In de Halo-spellen en boeken gebruiken menselijke troepen een MAC (Magnetic Accelerator Cannon) om zichzelf te verdedigen tegen vijandelijke troepen. Ze werken volgens het principe van het gebruik van magnetische velden om een grote, zware metalen schaal heel snel in een taget te versnellen en deze te vernietigen.
Kanonnen die op een oorlogsschip zijn gemonteerd, kunnen een ijzer van 600 ton afvuren. wolfraamprojectiel met een kern van verarmd uranium met een snelheid van 30 kilometer per seconde, en kanonnen gemonteerd op orbitale platforms vuren een projectiel van 3000 ton af met een snelheid van 12.000 kilometer per seconde. Ze veroorzaken enorme schade door de pure kinetische energie die de granaat had.
In een Halo: Reach-missie (Sword Base) zie je een Covenant Corvette vernietigd worden wanneer een kogel uit een baan wordt afgevuurd en er recht doorheen gaat. het schip. Een filmpje is hier te vinden onder “Sword Base – Closing”. Bovendien gebruikt in “Tip of the spear” een menselijk schip een MAC om een generator van een convenantschild uit te schakelen – dit is ongebruikelijk, aangezien een van de personages “A MAC round? In Atmosphere?” Hoort zeggen. wat suggereert dat dit hoogst ongebruikelijk is.
Wat zou het effect zijn als een van deze granaten zijn doel “mist” en een planeet raakt?
Opmerkingen
- Interessant genoeg gaat die ronde dwars door die Corvette met wat lijkt op een kleine negatieve versnelling, maar de impact op de planeet ziet er vrij minimaal uit.
- what-if.xkcd.com/20 ook what-if.xkcd.com/1
- MAC-wapens hoeven niet ‘ op volle kracht te schieten. De wapens waar je het over hebt, schoten slechts op een kleine fractie van hun maximale opbrengst, om precies de problemen te voorkomen waar je ‘ over praat.
- @Dave Misschien zou je kunnen uitweiden? Wat zou het effect zijn van een krachtige MAC-ronde die een planeet raakt? Hoe zit het met iemand die wordt geschoten op een fractie van de opbrengst?
Antwoord
Dit is misschien meer een vraag voor physics.SE, maar hier gaan we hoe dan ook.
Kinetische energie is gerelateerd aan massa en energie door:
E = 1 / 2mv ^ 2
Dit betekent dat de energie kwadratisch toeneemt met de snelheid. Een projectiel van 600.000 kilogram dat beweegt met 30.000 m / s zou een kinetische energie hebben van 2,7e14 joule, wat volgens wikipedia equivalent zou zijn met een 64,5 kiloton TNT-explosie, of ongeveer 4 keer de energie van het kernwapen dat Hiroshima verwoestte.
Het tweede projectiel heeft een zeer hoge snelheid, ongeveer 4% van de snelheid van het licht. Hoewel dit behoorlijk snel is, is dit eigenlijk niet snel genoeg om de relativiteitstheorie een substantiële impact te laten hebben op de kinetische energie. Dus, naïef oplossen, verkrijgen we een energie van 2,16e20 joule, wat iets meer is dan 1000 keer de opbrengst van de Tsaar Bomba . Het grootste deel van deze energie zou vrijkomen op de grond, in tegenstelling tot de uitbarsting van de tsaar. Als we dit modelleren als een nucleaire explosie, kijk je naar zoiets als ( klik voor een uitleg van wat de cirkels aangeven ):
Natuurlijk zijn impactoren niet “t kernwapens, en als zodanig zal de schade meer kenmerkend zijn voor een asteroïde die de planeet raakt, wat betekent dat een enorme krater, schokgolf, vuurstorm en veel stof in de lucht wordt gegooid. Maar hoe je er ook naar kijkt, anticipeer zeer grootschalige verwoesting .
Dit alles roept een zeer belangrijke vraag op: waar halen ze de energie vandaan deze projectielen versnellen? Twee schoten van het grote kanon zouden een energievoorziening nodig hebben die ongeveer gelijk is aan het totale energieverbruik van de planeet in 2008 .
