Zweven op grote hoogte ?

[Skycenter]

Is het mogelijk op grote hoogte een voorwerp zwevende te houden, aangezien, lading en straling daar anders is?
Ik bedoel dus hoger dan als een vliegtuig vliegt.
Niet bedoeld vliegen op thermiek of de geostationaire baan.
Ik gok nu even: Bijvoorbeeld een plastic schijf; ook rekenig houdend met statische elektriciteit bijvoorbeeld?
Dit is mijn vakgebied wel niet, maar stel toch een voor mij dus erg complexe vraag.

[OOOVincentOOO]

De overgang van de atmosfeer naar de ruimte is niet een directe overgang. Het zou helpen als je beschrijft op welke hoogte je wil "zweven".

Er zijn hoge lucht en weerbalonnen welke op hoogtes van 30 [km] komen en daar relatief stil staat. Het object is dan in balans met de wet van Archimedes. De gewicht dichtheid per volume ballon is gelijk aan de dicht per volume atmosfeer deeltjes. Felix Baumgartner's heeft zelf een vrije val gemaakt van zullke hoogtes Felix Baumgartner.

De planeet venus heeft bijvoorbeeld zo een dikke atmosfeer dat een object heel langzaam tot de bodem kan zakken. Zonder gebruikt te maken parachutes of iets dergelijks. Het valt als het ware in slow motion en zo een lander weegt: 1000 [kg]! En valt als het ware als veertje omlaag over 10-tallen kilometers. De Russen weten/wisten ook heel goed hoe ruimtevaartuigen te bouwen.

Op Venus is het mogelijk op grootte hoogte van de planeet te vliegen "zeven" zonder veel moeite. Nieuwe missies naar planeet Venus zullen hierop gebaseerd zijn.

Boven in de atmosferen zul je veel geladen deeltjes aantreffen als gevolg van zonnestraling welke ionisatie veroorzaakt. In sommige gevallen is dat zo intens dat er plasma ontstaat. Plasma is een fase waarin elementen zich kunnen bevinden zoals: vast-vloeibaar-gas. Het Noorderlicht is een voorbeeld hiervan.

Waarom je lading en straling ter sprake brengt weet ik niet. Dat is afhankelijk welk object: materiaalsoorten en eventueel mensen bedoeld. Straling met hoge energie zoals UV kunnen materialen als plastic snel verouderen. Hiermee en met andere hoger energetische straling moet de ruimte- en luchtvaart allemaal rekening mee houden. Bijvoorbeeld verf of andere materialen aan oppervlakte.

High Altitude balloons:
https://en.wikipedia.org/wiki/High-altitude_balloon

Russische Venus Missies:
https://en.wikipedia.org/wiki/Venera

[OOOVincentOOO]

Zonder gebruikt te maken parachutes of iets dergelijks. Het valt als het ware in slow motion en zo een lander weegt: 1000 [kg]! En valt als het ware als veertje omlaag over 10-tallen kilometers. De Russen weten/wisten ook heel goed hoe ruimtevaartuigen te bouwen.

Correctie:
Excuses, ik was teveel uit geheugen aan het werken:
Parachutes worden wel gebruikt hoger in de atmosfeer van Venus tot 50 [km] (daarna niet meer en in vrije "slow motion" val: Space Exchange). Hierna is een parachute niet nodig en valt zoals hierboven beschreven.

Toevoeging:
Passagiers vliegtuigen vliegen circa 10 [km] hoogte. Speciale vliegtuigen als de SR71 op 24 [km] (wiki). Op grotere hoogten dient men alternatieven te hebben. Zoals ik begrijp: men dient op grotere hoogte dan zeer snel te vliegen om überhaupt zogenaamde lift te krijgen mocht dit al mogelijk zijn.

Effecten zoals thermiek komen volgens mij alleen voor op tot op beperkte hoogte. Thermiek is stroming van gas, de deeltjes botsen daar als het ware (beperkt) chaotisch in een gezamenlijk richting (stroming van gas). Hoog in de atmosfeer is de druk heel laag. De gas deeltjes kunnen daar meer vrij (chaotisch) bewegen en een directionele stroming zoals thermiek steeds moeilijker.

Boven in de atmosfeer is er nog steeds beperkte druk aanwezig. Een schijf zoals jij voorstelde kan alleen zweven indien de dichtheid (gewicht per volume) gelijk is aan die hoog in de atmosfeer. Praktisch gezien kom je dan uit op speciale ballonnen of zeppelins. Hier voorbeelden Venus HAVOC "High Altitude Venus Operational Concept": Nasa, en: Wiki.

