Читать книгу Применение квантового туннельного эффекта код - Илья Зайцев - Страница 3

Ближайшая перспектива освоения нами космического пространства – это дальние пилотируемые полеты на Марс. В долговременной космической экспедиции есть следующие области, входящие в общую схему процесса исследования космического пространства: первое – обеспечить максимальное количество массы полезного груза относительно массы космического корабля и энергоносителя, то есть научно-исследовательской аппаратуры.

В данную схему вписывается рассматриваемое энергетическое устройство.

В первую очередь устройство компактно, имеет малую массу, вырабатывает энергию. Геометрическая форма ЭУ – диск, в условиях укладки и расположения устройства в замкнутых, цилиндрической формы частях, оболочках космического корабля форма эргономически, геометрически удобна. Далее – ближайшая перспектива: организация на Марсе постоянных поселений с целью проведения научно-исследовательских работ.

Рассмотрим вариант применения энергоустройства. Топливо – неорганические соединения, находящиеся в планетарной, космической среде, применяем в процессах исследования космоса автоматическими и пилотируемыми устройствами.

Рассматриваемые планетарные топлива – вода, диоксид углерода. На Марсе, вероятно, будет открыта в антропном, необходимом количестве вода, диоксид углерода обнаружен. Рассматриваемое устройство применяем для обеспечения исследовательских экспедиций и работы автоматических исследовательских устройств в различных областях Марса, рассматривая баланс в грунте Марса вода/углекислотный лед, так что энергоноситель – низкомолекулярные неорганические соединения. Применяя схему установки выработки энергии из воды, мы проводим процесс лизиса жидкого диоксида углерода в тонкой пленке на туннельном эмиттере до монооксида углерода, то есть топливная смесь, состоящая из монооксида углерода, водорода и кислорода, формируется из добываемой на поверхности Марса углекислоты.

Второе: схему и метод, применяемые в установке, мы можем использовать в модифицированном устройстве – датчике обнаружения на Марсе воды. А это значит, что если в марсианской атмосфере есть мельчайшие водяные кристаллы, применение туннельного эмиттера, определенным образом настроенного, и газоанализатора водорода креацинирует нам методику обнаружения данного соединения.

Третье: в условиях орбитального полета вокруг Земли либо других планет мы можем применить ЭУ-диск, где полукамера синтеза, эмиттер, есть генератор реактивной тяги в качестве искусственного спутника планеты, запускаемого с космического корабля экипажем либо автоматически, и в качестве топлива для устройства использовать диоксид углерода либо жидкость (воду). Данный технический аспект применения энергетических устройств, работающих в условиях космического полета, особенно эффективен, так как в условиях открытого космоса наблюдается дефицит топлива (субстрата), максимальный относительно планетарных условий.

Описание работы энергетического устройства, работающего в условиях Марса. В схему работы энергореактора, ЭУ включены следующие технические узлы, элементы и процессы. Процесс термолиза низкомолекулярного неорганического соединения, углекислоты в тонкой пленке импульсами электромагнитного (ЭМ) поля, СВЧ на быстровращаемом экране-эмиттере – параболоиде.

В техническую и физико-химическую структуры рабочего тела экрана-эмиттера вырожденной плазмы вложены следующие свойства. Материал поверхности экрана, обращенной к источнику СВЧ-поля, туннельный полупроводник.

Импульсы ЭМ поля генерируют в массиве полупроводника электрический ток, изменяют форму энергетического барьера, электронный газ туннелирует на поверхность эмиттера, и на поверхности параболоида образуется тонкая пленка холодной электронной плазмы. Жидкий диоксид углерода, поступая через штуцер на быстровращаемый экран-эмиттер, образует на его поверхности тонкую пленку, молекулы диоксида углерода взаимодействуют с электронной плазмой, так что химические связи ослабевают и, соответственно, трата энергии на процесс термолиза жидкой пленки существенно уменьшается. Физический процесс туннелирования электронного газа необходим для приведения энергетического баланса физико-химического процесса генерации и горения монооксида углерода и ЭУ в целом к энергетически выгодному экзовыходу энергии.

Экран-эмиттер подключен к «внешнему» источнику электрического тока, то есть включен в электрическую цепь. Данный контакт массива экрана с источником электрического тока необходим для возобновления реагирующего с молекулами жидкости электронного газа-катализатора. «Ниже» экрана-эмиттера расположены источник СВЧ-поля и камера сгорания топливной смеси. В условиях Марса диоксид углерода находится в твердом состоянии, углекислоту мы переводим в жидкое состояние на выходе к экрану.