Opmerkingen
- Ik had de indruk dat relativistische effecten ergens rond de 0,14c optreden. Zijn de Halo-wapens niet in staat tot deze snelheid?
- @Richard, ik heb overwogen het te vragen op Physics.SE, maar hun FAQ zegt wel:
Some kinds of questions should not be asked here: Questions about fictional physics - "Could warp drive get you out of a black hole?"
Ik zou het kunnen verwoorden in de vorm van het niet noemen van Halo. - Wat betreft de krachtbron, de orbitale platforms hebben generatorstations op het land. Ik kan alleen maar aannemen dat in de 2550 ‘ s generatortechnologie zich voldoende had ontwikkeld om dit mogelijk te maken.
- @ tombull89 – voor zover het gedrag van zware dingen die erg snel bewegen is bezorgd, deze vraag heeft betrekking op echte natuurkunde, maar de vraag lijkt hier ook prima te passen.
- @RichardTerrett nu lijkt mijn antwoord op het TL; DR-antwoord … bedankt;)
Antwoord
Ik heb begrepen dat het een vergelijkbaar effect zou hebben als het laten ontploffen van een thermonucleair apparaat, zonder enig stralingseffect.Het is duidelijk dat de grootte van de kogel de straal van de ontploffing zou bepalen, maar er zouden enkele universele effecten zijn. Er zou duidelijk een impactpunt zijn en een schokgolf, maar er zou ook een elektromagnetische puls zijn die wordt veroorzaakt door statische wrijving. Warren Ellis stelde een soortgelijk wapen voor in zijn serie Global Frequency met behulp van een solide koolstof / wolfraam staaf die was geschoten van wat in wezen een satelliet “katapult” was met alleen mechanische middelen. Een MAC-kanon is in wezen een Railgun opgeschaald.
Antwoord
Laten we dit op een andere manier benaderen. MAC-kogels zijn in wezen metalen staven die op ongelooflijk hoge snelheden worden afgevuurd, sommigen zouden zeggen “belachelijk hoge” snelheden. Als iets dat snel beweegt, verplaatst de lucht ervoor zo snel dat het een vacuüm achterlaat. Terwijl de lucht naar binnen snelt om het vacuüm op te vullen, kan de druk-schokgolf pijn doen. Best wat.
Bijvoorbeeld, de flechettes (metalen darts) die in Apache-helikopters worden gebruikt, kunnen spieren van botten ontdoen door slechts enkele meters van een persoon te passeren. MAC-rondes zijn een paar ordes van grootte groter en sneller dan fletchettes, dus er is een reëel gevaar voor bijkomende schade aan personen en objecten binnen het bereik van het traject van de MAC-ronde, zonder zelfs maar te beseffen hoe verwoestend het zou zijn voor de omgeving van het doelwit.
Had het dropship (ik denk dat ze in een dropship tijdens die bezuiniging scene) ergens relatief dicht bij de MAC-ronde was op weg naar het doel, is het heel goed mogelijk dat ze alleen door de drukgolf uit de lucht zijn geslagen.
