Spørg Scientariet: Kan man bruge energien i kosmisk stråling til noget?

Vores læser Flemming Bernhard Priem har spurgt:

Kan den energi, der er i kosmisk stråling, anvendes til at udføre arbejde? Også et evt. negativt svar modtages gerne.

Christian Bierlich, MSc, ph.d. fellow på Lund Universitet, Theoretical High Energy Physics, og blogger på ing.dk, svarer:

Det korte svar er: Ja, men ikke nok til, at opsamling (endnu) kan svare sig at gøre.

Læs også: (5) Partikel af mørkt stof: »Jeg holder det hele sammen«

Det lidt længere svar kommer her: Ved kosmisk stråling forstår man som oftest protoner fra galaktiske eller ekstragalaktiske kilder - eksempelvis sorte huller - eller protoner, der udstødes fra Solens øverste atmosfærelag, den såkaldte solvind.

Den første af de to findes der ikke så meget af, men det er klart den mest energirige. Solvinden er lidt mindre energirig, men der er meget mere af den. Hvis man skulle udnytte energien, ville solvinden derfor være det første, man kiggede på.

Det er ikke muligt at udnytte solvinden på Jorden. Når protonerne rammer Jordens atmosfære, bliver de slået i stykker og ender som en kaskade af både tunge og lette partikler spredt ud over et meget stort område.

Hvis man skulle samle energien op, skulle man derfor gøre det i rummet. Første problem er, at det ikke er helt klart, hvilken teknologi man skulle bruge til at gøre dette, men NASA har tidligere eksperimenteret med at bruge piezoelektriske materialer, der har den egenskab, at de kan konvertere bevægelsesenergi til strøm - med nogen succes.

Læs også: Supernøjagtig måling af universets udvidelse overrasker astronomerne

Lad os for eksemplets skyld antage, at Nasa har bygget os en perfekt konverteringsstation med en overflade på én kvadratmeter. Med perfekt forstås, at den kan fange 100 pct. af de protoner, der flyver igennem den, og omdanne 100 pct. af protonernes bevægelsesenergi til elektrisk energi (i realiteten er disse tal meget lavere). Og at Nasa derefter har sendt den ud i rummet. Så kan vi regne på, hvad der kommer ud.

Solvinden bevæger sig med ca. 400.000 m/s og består af ca. 50.000 protoner pr. kubikmeter. Med disse tal kommer vores konverteringsstation til at blive ramt af 20 millarder protoner i sekundet. Til gengæld har en proton en masse på kun 1.67*10^-27 kg, og effekten bliver derfor i størrelsesorden mikrowatt. Og så er vi ikke engang begyndt at bryde os om, hvordan vi får energien ned på Jorden.

Spørg fagfolket

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til fagfolket.