¿Podemos hacer un sol artificial?

¡Es definitivamente posible!

Como resultado, podemos tener un sol artificial en la Tierra, pero como es de esperar, crear un sol artificial requiere un poco más que realizar un pequeño experimento con un equipo normal en un laboratorio típico. Es una tarea increíblemente desalentadora y, por lo tanto, justificadamente, tomará muchos años antes de que se convierta en realidad.
La ecuación que ha ayudado a impulsar esta idea aparentemente extraña en el ámbito de la viabilidad es la equivalencia de energía-masa, que fue postulada por Albert Einstein en 1905. Según la ecuación, se cree que fusionar varios átomos juntos puede liberar cantidades masivas de energía. Para ponerlo en perspectiva, si esta ecuación se usa con éxito en la práctica, ¡la energía encerrada en un gramo de materia puede alimentar 28,500 bombillas de 100 vatios durante todo un año!
Investigadores del National Ignition Facility (NIF) en Livermore (California, EE. UU.) Están considerando el uso de un rayo láser de alta potencia que bombardearía a un objetivo en una cámara de reacción de 32 pies de ancho. Seguiría una explosión, y en teoría, la energía total liberada sería 10 veces mayor que la energía consumida durante el experimento.
Como estamos hablando de crear una estrella artificial, es obvio que las condiciones en las que debe llevarse a cabo el experimento estarán altamente optimizadas. El área necesaria para el experimento será equivalente al área de tres campos de fútbol combinados. ¡Un solo rayo láser infrarrojo alcanzará el objetivo después de pasar a través de muchas lentes, amplificadores y espejos a lo largo de una milla entera!
Este rayo láser se dividirá en 192 haces diferentes, que se convertirán en luz ultravioleta. Esta luz UV se enfocará en el centro de una cápsula. El interior de esta cápsula es donde se alojará la cámara objetivo recubierta de aluminio y hormigón.
Cuando el rayo golpea las paredes internas, se producirán rayos X de alta energía en un lapso de tiempo muy, muy corto (¡una billonésima de segundo!). Posteriormente, se creará una pastilla de combustible dentro de la cápsula hasta que la cubierta exterior de la cápsula se desprenda. Como resultado de esta explosión, se desencadenará una reacción de fusión nuclear, liberando enormes cantidades de energía.
Esta explicación práctica puede llevarlo a creer que no es tan difícil, pero de hecho, es increíblemente complejo. La disposición adecuada de lentes y espejos solo llevará más de un año. Entonces tendrías que asegurarte de que la cámara esté absolutamente libre de impurezas y tener en cuenta docenas de otros elementos cruciales antes de poder crear un sol artificial para la humanidad.

Supongo que su pregunta significa: ¿podemos reproducir la fuente de energía que alimenta (y soporta la esfera de plasma redonda que llamamos) el sol. Algo así como. El sol convierte el hidrógeno en helio (actualmente) por fusión nuclear (creando elementos “más pesados”, como carbono, nitrógeno y oxígeno, a partir de elementos “más ligeros”). A partir de la fusión, que se rige por la famosa ecuación E = mc ^ 2 de Einstein, casi 4 millones de toneladas de hidrógeno en el núcleo del sol se convierten en energía pura cada segundo.

Esta enorme cantidad de calor y luz crea la presión para soportar el resto del sol (sus capas externas sobre el núcleo) contra el colapso gravitacional, similar a un globo: la mayor presión de aire en un globo mantiene el aire (o helio) atrapado dentro y El globo conservará su forma.

En la tierra, podemos lograr la fusión nuclear por breves períodos de tiempo, pero aún tenemos que desarrollar la tecnología para sostenerla y contenerla. Las “botellas” magnéticas parecían prometedoras, pero requieren enormes cantidades de energía para “atrapar” la fusión una vez que comienza, por lo que el proceso aún no produce una producción de energía neta: es decir, se necesita más energía ahora para iniciar la fusión de la que obtenemos energía utilizable. eso.

En términos financieros, estamos gastando más de lo que ganamos, por lo que la fusión nuclear aún no es un medio viable de producción de energía.

Crear otra estrella como el sol está millones de veces más allá de nuestra capacidad.

