Класс!ная физика



Шаттл на электромагнитной тяге.
Сверхпроводящие магниты.
Сверхпроводимость

Специалисты NASA сейчас работают над таким проектом, который пока кажется фантастическим.
Он предусматривает использование электрических магнитов для запуска ракет в космос.
Пока это все находится на уровне определения возможности использования такой технологии.

Но если это действительно удастся осуществить, то это обещает крупный технологических прорыв и резкое сокращение затрат на космические запуски (с двадцати до двух тысяч долларов на килограмм).
Во всяком случае, такого большого количества топлива ракетам и "шаттлам" уже не потребуется.

Поезда на электромагнитной подушке уже существуют, и ездят они очень быстро. Теперь проблема
в том, как соорудить аналогичные электромагнитные салазки для "шаттла". Пока таким способом удалось запустить в небо модель самолета, который разогнался до скорости почти 100 км/час менее чем за полсекунды.

Еще раз повторим, что работы по этому проекту находятся в самой начальной стадии. Никаких сроков создания электромагнитной тяги для "шаттлов" также пока не называется, поскольку, все это может остаться только красивой идеей. Однако некоторые специалисты полагают, что речь идет о 20 годах.

Источник: www.news.cosmoport.com





Знаете ли вы?

Что такое сверхпроводящие магниты?

Сверхпроводящий магнит — это электромагнит, в котором ток, создающий магнитное поле, протекает в основном по сверхпроводнику, вследствие чего потери в обмотке сверхпроводящего магнита весьма малы.

Сверхпроводящий магнит приобретает свои сверхпроводящие свойства только при низких температурах, поэтому его помещают в сосуд Дьюара, заполненный жидким гелием, который в свою очередь помещен в сосуд Дьюара с жидким азотом, чтобы уменьшить испарение жидкого гелия.

В сильных магнитных полях сверхпроводящих магнитов диамагнитные материалы, например кусочки свинца. могут парить, а поскольку углерод и вода являются веществами диамагнитными, в мощном магнитном поле могут парить, даже органические объекты, например живые лягушки.

Самым крупным на 2014 год является сверхпроводящий магнит, используемый в центральной части детектора CMS Большого адронного коллайдера.

Сверхпроводящие магниты используются для исследования магнитных, электрических и оптических свойств веществ, в экспериментах по изучению плазмы, атомных ядер и элементарных частиц, в технике связи и радиолокации, в ЯМР-томографах (ЯМР — ядерный магнитный резонанс) и в ЯМР-спектрометрах, в сверхпроводящих обмотках возбуждения электрических машин и МГД-генераторов, в поездах на магнитной подушке, в энергетических накопителях, в магнитных сепараторах для обогащения слабомагных руд.
Однако внедрение низкотемпературных сверхпроводящих магнитов встречает большие трудности, и освоение высокотемпературной сверхпроводимости должно снять многие технические трудности.


Что такое сверхпроводимость?

Сверхпроводимость была экспериментально обнаружена ещё в 1911 году физиком Хайке Каммерлинг-Оннесом, получившим Нобелевскую премию. Каммерлинг-Оннес обнаружил, что при температуре сжижения гелия электрическое сопротивление ртути падает до нуля.

Оннесом был проведен следующий опыт:

Оннес поместил в сосуд с жидким гелием, который служил охладителем, кольцо из сверхпроводника, в котором циркулировал ток. Если бы сверхпроводник имел отличное от нуля сопротивление, ток в кольце уменьшался бы и тогда изменялось бы магнитное поле, которое создает такой кольцевой ток. Изменение магнитного поля можно было регистрировать с помощью магнитной стрелки вне сосуда с жидким гелием. За те несколько часов, пока не испарился жидкий гелий, никакого изменения магнитного поля не было обнаружено.

В 1950-е гг. за магнитным полем подобного кольца следили около полутора лет и также не обнаружили никакого изменения. Таким образом, точность утверждения о нуле сопротивления стала поистине фантастической.
Если даже считать, что в пределах этой точности у сверхпроводника есть какое-то небольшое сопротивление, то и тогда уменьшение тока в небольшой катушке можно будет заметить лишь через миллионы лет.

Итак, явление сверхпроводимости сводится к способности некоторых материалов (металлов) пропускать электрический ток без сопротивления при температурах, близких к абсолютному нулю.

Cверхпроводящие материалы могут полностью или частично выталкивать из себя магнитное поле.

Полностью вытесняющие магнитное поле называются сверхпроводниками первого типа, а материалы, сохраняющие сверхпроводимость, находясь в мощных магнитных полях, называются сверхпроводниками второго типа.



Устали? - Отдыхаем!

Вверх