Een schijf is volgens mij niet ideaal men wil ook (zelf) stabiliteit hebben in alle oriëntaties. Ook enige mogelijkheid te manoeuvreren: omhoog, links, rechts aandrijving is ook mogelijk een wens, met een schijf is dat moeilijk.

Edit:
Indien men een afgesloten gas heeft in een glas bijvoorbeeld (een cilinder). Dan kan men daar een schijf op laten zweven, echter het gas is afgesloten door de schijf. Door het gewicht van de schijf neemt de druk onder het gas toe. In dit geval kan een schijf zweven. Echter de dichtheid van het gas is dan gelijk aan die van de schijf. Dit is niet het geval in de atmosfeer en is als het ware een lekke cilinder.

[OOOVincentOOO]

@Skycenter,

Nog een toevoeging (ik heb een verlof dag!) betreffende zweven met statische elektriciteit

Hierna ga ik stoppen want ik ben meer aan het bloggen! Maar volgens mij heb ik nu ieder thema benoemd welke jij aanhaalde!

Kleine deeltjes kunnen door elektrostatische effecten zweven. Hieronder enige voorbeelden en bronnen als je verder wil studeren. Voor microscopische objecten lijkt mij dit mogelijk. Ik weet niet of dit ook bij grote objecten kan optreden.

On the Moon the photoelectric effect and electrons in the solar wind charge fine layers of moon dust on the surface forming an atmosphere of dust that floats in "fountains" over the surface of the moon.[5][6]

Bron: Wiki

Mihaly Horanyi at the University of Colorado in Boulder and his team recorded micron-sized dust particles jumping several centimeters high under ultraviolet (UV) radiation or exposure to plasmas. On Earth’s moon, these dust particles would have been lofted more than 4 inches (10 centimeters) above the lunar surface, leading researchers to conclude that the moon’s “horizon glow” -- seen in images taken by Surveyor 5, 6, and 7 five decades ago -- may have been caused in part by sunlight scattering in a cloud of electrostatically lofted dust particles.

Bron: Nasa

Bron: Science Alert

[Skycenter]

Ik vind deze video nu pas, maar kan men dit mechanisme niet op stralingshoogte toepassen.
Zou misschien het mechanisme "van de stok" in de handen van de persoon niet reeds aanwezig zijn op bepaalde stralingshoogtes?

[Skycenter]

Ik stel de vraag weer verkeerd.
De straling komt van boven en je zou tegen de zwaartekracht in moeten werken.
Er is dus een aantrekkingskracht nodig ten opzicht van de straling.
Je zou dus tegengestelde lading moeten hebben van een object dan als de kosmische staling en zonnedeeltjes die van boven komen.
Als deze hoe dan ook een lading hebben of een bruikbare lading.
Eventueel bij personenvervoer kan je in het interieur van een object de Kooi van Faraday creëren?

[OOOVincentOOO]

Leuk filmpje, maar het zou helpen als je meer moeite doet. Debatteren is moeilijk als je eigen (verzonnen) woorden gebruikt wat is: stralingshoogte?

In de ionosphere ontstaan geladen deeltjes (electronen en kernen) door UV straling. Deze deeltjes zullen snel recombineren tot electrisch neutraal. De netto lading is hierdoor nul:

the atmosphere is so thin that free electrons can exist for short periods of time before they are captured by a nearby positive ion. The number of these free electrons is sufficient to affect radio propagation. This portion of the atmosphere is partially ionized and contains a plasma which is referred to as the ionosphere.

Bron: Wiki

Echter gedurende ionische stromen kunnen regionen met unieke lading ontstaan zie: Wiki. Hiervan uitgaande kan men een inschatting maken van de mogelijke kracht ter beschikking uit lading. De perioden overvloed elektronen kunnen 24 uur aanhouden volgens wiki.

