdego kosmicznego awanturnika i prowadzącego czy też reżysera. Anioł stróż schowany w generatorze który ratuje przed drobnymi pomyłkami i balansuje morderczą skuteczność broni przyszłości, czyniąc pojedynki a zwłaszcza bitwy kosmiczne jeszcze bardziej emocjonującymi. Dźwięk syczących tarcz pod ostrzałem, wstrząsy na mostku, błyski na wizjerze i nerwowe krzyki:
– Przednie tarcze padły!
– Przekierować moc z laserów, pełen odwrót!

Ale o co w tym tak naprawdę chodzi?

Tarcze są jednym z mitów science fiction który pokutuje w świadomości widzów, czytelników i graczy od samego początku gatunku. Każdy z nas ma wypalone w głowie, że w jakiś nieopisany sposób istnieje możliwość wytwarzania półmagicznej bariery ochronnej która zatrzyma uderzenia meteorytu, powstrzyma wyciek tlenu, odbije wiązkę laserową czy uchroni statek od zniszczenia przez wyładowania słoneczne. Sama idea tarcz tak mocno zakorzeniła się w naszej świadomości że każdy podświadomie ją akceptuje, a paradoksalnie w przedstawianej formie, jest to jedno ze zjawisk najmniej prawdopodobnych do wykorzystania. Wokoło samych tarcz powstała blisko setka mniej lub bardziej niespójnych teorii i wytłumaczeń, nie tłumacząc najczęściej samego mechanizmu w sposób jednoznaczny. Każdy serial czy książka tłumaczyły to na swój sposób, najczęściej na potrzeby prowadzenia akcji. Żeby nie pozostać dłużnym postaram się przedstawić swoją wizję będącą syntezą własnych przemyśleń oraz zebranych po necie materiałów.

Tarcze elektromagnetyczne

Z tego co udało mi się dowiedzieć NASA pracuje nad wykożystaniem pól elektromagnetycznych do ochrony statków kosmicznych przed szkodliwym promieniowaniem. Sam pomysł opiera się na fakcie że promieniowanie kosmiczne i cząsteczki wiatru słonecznego są najczęściej naładowane elektrycznie, przez co otoczenie pojazdu elektromagnetycznym kocem powinno zapewnić załodze ekranowanie podczas długich lotów pozaziemskich.

Wszystko co potrzeba do wygenerowania takiego pola to znaczna liczba dobrej jakości przewodzących cewek i dobre źródło mocy. Aby zwiększyć wydajność można do konstrukcji wykorzystać nadprzewodniki, o ile takie są dostępne. Zredukują one ilość potrzebnych zwojnic oraz ilość potrzebnej energii a co za tym idzie wielkość statku. Myślę że w przyszłości nadprzewodniki będą standardem.
Aby zwiększyć moc ochronnego pola wystarczy zwiększyć natężenie prądu lub ilość cewek, oczywiście w ramach pewnych ograniczeń. Zbyt wielkie natężenie w połączeniu z oporem elektrycznym mogą wytworzyć taką temperaturę która spowoduje uszkodzenie pola, kadłuba czy stopienie przewodnika. Nadprzewodniki są w stanie wytrzymać znacznie wyższe natężenie jednak i one mają swoje ograniczenia.

Pola tego typu działają najlepiej na metaliczne obiekty, ale przy odpowiednio wysokiej mocy pola będą w stanie odbić każdy typ materii. Oczywiście pole może powstrzymać tylko obiekty do pewnej masy czy bezwładności, po przekroczeniu pewnej granicy tych parametrów żadne pole tego typu nie będzie w stanie zapewnić ochrony. Generalnie ze względu na łatwość utrzymania i zastosowanie jako pole ochronne przed promieniowaniem kosmicznym tego typu rozwiązania były by standardowym wyposażeniem statków i stacji kosmicznych.

Ale jak takie pole może zostać wykorzystane w walce? Otóż każdy obiekt przechodząc przez pole zostanie zjonizowany ze względu na fakt że elektrony pocisku są odpychane przez samo pole. Na zjonizowany obiekt w polu magnetycznym oddziaływają siły zmieniając jego trajektorię lub w najlepszym wypadku odpychając element. W krytycznych przypadkach można dodatkowo zjonizować cel za pomocą lasera niskiej mocy.

Poza fizycznymi zagrożeniami tarcza tego typu mogłaby prawdopodobnie odbijać naładowane strumienie cząsteczek i pociski plazmowe, jednak nie chroniła by przed laserami czy strumieniami cząsteczek neutralnych.

Największym problemem przy zastosowaniu takiego pola jest gigantyczny i ciągły pobór mocy. Do ochrony przed kosmicznym pyłem czy promieniowaniem pole nie musiało by być utrzymywane na wysokim natężeniu, ale podczas walki gdy miało by chronić przed gradem pocisków, rakietami czy strumieniami cząsteczek zużycie mocy wzrastało by o kilka jak nie kilkanaście rzędów wielkości. Prawdopodobnie obecnie na Ziemi niema źródła energii które było by w stanie zasilić takie pole siłowe. Ale w końcu mówimy o światach wysuniętych setki lat w przód.

