Om inte för jordens magnetfält skulle vår atmosfär bli bombarderad av hög energi plasma (joniserad gas) från solen och andra rymdkällor. Vid mycket höga höjder och orbitalhöjder är detta skydd mindre och när rymdresor tar astronauter utanför jordens magnetfält finns inget skydd.
Har den internationella rymdstationen eller annat hantverk ett artificiellt magnetfält för att skydda sina astronauter? Om inte, finns det planer för genomförande?
Det här kommer inte fungera.
Det mesta av den kosmiska strålningen har ganska låga energier och kan enkelt skyddas av ett flygplan, rymdskepp eller rymdfärgskrov. Detta skulle också vara skyddat av atmosfären, men det skulle också brinna / blåsa bort det med tiden på grund av strålens intensitet. För lycka skyddar jordens magnetfält oss från denna strålning innan den når atmosfären.
Och då är det otäcka grejer. Partiklar med energier som lätt kan slå igenom flera centimeter av järn, bly eller vad som helst. Dessa saker kan egentligen inte skyddas av jordens magnetfält, det kan inte heller vara av konstgjorda fält. Ännu värre, när dessa saker träffar en kärna i ett rymdskepps skrov, skulle det krossa det i många bitar, som sedan kommer att flyga längs originalpartikelns riktning. Ja, det betyder att strålningen kan vara ännu högre bakom en för tunn sköld! Och eftersom detta händer i skrovet eller i rymdskeppet, kan man inte skydda det genom fält utanför fartyget.
Faktum är att det mesta av strålningen i luftfarten inte är gjord av de primära partiklarna från rymden utan av sekundära partiklar som skapas i kollisioner mellan de primära partiklarna och atomerna i atmosfären.
Den viktigaste faktorn för fältstyrka hos en magnetisk dipol är
$$ B (r) \ sim m / r ^ 3 $$
(Ja, till kraften av tre)
$ m $ är den magnetiska dipolstyrkan, vilken för en enkel ledare slinga ges av strömtiderna omsluten av ledaren.
Så, om vi bygger en spole med flera tusen lindningar, vilket resulterar i en total ström av flera tusen amperer och ett område på tio kvadratmeter, hamnar vi upp med en $ m $ av flera 10000Am². Jordens magnetfält har däremot ungefär $ 8 \ cdot10 ^ {22} $ Am², vilket är en helt annan storleksordning.
Jordens fältstyrka är kanske inte hög - endast ca 40 μT vid ytan, men den når långt, långt in i rymden. Så, tiden / avståndet som fältet verkar på en partikel är ganska lång, en kan avleda det lätt. Däremot kommer ett mänskligt skapat fält att minska till nära noll inom bara några få meter, och det räcker inte.
Läs andra frågor om taggar safety magnetic-variation aerospace-materials high-altitude Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna