¿Qué tan rápido que una nave espacial que tiene que recorrer para llegar a Alfa Centauri dentro de la vida de una persona?

Question

Dada la reciente noticia sobre el descubrimiento de un "Earthlike" planeta orbitando Alfa Centauri (nuestro más cercano estelar vecino) me pregunto cuán rápido que la nave tiene que viajar para poder llegar a Alfa Centauri dentro de la vida de una persona (digamos de 60 años)?

El razonamiento es que incluso si nos envía un drone de la sonda - suponiendo que sería un viaje de ida - el tiempo de viaje tendría que ser suficientemente corto como para mantener el interés de la gente en la misión, de modo que cuando llegó de hecho y enviado de vuelta los datos no sería alguien en casa para recibir los datos.

La complicación añadida es que la nave tiene que reducir la velocidad lo suficiente como para que al menos podría entrar en órbita alrededor de la estrella (no voy a sugerir que se administra a la órbita de uno de los planetas!).

Supongo que lo que estoy muy interesado en cómo esta velocidad se compara con las velocidades que hemos alcanzado hasta el momento y así tener una idea de lo mucho que la tecnología avance para nosotros ser capaces de siquiera pensar en ello.

Yo sé acerca de los efectos relativistas, debido a que viajan en un alto porcentaje de la velocidad de la luz -, pero no estoy realmente interesado en que aquí.

Answer 1

Si usted no está interesado en los efectos relativistas, la respuesta a tu pregunta es muy fácil de entrenamiento. De acuerdo a Wikipedia, Alfa Centauri es 4.24 años luz de distancia (4.0114 x$10^{16}\mathrm{m}$). Así que para llegar a los 60 años ($1892160000\mathrm{s}$).

Por lo que su no-relativista respuesta es

$v = \frac{d}{t} = \frac{4.0114 \times 10^{16}}{1892160000} = 21200000 \mathrm{m}\,\mathrm{s}^{-1}$.

Este es 21200 $\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{−1}$. La forma más rápida recorer vuelo espacial fue 24,791 Mph, que es de alrededor de 11$\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{−1}$ que es de 0.05% de 21200$\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{−1}$. Esto significa que tenemos que ser capaces de conseguir naves espaciales para viajar 2.000 veces más rápido que el más rápido de la actual nave espacial.

Nota, yo creo que los satélites geoestacionarios órbitas de $\approx 17\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{−1}$.

Answer 2

La distancia entre la Tierra y el Alfa Centauri es $4.4\,\text{ly}$.

Dividiendo por $60\,\text{years}$ es aproximadamente $22000\,\text{km/s}$.

El relativista factor, (me refiero a $\gamma = \frac{1}{\sqrt{1-v^2/c^2}}$), esto es casi el $1$.

Si tomamos una aceleración constante de $2g$ (es posible) tomaría sólo $320\,\text{hours}$, para alcanzar esta velocidad (y, en la misma cantidad a parar). Total que sólo $28\,\text{days}$. Despreciablemente pequeña en comparación con $60\,\text{years}$.