Kolejnym minusem był by efekt jaki wywiera tak silne pole na personel stacji czy załogę statku kosmicznego. Wiadomo że silne pola wpływają na zdrowie czy stan psychiczny ludzi, a pola o opisanym natężeniu mogły by powodować natychmiastowe objawy czy nagłą i dość bolesną śmierć. Dlatego poszycie musiało by być ekranowane, a na czas zwiększonej wydajności pola załoga powinna albo przebywać w dodatkowo izolowanym pomieszczeniu lub ubierać specjalne kombinezony. Kombinezony oczywiście nie muszą być gabarytów obecnie stosowanych i myślę ze standardowe przylegające biosuity spokojnie by wystarczyły jako dodatkowe zabezpieczenie.

Podczas działania pola elektromagnetycznego zewnętrzna elektronika była by praktycznie bezużyteczna. Sensory notowały by ciągłe zakłócenia i wyładowania i prawdopodobnie z czasem ulegały by przeciążeniu i spaleniu, dlatego trzeba by montować je na ekranowanych wysięgnikach z możliwością wysunięcia poza pole elektromagnetyczne.

Dodatkowym problemem było by ryzyko że wystrzelone pociski były by ekranowane lub co gorsze miały pole które wykorzystywałoby pole ochronne do przyspieszenia tuż przed uderzeniem, nie tyle negując przydatność zabezpieczenia, co dodatkowo wykorzystując je przeciw chronionemu obiektowi. Z drugiej strony pole mogło by być wykorzystywane jako dodatkowe źródło pędu w przypadku pocisków wystrzeliwanych ze statku nadając im dodatkowej siły rażenia.

Ostatnim minusem który blednie w porównaniu z wcześniejszymi jest fakt że po uruchomieniu takiego pola, pojazd staje się prawdziwą kosmiczną radiolatarnią, emitującą tak potężny sygnał że nie sposób go nie zauważyć.

Wpis powstał w oparciu o materiały z http://orbitalvector.com

Advertisements

~ - autor: shareif w dniu Styczeń 3, 2010.

komentarzy 7 to “Walka w kosmosie: Tarcze elektromagnetyczne.”

  1. http://bagno.wieza.org/story.php?title=Fizyka_bitew_kosmicznych – tu jest ciekawy artykuł o bitwach kosmicznych z punktu widzenia fizyki. Może się przyda. 🙂

  2. Tutaj też trochę pisałem na temat walki w kosmosie, a przynajmniej jak ja ją widzę:
    http://omletofon.blogspot.com/2009/11/spejs-kombat-czyli-nie-widze-go-ale-za.html

    • Pamiętam, bardzo inspirujace. Czytałem ten wpis jeszcze przed założeniem bloga i szczerze mówiąc to od tego wpisu zaczął się cały pomysł z WarpSpace 🙂
      W następnych wpisach postaram się zrobić małe kompendium wpisów z blogów czy artykułów które mogą być przydatne w zakresie space combat.

  3. I bardzo dobrze że założyłeś WarpSpace, bo piszesz tu ciekawsze rzeczy niż ja u siebie 😀

  4. http://defense-update.com/features/du-1-04/passive-armor.htm (ostatni akapit)

    Jak widać, to wcale nie jest takie SF 😀 Co prawda razem z przerwaniem programu Future Combat System nie ma raczej szans, że szybko zobaczymy pancerze elektromagnetyczne na polu bitwy, jednak technologia ta jest już nawet obecnie zupełnie realna. Nie pamiętam dokładnie, ale jestem pewien, że ktoś zupełnie poważnie proponował elektromagnetyczne fartuchy boczne jako upgrade do Bradleya, chyba nawet przeprowadzano jakieś testy.

    Generalnie wydaje mi się, że dużo realniejsze od magicznego pola chroniącego równocześnie całą powierzchnię kadłuba jest właśnie coś uruchamianego czasowo i w ściśle określonym punkcie, bardziej jako aktywny system samoobrony.

    Z resztą IMO walka w kosmosie i tak w 99% byłaby pojedynkiem sensorów, a nie uzbrojenia vs. pancerza, coś jak walka okrętów podwodnych. Może nawet zechce mi się popełnić jakiegoś arta o tym, z punktu widzenia współczesnej techniki wojskowej…

    • Dokładnie. Zawsze popierałem analogię: statki kosmiczne = lodzie podwodne. Niestety w przypadku projektowania przygód czy scenariuszy popkultorowy schemat statek – samolot, ciągle gdzieś w naszych głowach kuleje.

      Odnośnie samych ‚magicznych’ pól ochronnych to myślę, że wpis pokazał ze są głównie skuteczne przed promieniowaniem i raczej jako ochrona środowiskowa niż migotliwe antytarcze chroniące przed setkami małych myśliwców wystrzeliwujących rakiety rozpadające się na male robociki które atakują statki kosmiczne :P.

      Czekam z niecierpliwością na artykuł 🙂

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s

 
%d blogerów lubi to: