USA kan uppnå energidominans i rymden

 

Bild https://inl.gov  en eventuellt framtida  rymdkärnreaktor

Sedan 1960-talet har rymdfarkoster som Voyager 1 och 2 samt Mars-roverna använt radioisotopkraftsystem enheter som använder sönderfallsvärme från plutonium för att generera pålitlig värme och elektricitet. Även om det för närvarande inte finns några fissionsbaserade kärnreaktorer i drift i rymden utfärdade NASA ett direktiv om fissionskraft och avser att placera en reaktor på månen med detta under räkenskapsåret 2030. För att uppnå detta mål föreslås i en rapport finansierad av Idaho National Laboratory, Weighing the Future: Strategic Options for U.S. Space Nuclear Leadership, flera möjliga vägar till framgång i detta.

"Det kanske låter som science fiction, men det är det inte," beskriver Sebastian Corbisiero, nationell teknisk chef för Department of Energy Space Reactor Initiative. "Det är realistiskt och kan avsevärt öka vad människor kan göra i rymden eftersom fissionsreaktorer ger en stegvis ökning av tillgänglig energi. Det vi behöver nu är en tydlig väg framåt." Även om mycket kan utnyttjas av framväxande avancerade terrestra reaktorer och rymdbundna fissionssystem, finns det några viktiga skillnader som utgör utmaningar som måste lösas i rymdmiljön. "De stora skillnaderna är massa, temperatur och komponentuthållighet," beskriver Corbisiero.

Allt som skickas ut i rymden måste transporteras dit med en raket, så reaktorn måste vara så lätt som möjligt samtidigt som den är robust och hållbar. Vikt blir därmed ett primärt fokus, beskriver Corbisiero.

Till exempel är kanske vatten inte är det bästa valet av kylvätska för rymdbaserade reaktorer eftersom vatten skulle kräva extremt tjocka, tunga metalltryckkärl för att hålla det.

De material som är lämpliga för extrema förhållanden inne i en jordbaserad kärnreaktor kanske inte är lämpliga för de mer intensiva förhållanden som en rymdreaktor måste utstå. För att maximera effektutbytet arbetar rymdreaktorer vid mycket högre temperaturer.

Dessutom stängs markbaserade reaktorer vanligtvis av var 18–24:e månad för utbyte och service av delar och påfyllning. Till skillnad från detta är rymdreaktorer planerade och designas för att hålla i 10 år utan underhåll. Detta kräver exceptionellt hållbara komponenter och elektronik för att klara rymdens hårda förhållanden under längre perioder och detta utvecklas och utvärderas av NASAs Fission Surface Power-satsning.

Experter inom kärnkraft arbetar med att utveckla och testa rätt reaktordesigner för att möta dessa krävande krav på ett rymdsystem. INL (Idaho national laboratory)  kommer att spela en avgörande roll i att underlätta strategier för kärnkraft och framdrivning i rymden. Som det ledande nationella laboratoriet som stödjer rymdreaktorinsatser samordnar INL och flera nationella laboratorier för att utveckla teknologier, kapaciteter och infrastruktur som krävs för att säkerställa upptagets framgång.

Med specialiserad personal och toppmoderna anläggningar som Transient Reactor Test Facility är INL utrustat för att genomföra kritiska tester av kärnreaktorbränslen och ta emot nya reaktorteknologier på plats. Detta positionerar INL som en knutpunkt för att utveckla rymdreaktorteknologier och tillhandahåller nödvändig teknisk expertis och resurser för att stödja ambitiösa projekt.

Ambitiösa strategier är avgörande för att uppnå USA:s mål för rymdkärnkraft, särskilt att få en reaktor på månen, beskriver Corbisiero. Att påskynda nationell forskning och utveckling av dessa teknologier, stödda av INL, kommer att säkerställa att USA behåller sitt ledarskap inom detta kritiska område.

"Vi står potentiellt på tröskeln till ett stort steg framåt när det gäller kärnkraft till rymdapplikationer," beskriver Corbisiero. "Att vara en del av en sådan här insats  är så spännande det kan bli. Det är något man en gång kan berätta för sina barnbarn."

Energiobalans på Saturnus

 

I en banbrytande upptäckt av forskare vid University of Houston har nyligen avslöjats en massiv energiobalans på Saturnus vilket ger ny kunskap över planetvetenskap och evolution och utmanar befintliga klimatmodeller av solsystemets gasjättar. "Det här är första gången som en global energiobalans beroende på säsongsnivå har observerats på en gasjätte", beskriver Liming Li, fysikprofessor vid University of Natural Sciences and Mathematics. Detta ger oss inte bara nya insikter om hur planeter bildas och utvecklas utan det förändrar också hur vi bör tänka på planet- och atmosfärsvetenskap.