Poging tot berekening (EDIT):
Op \(\small 100 ~ km\) hoogte is een druk van \(\small 3.2*10^{-2} ~ Pa\) de Kármánlijn zie: noah en Wiki. De elektron dichtheid zeer extreem genomen (in misschien een ionosperische storm): \(\small 10^7 ~ cm^{-3} \) is \(\small \rho=10^{13} ~ m^{-3} \), zie: Wiki. Dit komt zeer grof overeen met aantal deeltjes berekend met \(\small pV=NkT\) uit atmosferische druk op die hoogte. De totale lading dichtheid is dan met \(\small q_e\) lading electron:
$$Q=\rho*q_e$$
$$Q=1.6*10^{-19}*10^{13}=1.6*10^{-6} ~C/m^{-3}$$
De kracht "inhoud" per cube op een afstand van \(\small 1 ~ m\) volgens Coulomb zie: Wiki:
$$F=k \frac{Q*q}{r^2}$$
$$F=9*10^9*1.6*10^{-6}*1.6*10^{-6} =0.023 ~N/m^3 $$
Deze berekening dient geverifieerd te worden . Ik reken nauwelijks meer met natuurkunde sommen. Maar vind het leuk een poging te wagen!

Volgens mij (EDIT):
Het is een kleine kracht beschikbaar per volume geladen deetjes. Volgens mij zou het mogelijk dienen te zijn een licht object te laten zweven op \(\small 100 ~ km\) hoogte en zwaarte kracht te trotseren. Dit object dient dan opgeladen te worden door de omgeving. Tevens gedurende een Ionospheric storm. Het lijkt mij wel moeilijk het object stil te houden volgens mij gaat het snel aan de wandel.

(eerste berichtje per ongeluk ge-delete. weer opnieuw moeten beginnen een lange zit. Meer dan een uur mee bezig om context te krijgen hoeveel tijd een berichtje en onderzoek kost!)

[Skycenter]

Leuk filmpje, maar het zou helpen als je meer moeite doet. Debatteren is moeilijk als je eigen (verzonnen) woorden gebruikt wat is: stralingshoogte?

Ik ben niet gespecialiseerd in deze zaken, en open hieronder dus ook geen Google linken.

Ik onderstaande tekst wat Google zelf eruit haalt concludeer ik dat de Ionosfeer s'nacht verander in neutrale deeltjes.

https://www.google.com/search?q=ionosph ... nt=gws-wiz


In onderstaande tekst wat Google er zelf eruit haalt concludeer ik dat de elektronenconcentratie per vierkante centimeter verschilt van de evenaar en op grotere hoogten en breedtegraden.

https://www.google.com/search?q=Electro ... e&ie=UTF-8

[Skycenter]

Er vanuitgaande dat er een bruikbare elektronen concentratie per vierkante centimeter aanwezig is in de omgeving,
zou je misschien een grote schijfvormige Vandegraaffgenerator kunnen bouwen.

https://nl.wikipedia.org/wiki/Vandegraaffgenerator

De bovenkant zou dan positief gelanden moeten zijn, waardoor je een aantrekking zou creëren met de negative omgeving.
Op de onderkant dient de Vandegraaffgenerator zijn electronen uit te sputteren met een afstoting met de negatieve omgeving.

Groot vraagteken ?

[OOOVincentOOO]

@Skycenter,

[EDIT]
Goed dat je ook wat aan het verkennen bent. Uit jouw onderzoek is de elektronen dichtheid nog lager dan ik gebruikt had. Mijn strengheid heeft slechts tot doel een zinvolle discussie te hebben, dan moeten we een beetje over hetzelfde praten!

Zojuist realiseerde ik ook dat mijn probeersel berekening minimaal een fout heeft in de eenheid N/m³. Het is een soort wet van Archimedes maar dan met lading, maar kom er niet echt verder mee. De krachten zijn zeer klein het aantal deeltjes in hogere atmosfeer (en mogelijke elektrostatische kracht) is veel lager dan in zo een massieve staaf zoals in jouw filmpje.

Jouw laatste bericht doet me denken aan Ion Thrusters Welke momenteel in ontwikkeling zijn voor ruimtevaartuigen Wiki ION Trusters.

Onderstaand voorbeeld gebruikt de ION motor in combinatie met natuurlijke electrische lading van de Maan of astroiden (zoals aangehaald in mijn derde post 3).

the moon and other airless bodies such as asteroids can build up an electric field through direct exposure to the sun and surrounding plasma. On the moon, this surface charge is strong enough to levitate dust more than 1 meter above the ground, much the way static electricity can cause a person's hair to stand on end.

The MIT team's levitating rover could potentially get around this size limitation. The concept, which resembles a retro-style, disc-shaped flying saucer, uses tiny ion beams to both charge up the vehicle and boost the surface's natural charge.

