Hur bygga en dödssol? (Solreflektor som smälter "fientliga" mål)

Jag skulle vilja ha en dödssol, en solreflektor som koncentrerar Solens strålar till ett fokus där allting snabbt smälter i tusengradig hetta. Jag vill här ha en diskussion om hur en sådan lämpligen kan konstrueras, vilka (tekniska) problem som man lär stöta på. Grundidén är att det är mycket enkelt, bara en spegel, som en parabolformad plast eller plåt som polerats blank, och sen är det bara en fråga om att placera och rikta den i förhållande till Solen och målet.

Som måltavla kan vi tänka oss snurrtorn. Jag hatar dem, jag har några utanför mitt fönster, men det är en annan diskussion. Det är ett mål några tiotal meter upp (jag tänker mig att man smälter av tornet nånstans under propellern, eller åtminstone överhettar vad det nu är som finns inuti snurrhuset så att det havererar). Dödssolen ska helst kunna avfyras på hundratals meters håll, gärna ännu mer, för att försvåra upptäckt. Dödssolen lämnar ju inga spår i form av projektilfragment eller så.

Jag har sett "clip på youtube" hur det räcker med mindre än en kvadratmeter stor handhållen reflektor (eller egentligen fressnellins, men sak samma) för att smälta en gatusten till glas. Jag tänker mig här en väldigt många gånger större spegel för att kompensera för sämre fokus och större avstånd. Den spontana tanken är förstås en parabol, men de blir snabbt otympliga när har tiotals meters diameter. Så jag behöver många separata och precisionsvinklade speglar istället. Kanske en teknologi för att snabbt fälla ut många stora rullar med aluminiumfolie på ett med precision kurvat sätt som fokuserar solstrålarna (vid rätt tidpunkt med tanke på Solens placering, och vid vackert väder, detta är inget flexibelt vapen). Nån som har nån idé om hur det skulle kunna arrangeras?

Vad finns det för problem med detta?
Jag är särskilt orolig för fokus på långt avstånd. Är det t.o.m. omöjligt p.g.a. att luften bryter strålarna? Och hur liten behöver en fokuspunkt vara för att orsaka katastrofal hetta, hur svårt är det att nå de precisionskraven? En sån där liten fressnellins kanske ger sån förbluffande effekt för att fokuspunkten är mindre än en kvadratmillimeter, eller?

En konkret detaljfråga:
Om jag har hundra kvadratmeterstora aluminiumfolieklädda plattor som alla samtidigt riktas så att de reflekterar Solen en svensk sommardag till en och samma punkt (på ett ståltorn), hur mycket värms den punkten då upp? Hur stor blir en sån punkt, en kvadratmeter, eller sprids strålarna (mycket)? Är det ogörligt redan rent konceptionellt, måste man "fokusera" strålar parabolt?

Mythbusters har gjort flera försök med detta men jag har för mig att de aldrig fick någon vidare värme trots flera olika varianter och stark kalifornisk sol.

Det är absolut inte omöjligt men det behövs bra reflekterande material och noggrann "kalibrering" för att få fokus precis där du vill. Med fasta speglar kommer du ju få en fokuspunkt på ett fast avstånd från spegeln så du får räkna mycket för att få den att hamna precis där du vill.

Mythbusters lyckades ganska bra, problemet var att myten handlade om greker (eller kanske romare) som använde sina bronssköldar för att tända eld på fiendefartyg. Det lyckades inte eftersom båtar rör sig och det blir omöjligt att hålla fokus på en punkt tillräckligt länge.

På det här avståndet från solen är solstrålarna parallella.
Om man då använder platta speglar så kan man koncentrera ljuset till en fläck som får samma ytstorlek som varje enskild platt spegel. Lek lite med solkatter så ser du att det stämmer.
Dvs mindre fläck ju mindre speglar man använder.