Med hjälp av data från Cassini-sonden som besökte Saturnus 2004 har Xinyue Wang, tredjeårsdoktorand vid NSM:s institution för geo- och atmosfärsvetenskaper hittat en betydande och tidigare okänd säsongsmässig energiobalans på Saturnus. 

"Planeter får energi från solen i form av solinstrålning och förlorar energi genom att avge värmestrålning", beskriver Wang. Men Saturnus, liksom de andra gasjättarna har en annan energitillförsel än solinstrålning i form av djup inre värme som påverkar planetens termiska struktur och klimat. Obalansen på Saturnus beror på Saturnus stora excentricitet av omloppsbana som varierar med nästan 20 % från aphelium (den punkt i omloppsbanan som ligger längst bort från solen) till perihelium (den punkt i omloppsbanan som är närmast solen), vilket resulterar i stora säsongsvariationer i absorberad solenergi.

Till skillnad från Saturnus upplever jorden inte en stor säsongsbetonad energiobalans då jorden har en mycket liten excentricitet i sin omloppsbana.

Lis team har nu siktet inställt på de andra gasjättarna, inklusive Uranus, då en sond planeras sändas till gasjättarna under det kommande decenniet.

"Våra data tyder på att dessa planeter också kan ha betydande energiobalanser, särskilt Uranus, som vi förutspår kommer att ha den starkaste obalansen på grund av dess banexcentricitet och mycket höga snedhet", påtalar Wang. – Det vi undersöker nu är att identifiera begränsningar i nuvarande observationer och formulera testbara hypoteser som kan gynna det framtida uppdraget.

Studiens resultat publiceras i den vetenskapliga publikationen Nature Communications.

Förutom forskarna vid UH inkluderar studiens författare forskare från NASA, University of Wisconsin, University of Maryland, University of Central Florida och University of California, Santa Cruz, samt forskare från Frankrike och Spanien.

Bild wikipedia. Saturnus, bild tagen av sonden Cassinis besök över planeten 2004.

Aliens kanske använder energi från svarta hål.

 

Ett av ett flertal (minst 4)  teorier om hur svarta hål kan ge energi åt civilisationer presenterades av nobelpristagaren i fysik 2020 Roger Penrose. Denna teori kallas Penrose processen.

Nu har en ny teori kommit som påstår att det kan finnas aliens som använder just denna energiteori. Astrofysiker Comisso vid Columbia University i New York och Felipe Asenjo astrofysiker vid Universidad Adolfo Ibáñez i Santiago, Chile föreslår att plasman för att utvinna energi från ett snurrande svart hål skapas av "magnetisk återanslutning" vilket teoretiskt är händelser där intensiva magnetfält hävs, bryts och återförenas — strax utanför sin händelsehorisont. 

Magnetiska återanslutningar ses ofta på ytor av stjärnor som vår sol där de släpper ifrån sig enorma mängder energi som plasmafacklor som rör sig i diametralt motsatta riktningar, Comisso säger att medan plasma flares skapas på stjärnor och faller tillbaka in i stjärnan eller som jetstrålar ut i rymden skulle samma skeende ske i ett roterande svart håls ergosphere vilket skulle   innebära att en fallande stråle av plasma kan förvärva negativ energi, medan dess motsvarande jetstråle utåt ge ytterligare energi från det svarta hålet själv.

 

Den nya studien utmanar en teori från 1977 som även denna vill visa på möjligheten att utvinna energi från ett svart hål. En teori  som föreslagits av astrofysiker Roger Blandford och Roman Znajek. De föreslog att de magnetiska fälten nära ett snurrande svart hål inte återansluts utan istället genererar ytterligare rörelsemängdsmoment i den utströmmande plasmastrålen — en typ av "elektromagnetiskt vridmoment".

Både den nya teorin och Blandford-Znajek teorin  kan nu testas för att avgöra vilken som är den mest effektiva för att utvinna energi från ett roterande svart hål säger Comisso.

"I framtiden kommer människor att göra superdatorsimuleringar av båda fallen och jämföra," säger han.

Oavsett vilken teori som visar sig vara korrekt kan det hjälpa astronomer bättre att uppskatta rörelser vid svarta hål och kvantifiera den energi som avges  från plasmastrålar nära deras händelsehorisonter, säger Comisso.

Det finns minst fyra teorier om energiutvinning från svarta hål Nobelpristagarens ovan kan studeras genom länken i början av inlägget (min anm.). Själv är jag mycket tvivlande till att så kraftfulla och rent ut sagt farliga objekt som svarta hål ska närmas mer än på mycket respektfullt avstånd. Energin från dessa tvivlar jag på att vi kan använda då riskerna med detta är för stora och troligen även omöjliga i praktiken att utnyttja. 

Bild från pixabay.com

Det går att låna energi där inget (ingen) finns.