Рассмотрим процесс взаимодействия дисперсированного углекислотного льда с плазменной пленкой на поверхности туннельного эмиттера в полой трубке, так что есть образование жидкой пленки. Есть два процесса, креанирующих жидкий диоксид углерода: взаимодействие твердой углекислоты с электронной (вырожденной) плазмой и растворение твердого диоксида в жидкой углекислоте. Рассмотрим данные процессы.

Первое: процесс в вакууме. Испаряем твердую углекислоту в вакууме, так как есть взаимодействие льда с плазмой, соответственно, креанируем давление газа, соответствующее поддерживающему жидкое агрегатное состояние диоксида углерода. Далее рассмотрим физико-химический процесс взаимодействия плазмы с молекулами твердого диоксида углерода.

Молекула диоксида углерода в целом не поляризована, электроны плазмы взаимодействуют с атомами кислорода в целом неполяризованными, так как в линейных молекулах идет процесс компенсации дипольных моментов молекулами твердого диоксида углерода, атомы кислорода и в процессе компенсации электроотрицательны, далее диоксид переходит в жидкое состояние. В случае обнаружения в определенных областях Марса постоянной концентрации в поверхностном грунте твердого диоксида углерода мы можем применить данный грунт в качестве топлива, выделив углекислоту и применив подачу диоксида углерода на экран туннельного эмиттера ЭУ.

Первое: передвижная научно-исследовательская платформа получает постоянный источник энергии. Второе: мы исключаем загрязнение космоса и, в частности, других планет делящимися материалами, то есть радиоактивными веществами, так мы исключим долговременное взаимодействие техносферы Земли с аспектами космоса, нерасчетными заранее, такими как наличие на Марсе, других планетах жизни. Рассматривая перспективу освоения дальних планет, данное плазмохимическое ЭУ может быть использовано в качестве движителя орбитального научно-исследовательского спутника.

Большие планеты Солнечной системы обладают кольцами, и в данных образованиях, вероятно, содержится не только минеральная пыль, но и лед низкомолекулярных неорганических соединений. В процессе взаимодействия с холодной вырожденной плазмой эмиттера ледяная пыль превращается в газ, то есть возможно создание в зависимости от напряженности заряда в кулонах, равномерно распределенного по поверхности экрана-эмиттера, и концентрации на орбите кристаллов льда, содержащихся в кольцах планет, тяги расширения газа. Постановка эксперимента следующая: на борту самолета испытания невесомостью проводится процесс, в определенном временном интервале самолет находится в свободном падении. Построим на рассматриваемом техническом борту отдельную герметичную камеру, создадим в ней вакуум и далее поместим туда движитель расчетных размеров. В точке свободного падения и отрыва от поверхности подаем в вакуум поток ледяных кристаллов, соответствующий параметрам материального потока кольца дальней планеты, процесс движения аппарата снимаем на видеокамеру.

Применение модифицированного ЭУ в процессе исследования космического пространства. Рассмотрим конструкционную схему устройства, созданную на основе энергетического, так как данное устройство является детектором наличия в открытом космическом пространстве искомого низкомолекулярного химического соединения, воды. Камера сгорания, защитная оболочка, корпус-обечайка в данном устройстве не применяются. Основные конструкционные элементы детектора следующие: экран-эмиттер, покрытый туннельным полупроводником – арсенидом галлия, антенна излучения СВЧ электромагнитного поля, газоанализатор на водород.

Энергия, необходимая для функционирования устройства, поступает либо от космического корабля, либо от блока питания, либо от других хранящих или производящих энергию устройств. Схема работы устройства следующая: антенна излучения, источник СВЧ электромагнитного поля (примеры источников СВЧ – см. лит. 9, 10) облучает экран-эмиттер, диэлектрик, покрытый слоем полупроводника, далее в процессе взаимодействия с электромагнитным полем полупроводник испускает, туннелирует холодную электронную плазму, заряд.

Электронный газ равномерно распределен по поверхности эмиттера, кристаллы воды малых размеров на большой скорости сталкиваются с поверхностью и взаимодействуют с источником электромагнитного поля и плазмой, далее вода, разлагаясь на водород и кислород, взаимодействует с газоанализатором. На работу данного устройства энергетическая трата меньше, так как в работе детектора воды в открытом космическом пространстве применен туннельный эффект.