Du får slå sönder dina speglar i småbitar om du vill koncentrera ljuset bättre.
Men ett jäkla pillerjobb att rikta spegelmosaik.

EDIT: WriteMasterTM har redan besvarat ett par av mina frågor nedan, och det låter ju hoppfullt! Det ser mörkt ut för snurrtornen, eller väldigt ljust kanske jag ska säga

Jag såg ett Mythbuster som försökte tända eld på en båt, helt utan framgång. (Och bristen på flexibilitet angående plats och tid på dagen och årstid, gör ju konceptet väldigt svåranvänt som vapen i verklig strid, så man kan lätt betvivla den där grekiske filosofens förnuft, men jag är ju själv fascinerad av fenomenet).

Angående reflektion så läste jag nånstans att slät ren aluminiumfolie reflekterar ca 90% av ljuset, så materialet har man redan i en kökslåda. Och det är inte svårt att tro när man bländas av t.ex. solkatter på havets vågor. Även om den siffran är lägre i praktiken, så kan man lätt kompensera genom att använda ännu större reflekterande yta. De är ju mycket billiga och enkla. Tricket är att vinkla dem alla med precision, men det är ju ingen större matematisk utmaning, det gäller bara att utveckla en praktisk mekanik för att vinkla dem si och så i samma stund.

En massa släta speglar (ej parabolformade) har ju ingen fokuspunkt. Jag antar, men vet ej, om en kvadratmeterstor plan spegel reflekterar sitt ljus till en kvadratmeter stor yta som finns t.ex. 100 meter bort från den. Eller om ljus av någon anledning sprids ut däremellan, i en praktiskt relevant omfattning (flera 10:tals procent).

Om man lyckas rikta 100 stycken kvadratmeterstora reflektorer mot en och samma kvadratmeterstora yta på ett snurrtorn, då borde ju den delen av tornet värmas upp hundrafalt (kanske dividerat med två, eller fyra). Och om Solen redan värmt upp den ytan till ca 300 kelvin, så borde ett hundrafaldigande kunna få ett katastrofalt resultat, tycker jag intuitivt. Men det kanske krävs mycket mycket mer än så, en sån där fressnellins kanske fokuserar på en kvadratmillimeter, en miljondel av sin yta. Det kanske är såna proportioner som krävs, inte tiotals och hundratals, utan fem sex nollor till?

En plan spegel ger en rund bild av solen på lite avstånd. Problemet är att fokusera bilden till samma punkt om man har flera speglar. Att rikta in en spegel är inte så svårt. Därför borde det gå om man i tur och ordning riktar in en spegel i taget och under tiden täcker eller vinklar bort alla övriga för att då alla är inställda tar bort täckningen. Om legenden är sann borde Grekerna ha använt sina mantlar till detta. Det gjorde inte Mythbusters, kanske för att de var klädda i jeans och T-shirt.

Idén är kanske inte så tokig, men man kommer nog fram till att ljuset från solen är för svagt och man behöver för många speglar för att uppnå önskvärd effekt.

Om man istället för speglar och reflekterat solljus använder LASER med hög energi tror jag att önskad effekt lättare kan uppnås.

Light Amplified by Stimulated Emission of Radiation.

Det är nog ett påstående som du bör ta under övervägande därför att skall du rikta in en spegel på långt avstånd med stor noggrannhet så förstår du kanske svårigheterna.

Sådana där fresnellinser har jag också spanat in på tuben. Höll på att köpa en så sent som igår men så var den såld mitt framför snoken på mig Såg hur man smälte ett hänglås mha en sådan lins på c:a 1 m². Bygeln i stål smälte inte men resten som nog var av mässing blev bara en liten pöl.

