Чи можна створити захисне силове поле космічному апарату
Теоретично можливо, і більших енергетичних витрат не зажадає. Тобто взагалі ніяких витрат :)
Землю від жорсткого випромінювання Сонця захищає не тільки атмосфера, але й магнітне поле Землі. Воно не дуже сильне, але зате дуже велике (по протяжності). Це поле просто відхиляє протони сонячного вітру, тому вони не досягають земної поверхні (навіть якщо б там не було атмосфери).
У Прінцп щось подібне можна створити і навколо космічного апарату. Для цього достатньо забезпечити його сверхпроводящей котушкою зі струмом. Надпровідної - ось як раз щоб не було "занадто великих енергетичних". А охолодити її до досить низької температури можна скиданням тепла в холодний космос - такі рішення відомі і навіть застосовувалися на практиці.
Але диявол, як водиться, в деталях. Енергія протонів сонячного вітру - 63 МеВ. Це відповідає швидкості приблизно в 1,1 * 10 ^ 8 м / с. Це приблизно 1/3 швидкості світла, але можна поки для простоти обійтися без релятивістських поправок. З рівняння для сили Лоренца відомо, що мінімальний радіус траєкторії частки в магнітному полі дорівнює (m / e) * (v / B). Ну нехай цей радіус дорівнює 100 м. Тоді буде потрібно індукція магнітного поля приблизно в 0,012 Тл. Щоб кругової виток зі струмом радіусом, скажімо, 100 м дав ось таку індукцію, через нього повинен йти струм - увага - 1,8 мільйона ампер (якщо я не набрехав в розрахунках). Ну і навіть якщо там зробити тисячу витків, струм все одно виходить майже 2 тисячі ампер.
Бажаючі можуть навіть оцінити енергію, запасені в такому магнітному полі (це не виходить за рамки шкільного курсу фізики). Причому відразу в тротиловому еквіваленті.
Надпровідник - він, звичайно, надпровідник, тільки для кожного надпровідника є своя критична щільність струму, яка призводить до руйнування стану надпровідності через власного магнітного поля струму. Тому створити ТАКИЙ ток вкрай непросто, а маса цієї котушки набагато перевищить масу власне корабля.
І врахуйте ще, що це оцінка знизу, що припускає, що протони летять строго перпендикулярно лініям поля. Реально така концігурація марна, бо таке поле відхиляє всі протони в одну сторону, тому половина з них - так - відхиляється від корабля, зате друга половина - акурат на нього. Так що конфігурація поля повинна бути складнішою, щоб відхиляти ВСЕ протони, а це неминуче вимагатиме ще більшою індукції поля - або ж значних ростові розмірів відхиляє.
Ну хоча б до розмірів Місяця :)
Тут проблема не в енергетиці, а в геометричних розмірах. Можна створити магнітне поле і набагато більшою напруженості ніж магнітне поле Землі. Проблема в тому, що магнітні полюси Землі рознесені на 13000 кілометрів. Відповідно і космічна частинка летить уздовж силових ліній довго. Встигає втратити енергію.
У разі космічного апарату відстань між полюсами маленьке, якщо в нього потрапить високоенергетичних зарядженачастка, її звичайно вдасться відхилити, але що це дасть? Яка вам різниця з якого боку частка потрапить в апарат?