[论文解读] AB Levitrons and their Applications to Earth's Motionless Satellites

Alexander Bolonkin|ArXiv.org|Aug 18, 2007

Electromagnetic Launch and Propulsion Technology参考文献 3被引用 8

一句话总结

本文提出了一种利用AB Levitron生成的人工磁场实现磁悬浮的新方法，可将大型空间站和卫星在地球表面以上保持静止悬浮。通过利用定制化磁场构型中的稳定磁平衡，作者展示了该方法在100公里高度范围内实现持续通信中继、大地定位系统和地球观测平台应用的可行性。

ABSTRACT

Author offers the new and distinctly revolutionary method of levitation in artificial magnetic field. It is shown that a very big space station and small satellites may be suspended over the Earth's surface and used as motionless radio-TV translators, telecommunication boosters, absolute geographic position locators, personal and mass entertainment and as planet-observation platforms. Presented here is the theory of big AB artificial magnetic field and levitation in it is generally developed. Computation of three macro-projects: space station at altitude 100 km, TV-communication antenna at height 500 m, and multi-path magnetic highway. Key words: levitation, AB Levitrons, motionless space satellite.

研究动机与目标

• 开发一种利用人工磁场实现稳定磁悬浮的新方法，用于空间平台。
• 解决仅依靠人工磁场维持卫星静止而不依赖轨道力学或推进系统的问题。
• 实现大型平台在通信、观测和导航任务中长期静止运行。
• 设计宏观尺度系统，如100公里高度的空间站和500米高的电视天线，利用磁悬浮技术。
• 探索多路径磁高速公路在运输与能量传输方面应用的可行性。

提出的方法

• 设计一种人工磁场构型（AB Levitron），可在三维空间实现稳定磁悬浮。
• 应用磁偶极子相互作用与磁场梯度控制原理，实现重力平衡。
• 利用计算建模模拟不同高度下的磁场稳定性与受力平衡。
• 提出将超导体或永磁体阵列按特定几何构型排列，以生成所需磁场。
• 分析在100公里和500米高度实现持续悬浮所需的能量需求与磁场均匀性。
• 提出利用磁场对齐路径构建磁高速公路，以实现对悬浮物体的受控运输。

实验结果

研究问题

• RQ1 能否仅通过人工磁场在地球上方维持一个稳定且静止的卫星？
• RQ2 在100公里高度实现大质量物体平衡所需的磁场构型是什么？
• RQ3 磁悬浮技术是否可行用于电视广播和500米高度大地定位等实际应用？
• RQ4 如何设计多路径磁高速公路以支持悬浮载荷的持续运输？
• RQ5 在真实条件下部署此类系统时，能量与材料限制是什么？

主要发现

• 理论分析证实，在特制人工磁场中，100公里高度以内的稳定磁悬浮是可行的。
• 100公里高度的空间站可通过AB Levitron构型保持静止位置。
• 500米高的电视通信天线被证明可作为静止广播平台实现。
• 提出了多路径磁高速公路的概念，作为未来磁悬浮运输系统可扩展的基础设施。
• 计算模型表明，在所提构型下可实现受力平衡与磁场稳定性。
• 该方法避免了对轨道速度或推进系统的需求，实现持久的定点保持。