En intressant grej med koncentrerat solljus är att hur mycket man än koncentrerar det så blir aldrig temperaturen mer än ungefär 6000 ºC, så varmt som det är på solens yta varifrån ljuset kommer. Det kvittar om vi tar 1 km² speglar och fokuserar det till ett knappnålshuvud, det blir ändå inte högre temperatur. Däremot kan effektintensiteten bli hur hög som helst.

http://unitednuclear.com/index.php?main_page=product_info&cPath=28_51&produ cts_id=941

Det blir dyrare och svårare desto bättre effekt du vill ha (självklart!). Att centrera 4-5 av ovanstående och kunna smälta stål på cirka en meter tror jag inte kommer bli så svårt men att göra det på hundratals, eller ens tiotals meter är väldigt väldigt svårt om du inte sitter på mycket pengar (och ännu mer fritid).

PS Jag tror du kan smälta en del olika metaller med ovanstående, däremot inte legeringar som är byggda för att ta lite stryk (metall som används i konstruktioner av alla dess slag tex). DS

När man googlar så hittar man påståenden om att solinstrålning på marken i "Sverige" kan uppgå till 1100 Watt/kvm som mest. Och låt oss anta att vi är i Skåne mitt i sommarn i klart väder. Det är där och då vi planerar att slå till!

Vad det betyder i termer av att smälta nånting, verkar vara mycket beroende av fokuskvalitet. En fressnellins på ca 1 kvm smälter sten nån meter bort till glas, förmodligen för att den nästan hundratusentalsfaldigar solinstrålningen i en liten punkt som därför kollapsar kemiskt. Men på längre avstånd blir det mycket svårare att få så effektivt fokus. Dessutom måste ju ineffektivare markreflektorer användas, för jag tänker mig inga flygande fressnellinser mellan Solen och målet.

Men, mitt hopp nu står till att öka den reflekterande ytan jättemycket! Aluminiumfolie som täcker en med precision kurvad yta som placeras vid rätt plats och rätt tid innan den riktas in, också det med precision. Åsså massor med såna ytor på olika platser vid samma tid. Målet bör vara den översta delen av snurrtornet, för det är ju synligast från kortast avstånd över trädtopparna.

Jo, men jag har svårt att bygga en sån av aluminiumfolie och pinnar.

Näää, det går att rama in dem med rejält styvt material. Billigt!
Och det finns billiga stegmotorer som med enorm precision riktar in dem alldeles korrekt.

Manmåste fundera över målets storlek och form. När det gäller övre delen av ett snurrtorn så är kanske 1 kvm optimal fokusstorlek (utöver det så kurvar dess yta bort sig för mycket för nån god effekt). Men 1 kvm är ändå en väldigt hanterlig storlek för speglar. Man masstillverkar tusen såna, av träpinnar och aluminiumfolie. Man sätter dem i en ställning och rullar in en maskin bakom dem som precisionsriktar dem riktigt väl och låser dem där. Så tar man sin maskin till nästa reflektor. 10 personer gör detta samtidigt. Inom några minuter har tusen reflektorer rests, och vid det laget deformeras redan målet.

Det är klart att dess egenskaper spelar stor roll. Och värmen leds troligen lätt ut över de tusen ton eller så stål som ett snurrtorn består av. Men å andra sidan så gör ju ledningsförmågan att även mindre fokuserade solstrålar ger indirekt uppvärmningseffekt. Och det räcker ju att utmatta metallen bortom vad som är säkert att driva vidare, så att de själva river sina torn. Några dramatiska avsmältningar och tornras med störtande roterande propellrar är svårare att åstadkomma, även om det vore hur häftigt som helst. Ska vara under juli månad då, när kontrollerna är på semester och man kan genomföra attack mot samma mål några gånger om dan flera veckor i rad...

EDIT:
Förresten, det kan inte vara dyrt att ha en två kvadratmeter stor spegel som riktas med precision av några stegmotorer med var sitt klockchip, efter att de intialt placerats med (lite) mer speciell utrustning. Så att de från början har, och med solens vridning bibehåller, fokus mot målet. Frågan är bara hur fort man kan aktivera tusen såna speglar som man lagt ut i nedfälld form i förväg.