sfruttare campo magnetico solare

[jumpjack]

Tanti anni fa la missione Tethered dimostro' che è possibile produrre elettricità facendo muovere in orbita intorno alla Terra un lungo filo conduttore.
Visto che la terra si muove nel campo magnetico solare, sarebbe possibile ottenere un risultato analogo disponendo un conduttore sulla superficie terrestre in un certo modo? Magari ai poli, dove la magnetosfera terrestre scherma meno quella del sole?

[nll]

Quel che scrivi è inesatto. Il TSS (Tethered Satellite System) era sì collegato allo Shuttle con un cavo sul quale scorreva elettricità, ma non era il cavo a produrla. Il satellite si caricava elettricamente percorrendo la ionosfera e chiudeva il circuito sparando elettroni con un cannoncino (il boom) verso lo Shuttle.
Il cavo aveva la doppia funzione di trattenere il satellite a una considerevole distanza dalla navetta in orbita esterna, fuori dalla ionosfera e fungeva da conduttore nel circuito tra satellite e navetta.

La produzione di energia elettrica è stata solo uno degli esperimenti che il programma ha realizzato, compreso l'involontario esperimento offerto dalla rottura del cavo, che ha permesso di anticipare quello della messa in orbita di un satellite proprio col metodo della fionda. Inoltre la rottura del cavo ha prolungato il tempo della missione, fornendo agli scienziati un extra time per tutti gli esperimenti a bordo, con una miriade di dati in più per le loro elaborazioni post missione.

... Un gran successo inaspettato, ofuscato solo dalla cattiva interpretazione dei media circa l'episodio della rottura del cavo.

[endymion70]

Io ho idea che sia proprio il cavo a produrre elettricità sfruttando (presumo) il differenziale di velocità periferica del campo magnetico terrestre e non la ionosfera. Più è lungo più dovrebbe produrne in effetti.

[jumpjack]

Purtroppo ho trovato una grossa falla nella mia idea:

when a conductor moves through a
magnetic field, charged particles in the conductor experience an
electrodynamic force perpendicular to both the direction of mo-
tion and the magnetic field. So if a tether is moving from west to
east through Earth’s northward-pointing magnetic field, electrons
will be induced to flow down the tether [see illustration on pre-
ceding page].
The tether exchanges electrons with the ionosphere, a re-
gion of the atmosphere in which high-energy solar radiation
strips electrons from atoms, creating a jumble of electrons and
ions, called a plasma. The tether collects free electrons at one
end (the anode, or positively charged electron attractor) and
ejects them at the opposite end (the cathode, or negatively
charged electron emitter). The electrically conductive iono-
sphere serves to complete the circuit, and the result is a steady
current that can be tapped to use for onboard power. As a prac-
tical matter, in LEO a 20-kilometer tether with a suitable an-
ode design could produce up to 40 kilowatts of power, suffi-
cient to run manned research facilities.

http://www.highfrontier.org/Archive/...%200804050.pdf

Ho il campo magnetico variabile, ho la differenza di potenziale, ho il "cannone" per sparare via gli elettroni...ma mi mancano gli elettroni! Non c'è la ionosfera dove prenderli!

[nll]

Io ho idea che sia proprio il cavo a produrre elettricità sfruttando (presumo)...

Presumi male, il cavo ha un conduttore interno e l'esterno in kevlar. Il conduttore permette il passaggio della corrente elettrica (il circuito è chiuso, come scrivevo, dal boom) e il kevlar (lo stesso materiale di cui sono fatti i giubbotti antiproiettile, più leggero e resistente dell'acciaio) serve ad ancorare il satellite alla navetta.

Quel che dici sulla distanza è vero solo in parte, perché solo il satellite deve stare nella ionosfera, altrimenti non si genera la differenza di potenziale e poi perché lo Shuttle deve essere sufficientemente distante dalla Terra per controbilanciare l'attrazione gravitazionale che tende a tirare giù il satellite, privo di ali per potersi autosostentare in volo, rischiando di trascinarsi la navetta.

[endymion70]

Presumi male, il cavo ha un conduttore interno e l'esterno in kevlar.

Questo non c'entra nulla, io non ho mai parlato della struttura del cavo.

Quel che dici sulla distanza è vero solo in parte, perché solo il satellite deve stare nella ionosfera, altrimenti non si genera la differenza di potenziale

No, la DDP si genererebbe comunque, ionosfera o no, ma tutto finirebbe lì. E' il filo che la genera perchè si muove nel campo magnetico terrestre, e la DDP risultante dipende dalla lunghezza del filo. Il problema è che non puoi chiudere il circuito (un secondo cavo aoffiancato e collegato si comporterebbe nello stesso modo), così attingi da cariche elettriche nella ionosfera. Questo permette di generare una corrente.

[nll]

Bella la tua descrizione, peccato che non sia il principio del TSS. Ti ho descritto il cavo solo per illustrartene la funzione, è la superficie esterna del satellite che ha la funzione che tu attribuisci al cavo.

[endymion70]

Io continuo ad avere i miei dubbi. Spiegami allora perchè sul cavo NON si creerebbe una differenza di potenziale, visto che è prevista dalla legge di induzione di Faraday.

Electrodynamic tether - Wikipedia, the free encyclopedia