Bron, MIT Hovering Moon Rover

Dit het beste wat lijkt op jouw orginele zwevende schijf! Of niet?

Heb je verder een richting waar je naar toe wil in dit draadje van jouw?

[Skycenter]

Boven de evenaar is de concentratie elektronen per vierkante centimeter het hoogst.

Ook alleen bruikbaar aan de dagzijde.

Betreffende het maken van lange afstanden zou je misschien (na een lancering) kunnen huppen over die evenaar heen, zoals een skiër over een heuvel gaat.
Van Europa naar Alaska bijvoorbeeld zal dan niet lukken.


Moet je aan de andere kant van de aarde wezen best naar het westen met ondergaande de zon mee om zolang mogelijk de dagzijde te benutten.

Misschien is pal boven de evenaar een betere mogelijkheid.

De middagzon (het midden van de dag) gaat in 24 uren rond de aarde; ook iets om te benutten.

[OOOVincentOOO]

Beste @Skycenter,

De lading in de ionosfeer van de aarde is netto nul 1. De ionosfeer van de aarde heeft niet een permanente positive of negatieve lading. De electrisch geladen deeltjes combineren in een fractie van een seconde weer tot electrisch neutraal en andere neutrale deeltjes ioniseren weer door een electron kwijt te raken. Maar netto is het nagenoeg nul lading.

De ionosfeer van de aarde kan wel tijdelijk een netto lading hebben door een ionic storm. Daar zie ik theoretisch een mogelijkheid tot een zwevend object door middel van elektrische lading. Echter dergelijke storm treed niet vaak op en is maar tijdelijk van aard, enkele dag(en). Ook weet je niet waar.

Mijn onderzoek laat zien dat de maan en eventueel astroiden een permanente lading kunnen dragen. Deze ontstaat door zonlicht, zoals eerder aangehaald. In deze situaties doet men ook onderzoek of ruimtevaart aandrijving in combinatie hiermee mogelijk is.

Because they lack an atmosphere, the moon and other airless bodies such as asteroids can build up an electric field through direct exposure to the sun and surrounding plasma. On the moon, this surface charge is strong enough to levitate dust more than 1 meter above the ground, much the way static electricity can cause a person's hair to stand on end.

Bron: phys.org

Ik snap niet welke richting je uit wil gaan? Over welk onderwerp wil je het hebben? Ik heb zeer veel informatie gegeven waar men uren/dagen/weken kan studeren en leren.

EDIT:
Mijn bijdrage is alles wat ik kan, uit eigen kennis en onderzoek, maar voor meer details dien je een concrete vraag te stellen. Mijn onderzoek beland mij nu in cirkels en val in herhaling. Anderen kunnen wellicht dan meer natuurkundige uitleg geven in detail (indien je berekeningen wil weten of iets dergelijks).

[Skycenter]

Ik wist niet dat men hier mee bezig was.
Ik val van de ene verbazing in de andere.
Hier een video van de in ontwikkeling zijnde Elektrische Plasma straalmotor.
Het project wil precies niet van de grond komen (letterlijk ook).
Hier de jongste informatie over het onderwerp dat ik vind (nu 7 dagen geleden)



Om hier op aan te sluiten; misschien werkt de motor economischer met elektriciteit "op grotere hoogte" na lancering?

Lanceren zou op een heuvelrug kunnen met een schans (ook elektrisch) ?

[OOOVincentOOO]

Interessant. Jouw videos zal ik dit weekeinde eens bekijken.

De video's van Tom Stanton zijn altijd leerzaam echt genieten. Dit laat zien hoe technologie/wetenschap werkt. Een hoop ideeën testen soms: prutsen en klooien. Uiteindelijk weer de chaos ordenen en belangrijke factoren identificeren en beschrijven. Ook fouten en mislukkingen accepteren. Uiteindelijk iets beschrijven en bouwen, soms/meestal is dat veel geduld hebben. Misschien wel tientallen jaren voor ingewikkelde problemen/projecten!

Net herinner ik mij dat op vliegdekschepen gedurende het opstijgen men gebruikt maakt van stoomdruk (heet verdampt water). Op deze manier worden de vliegtuigen op korte afstand in de lucht te katapulteert via een rails. Volgens mij maakt men tegenwoordig ook andere technieken gebruiken maar dat ben ik zoeven vergeten. Wellicht is dat ook met elektro magneten, maar voor nu...

Fijn weekeinde,
Vince