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地球轨道可以作为能源加以利用吗?

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时间:2024-08-17 12:43:13
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地球轨道可以作为能源加以利用吗?问题描述:地球轨道可以作为能源加以利用吗?领域专家:首先,这个问题非常非常非常有趣,它让你思考宇宙的规模。我们想要获得地球轨道的能量,那么在这之前,

问题描述:地球轨道可以作为能源加以利用吗?

领域专家:首先,这个问题非常非常非常有趣,它让你思考宇宙的规模。

我们想要获得地球轨道的能量,那么在这之前,我们需要认真考虑,这样做会不会让地球撞向太阳呢。因为我们要做的是将太阳和地球之间的重力势能转换成我们想要的能源,光,汽车动力,收音机等等。而当我们消耗引力势能的时候,地球与太阳的距离将会缩小。让我们看看具体数字吧。

我们可以用积分将物体所受重力与太阳和地球之间的距离进行求解,其中1天文单位AU约为1500亿米。

我们发现存在于地球和太阳的万有引力中的能量为:

5.3∗1033J5.3∗1033J

现在,我们需要了解这一能量与我们希望得到的能量之间的比例关系。国际能源机构曾有过相关估算:

5.67∗1020J5.67∗1020J

在现代我们看到的所有的灯光、屏幕、小型加热器等,站在天文的尺度上来说,不过是沧海一粟。地球轨道已经储存了足够的能量,可以让我们的物种以这样的速度继续发展1万亿年。一块在太空中漂移的陨石,如果按照宇宙标准来说,不过是一个非常微小的物体,但是它所蕴含的能量可能比整个人类文明所需要的还要多。一切皆源于重力。

不管怎样,如果能够得到这部分能量,对于人类来说是大有裨益的。该怎么做呢?不如创建一个巨大的、为地球半径数倍的线圈。一个巨大的、行星大小的、可以让地球通过的漂浮线圈,地球可以365天都穿过这个悬浮的线圈。而地球的磁场会在这个线圈中产生电压,相当于一个巨型的行星发电机。电压与地球30公里/秒的公转速度成正比。大胆想象一下这样的创举吧,这甚至会超出我的理解范围,但并非是不可预见的,你还需要一些聪明的工程师哈。

我们可以用电压来驱动电流,也许还能给一些大型电池充电。只是不确定地球的磁场是否够强?

平均而言,地球表面磁场强度为40兆特斯拉。根据高斯定律,我们可以算出行星总磁通量值:

2∗1013Wb2∗1013Wb

假设漂浮在太空中的线圈或感应装置可以产生一半的磁通量,根据楞次定律,我们得到的感应电压约为200亿伏特。这可相当于100x闪电级别的电压穿过太空中一个15000km的金属线圈,特斯拉的终极梦想也不过如此了。

我知道还有一些需要解决的小问题,不过除此以外,我只想知道我们什么时候开始?

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