Antwoord
Fysica, relativistische massa van een hogesnelheidsprojectiel. Een standaard fregat vuurt een projectiel van 600 ton af met 30.000 meter per seconde of 0,01% van de lichtsnelheid. Of meer dan 16 Giganewtons met een kracht van 466 keer de kracht van een Saturn V-raketstuwkracht tijdens de eerste lancering. Het is een relativistische kinetische energie van meer dan 244,8 Terajoule aan energie of gelijk aan een atoombom van 60 kilton. Om een projectiel te versnellen zou die snelheid natuurlijk al zoveel energie nodig hebben om het projectiel te versnellen. Zelfs met kernfusiecentrales zou verbruik nodig zijn bijna een kilogram deuterium uitgaande van de energie-efficiëntie van de omzetting. En een energieopslag om de energie voor één opname vast te houden (het equivalent van 680.000 Tesla-autoaccus). Een typische MRI gebruikt 2,5 megajoule energie om slechts 1,5 Tesla aan magnetische kracht te genereren. … een MAC-geweerschot zou tot 97 miljoen Tesla genereren, evenveel magnetische kracht als een kleine neutronenster … het magnetische veld zou genoeg zijn om je een miljoen keer te doden …
Voor een Super MAC-opname zou 195 biljoen joule energie nodig zijn, of 7.000 kilogram waterstof als brandstof voor kernfusie en zou meerdere biljoenen Tesla aan magnetische kracht nodig zijn om de ronde te versnellen. Met een equivalente levering van 46 Gigaton TNT of meer dan 900 waterstof bommen
Antwoord
De bovenstaande uitleg, met behulp van de verstrekte vergelijking en het nucleaire explosiesimulatiekaartenmodel is zeer nauwkeurig en alle eerlijkheid een van de best beschikbare representaties van wat een mac-ronde realistisch zou doen met de omliggende landmassa. Natuurlijk is de verklaring dat het geen nucleair wapen is en dat het meer als een asteroïde-inslag zou werken, ook correct. de daaropvolgende stofwolk zou verwoestende gevolgen hebben voor de planeet, maar we moeten ook naar andere mogelijke bronnen kijken.
In het boek Onyx denk ik dat er een moment was waarop het blauwe team een verbondspositie aanviel, nu kan ik me niet precies herinneren waar de mac-ronde die ze bestelden vandaan kwam, of het nu een conventioneel op een schip gemonteerd mac-pistool was met een wolfraamkogel van 600 ton of dat het een orbitale super-mac was met een wolfraam-kogel van 3000 ton. variantie tussen de twee verandert uiteindelijk de waarschijnlijke uitkomst.
De details erachter waar het mac-schot door het aangemeerde schip zou gaan en de grond zou raken, als ik het me goed herinner, en ik kan het later altijd controleren en bijwerken , of een ander bericht plaatsen met de details, legden ze uit dat als het schot werd gebruikt zoals het is, het een impact zou hebben op de planeet en in feite zou worden uitgevoerd als een wapen van de klasse “planet Killer”, op een manier die in feite de tektonische platen eronder en waardoor de planeet onbewoonbaar wordt. Ik ben niet zeker van dit 100%, maar ik herinner me dat dat enigszins het geval was, en dat was de reden waarom ze een Shiva Tactical-kernbom gebruikten die op het juiste moment tot ontploffing kwam om als een tegengestelde kracht te fungeren om de slagkrachten van de macronde af te blazen.
Gebaseerd op een wolfraamronde van 3000 ton die de grond inslaat, kijk je naar zoiets als wat in de post hierboven wordt gegeven.ongeacht waar we naar kijken, is de hierboven gegeven straal van de luchtstoot onnauwkeurig vanwege het feit dat deze gebaseerd is op een geëxplodeerde verordening op zeeniveau, dat wil zeggen niet in een vaste vorm bij een botsing, de feitelijke schaal zelf inslaan in de aarde zou verwoestende gevolgen hebben voor de landmassa, laat staan dat de ontwortelde aarde in de lucht wordt gegooid en realistisch gezien is de kans groot dat de wereld te maken zou krijgen met een gebeurtenis op het niveau “Nuclear Fallout” / “Iceage” waarbij al het leven op de aarde wordt gedood. planeet. als de daaropvolgende tektonische en landmassaveranderingen je niet eerst zouden doden, zou het bevriezen van de meeste, zo niet de hele planeet, en de as-wolk van de aarde die op je zou regenen, realistisch gezien sterven door verstikking, mogelijk door magma , of als laatste zou je die moeten overleven, bevriezing op een nu kale bevroren woestenij.
Aan het einde van dit alles moet het mac-wapen worden beschouwd als een planeetmoordenaar, en in het slechtste geval een superwapen van epische proporties, maar ach, het is een behoorlijk goed wapen bij het doden van aliens.
Reacties
- Welkom bij SFF! Dit is een goed antwoord, maar bij sommige bronnen zou het veel beter zijn!