Como otros han dicho, el poder de fusión se está desarrollando. Y todavía no produce poder útil después de décadas de esfuerzos. También utiliza un tipo de fusión completamente diferente al que ocurre en el núcleo del sol.

Los espejos reflectores en órbita podrían proporcionarnos una fuente de alimentación limpia y útil. Aún no lo he intentado. También se consideró la idea de usarlos para derretir la Antártida o Groenlandia, pero elevaría el nivel del mar mucho más rápido de lo que ya está sucediendo.

Puede ser remotamente posible convertir un cuerpo pequeño en un sol temporal. Arthur C. Clarke lo hizo flotar en Las arenas de Marte en 1951, con una imaginaria “física muónica”. Intenté nuevamente usando física conocida y tecnología sobrehumana en 2010: Odyssey Two

Esto se llama un reactor de fusión (a diferencia de la fisión), y las personas han estado trabajando en la idea durante al menos 30 años. La realización de la meta siempre está “a unos 20 años de distancia”. Fusion es la fuente de todo el poder estelar. Esto estaría contenido en un edificio de tamaño normal; No estamos hablando de nada cerca del tamaño de nuestro Sol.

¿Qué quieres decir con crear un ‘Sol artificial’? ¿Quiere decir si también podemos generar energía a través de la fusión nuclear como lo hace el Sol? Entonces sí, podremos generar con éxito energía mediante fusión nuclear en la Tierra en una década o dos en un entorno totalmente controlado y eficiente. Aquí está el avance reciente sobre este tema: la máquina de fusión nuclear masiva de Alemania acaba de producir su primer plasma de hidrógeno

Debería ser posible, en teoría. Uno solo necesita encontrar y comprimir un gran cuerpo de materia interestelar.

Solamente……

En los experimentos de Fusion, Tokamaks puede crear ‘plasma’ a partir de hidrógeno e incluso mantener el proceso en marcha, durante casi un minuto …

Pero no es un sol.

Y antes de que nadie lo sugiera, ¡Júpiter no es lo suficientemente grande!

rafe

Si. Los proyectos de geoingeniería (¿o es ingeniería solar?) Con objetos a escala de Júpiter harían el truco. ¡Aplasta un par de bolas gigantes de hidrógeno y bam! La naturaleza tomará las riendas desde allí.

Mover bolas gigantes de hidrógeno es algo completamente diferente …

Esto es facil. Solo sigue esta receta simple:

Ingredientes: 2 * 10 ^ 30 kg de hidrógeno

Instrucciones: Desempaquete el hidrógeno con cuidado y deje que se derrumbe bajo su propia gravedad durante algunos millones de años. Servir caliente.

No, no podemos … el sol es una estrella, tiene luz y calor como un proceso de fusión. No hemos podido replicar la fusión como un proceso industrial … solo en condiciones de laboratorio … pero aprovechando la fusión como un proceso sostenible y continuo … no hemos podido. Quizás su pregunta fue sobre la fusión … si extrapola ese proceso de energía a un nivel de estrella … el sol … la humanidad nunca podrá hacer un sol artificial.

Tres generaciones de físicos e ingenieros lo han intentado desde antes de que yo naciera. Bueno, han estado tratando de crear una reacción de fusión sostenida que produzca más energía de la que se necesita para mantenerla.

No hay nada en las matemáticas que diga que no podemos.

Simplemente no hemos aprendido cómo todavía.

Es posible que necesites un pozo de gravedad para mantener la cosa unida como lo hace una estrella. En cuyo caso, pasará mucho tiempo hasta que hagamos uno. Pero una vez que aprendamos cómo, los haremos como dulces. Fusion impulsó automóviles, autobuses, aviones, barcos, casas, estaciones espaciales, naves espaciales profundas para ir a los otros planetas, naves espaciales para ir a otras estrellas, y así sucesivamente. El poder de fusión, el poder de las propias estrellas, cambiará el juego y el mundo antes de que suceda y después será muy diferente.

Tenemos una muy buena comprensión de la fisión nuclear (bombas atómicas) pero, no tanto, cuando se trata de la fusión nuclear, que es lo que impulsa el núcleo del sol.

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