Kan det vara möjligt att utvinna energi från tomma rymden? Ett team av forskare från Institute for Theoretical Physics at the TU Wien, Université Libre de Bruxelles i Belgien, och IIT Kanpur i Indien ser detta som möjligt. 


Enligt deras studie (vilken kortfattat redovisas här) visar det sig att det är möjligt att låna energi från tomrum men då under förutsättningen att den snarast lämnas tillbaks.  Energin kan då lånas ungefär som pengar från en bank, men likt pengalån måste det återlämnas men betydligt snabbare än ett pengalån. Amorteringstid finns inte. 

I den allmänna relativitetsteorin antas att "energin är större än noll, hela tiden överallt i universum", säger professor Daniel Grumiller från Institutet för teoretisk fysik i Wien (Wien). 


Om vi följer teorin den allmänna relativitetsteorin, innebär det att negativ energi innebär negativ massa. Positiva massor lockar varandra i form av att gravitationen drar dem samman. Men om en negativ massa uppstår uppför sig gravitationen som en kraft där massan trycks från varann. Enligt mig (min anm) kan det liknas av magnetism. En pluspol dras mot en minuspol och tvärtom. Med pluspol mot pluspol och minuspol mot minuspol trycker från varandra och aldrig mötas de två.

Enligt kvantteorin kan negativ energi finnas. 



Grumiller säger, "enligt kvantfysikens, är det möjligt att låna energi från ett vakuum på en viss plats. Genom att knyta samman den allmänna relativitetsteorin och kvantfysik, konstateras att energi som är lägre än noll är möjlig men bara i ett visst område och för en viss kort tidsgräns.


Mängden energi som kan lånas från ett vakuum innan den träffar sin "kreditgräns" beror på enligt kvantmekanik på dess fysiska kvantitet, även känd som entanglement entropi (en matematisk formel jag inte kan bedöma, se mer om den här. 


"I en viss bemärkelse är entanglement entropi ett mått på hur starkt beteendet är hos ett system styrd av kvantfysik", säger Grumiller." "Om Quantum entanglement spelar en avgörande roll vid någon punkt i rymden, till exempel nära kanten av ett svart hål kan negativt energiflöde inträffa under en viss tid i den regionen."

Grumiller säger även: "i en viss bemärkelse är entanglement entropi ett mått på hur starkt beteendet hos ett system styrs genom kvantfysik." 


Kanske (min anm) ska man tänka som kvantteoretikern för att försöka förstå. Enligt kvantteorin kan en kvark finnas på två platser samtidigt och avståndet mellan dessa två kan vara obegränsat. Om något händer den ena kvarken händer det samtidigt den andra kvarken oberoende av avståndet mellan dem.


Kan energi vara något liknande i kvarkmekaniken? Om man lånar energi i ett tomrum hämtas denna direkt i ett icketomrum men för att balans ska råda måste den mycket snart lämnas tillbaks. Då tomrummets negativa energi har ett samband med det lånade som är positiv energi och inte kan förflyttas för balansens skull i universum. Motsatsen att låna positiv energi vanligt känt slag av energi ger inte denna effekt av att det snabbt måste återställas då den negativa energin som hör samman med denna i tomrummet inte förändras den är fortsatt negativ ) ickeexisterandehär). 



Mina tankar i en verklighet vi kanske inte kan förstå men likväl måste acceptera om vi inte ska bli helt snurriga.



Bild tomhet 

Medvetandet fortfarande en gåta. Är det likt energi o materia odödligt?

Energi kan inte försvinna det kan bara omvandlas enligt naturlagen då är detta närmast ett bevis på en fortsättning i nästa liv och att vi kommit från något innan födelsen.

Inte kroppsligen utan medvetandet. Det är en gåta som vi inte kan förklara idag om det ens går någonsin.

Citat: Medvetandet är en lika grundläggande egenskap som energi och massa, hävdar neuroforskaren Christof Koch.---Det del av hjärnan som tycks ligga bakom våra medvetna upplevelser omfattar hjärnbarken och en växlingsstation längre in kallad thalamus. Hela det här systemet är extremt sammanlänkat. När vi är vid medvetande tycks hjärnaktiviteten hela tiden sammankopplad i flera grundläggande nätverk. Men exakt hur medvetandet skapas råder det delade meningar om. Slut citat.

Medvetandet vi har kommer därmed utifrån någon tidigare energi men att vilken energi som helst eller material kan omvandlas till medvetande tror jag få anser.

Skulle så vara fallet har vi helt missuppfattat vad världen består av och är uppbyggd av och vad denna är.

Men jag tror inte det istället måste vi acceptera en andlig dimension av tillvaron. Gör vi inte detta får vi problem med att förstå vad ex medvetande är. Vad energi kan vara och varifrån den kommer och omvandlas till o från då det gäller det mänskliga medvetandet.