Los combustibles químicos sólidos y líquidos en cohetes son muy caros e ineficaces. He oído hablar de las velas solares, pero ¿cuáles son los combustibles de viaje espacial más realistas que se utilizarán en el futuro para acercarse a la velocidad de la luz?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
En un montón de maneras en que esto es una tecnología---en lugar de la física--- - - pregunta, pero echemos un vistazo a algunos de los límites impuestos por la física.
- Para los cohetes no son dos números que importa: la velocidad relativa de la nave espacial con la que el combustible puede ser expulsado (llamado el impulso específico) y la fracción de la masa original que es el combustible. Para muy altas fracciones de masa de la nave espacial puede tener delta V igual a varias veces el impulso específico. Eso significa que si usted planea dejar en el otro extremo de su velocidad máxima, tal vez el doble es el impulso específico. Si usted necesita para volver a casa sin el reabastecimiento de combustible es de todo el impulso específico.
Ese es el asesino para una rápida quema de cohetes. Podemos usarlos para el lanzamiento de la superficie debido a que pueden desarrollar el necesario empuje (nuestra alta eficiencia de los motores (de iones de unidades y similares) son todos de baja de empuje en el tiempo presente).
Que sugiere que uno de los dos estrategias:
- Deja tu motor detrás. Este es el mecanismo utilizado por láser velas, estrellas, espirales, etc.
- Recoger el combustible a medida que avanza. La estrategia de ram-primicias.
La vela es la tecnología, al menos en principio, dentro de alcance de nuestro actual de la competencia, pero la creación y ejecución de uno capaz de eficiente viaje interestelar es más allá de la actual Bruto Planetario Producto. La estrella de volutas son un subconjunto de las velas, pero requieren de una considerable experiencia en la nanotecnología antes de que sean útiles incluso para la exploración.
Una segunda desventaja de las velas para viajar a otros en persona, es que usted está confiando en los políticos y gobernantes que dejaron atrás para continuar con el financiamiento de su viaje...
Ram-primicias son un gran desconocido, ya que no sabemos cómo construir ellos. Un BOTE de cálculo para un mínimo, ingenuo, la fusión de hidrógeno ram-scoop de los límites de su velocidad superior a aproximadamente el 14% de c (bajo la máxima de arrastre supuesto de que el combustible debe ser traído al resto relativa de la nave).
icelava
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548
Escribí un semi-popular libro sobre este tema hace un par de años:
Mucho de esto se ha trabajado. Me ilustrar el relativista de cohetes y los fotones de la vela. Los fotones de la vela es claramente la más razonable de estos dos. Yo también sugieren el uso de electromagnéticamente acelerado nano-sondas, donde millones de diminutas sondas son enviados hacia otra estrella, con la perspectiva de que algunos podrían establecerse ahí y construir un robot de colonia de clase. La vela solar es capaz de llegar a un $\gamma~=~1.4$ o .$69c$, aunque una cifra más realista es $\gamma~=~1.15$ o acerca de $v~=~.5c$. Este análisis implican la redshifting de la luz en el marco de la vela artesanal y así sucesivamente. Para lograr esto requiere la colocación de grandes lentes de Fresnel en el espacio que colimar la luz hacia la vela.
No hay mucho punto en el envío de sondas hacia sistemas extrasolares más rápido que $\gamma~=~2$ o $v~=~.86c$. El tiempo ahorrado se hace más pequeño y los costos de energía enorme. Un $\gamma~=~2$ sonda tiene la misma cantidad de energía cinética como su masa de reposo, lo que sería una hazaña considerable de lograr. En $.5c,~.7c$, e $.86c$ sondas se podría enviar dentro de los interestelar barrio y las señales devueltas en un plazo razonable.
El ramjet concepto es útil IMO de una de las principales razones. Supongamos diversos instrumentos fueron empacados en una nave espacial con una aceleración de una acción de la gravedad, o de mayor tamaño. Estos instrumentos mirar el CMB y tal vez los detectores de partículas. La máquina alcanza un alto $\gamma$ con el fin de sondear el universo tal como había aparecido antes. El CMB sería azul se adentró en el IR, y tal vez otros detectores que se puede detectar la interacción débil partículas que pasan a través de los principios de la radiación dominado período del universo. Esto es muy especulativo, pero tal vez no es imposible en principio.
heathrow
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Con el fin de hacer el viaje en el espacio realmente asequible, la única forma realista es el uso de explosiones termonucleares. La tecnología es relativamente barata y disponible, pero es peligroso, y debe ser estrictamente controlado por los grandes gobiernos estables. Esto la pone fuera del alcance de desarrollo comercial, y no son bien conocidos los problemas con el gobierno controlado por los proyectos en materia de eficiencia. Esto hace que sea muy poco probable que vamos a ver una cosa, se dio cuenta de pronto o se dio cuenta. Dado que este es un problema de la organización política, no de la tecnología, no voy a discutir más.
Ignorando la política y la economía, el proyecto orión propuesta de un barco impulsado por la explosión termonuclear de productos, que produce la ablación de las presiones de los productos a temperaturas que son simplemente inalcanzables con cualquier producto químico de combustible. Esta tecnología no es especulativa, de alguna manera, y ciertamente permite factible económica de viajar a cualquier punto en el sistema solar en una escala de tiempo de un par de semanas. Un gran Orion puede ser del tamaño de un edificio de oficinas, se pueden proteger de los rayos cósmicos de radiación, y que podría ser construido en un par de años a un costo de unos mil millones de dólares, sin que la innovación tecnológica necesaria.
La idea de que el mayor descubrimiento científico va a hacer mejor que orion no es muy realista. Es realmente notable que sabemos cómo hacer Teller-Ulam dispositivos. Cuando la gente considere la posibilidad de orión tipo de cosas hoy en día, siguen soñando con una fusión por confinamiento inercial, pero incluso si esto funciona, se requerirá de un enorme láser en el barco, que va a ser pesados y requieren de la nave para llevar un ridículamente pesado de alimentación-fuente. El confinamiento inercial es también un sueño. Pero el plutonio provocado explosiones son una realidad, y parece un desperdicio para rechazar las aplicaciones pacíficas de esta tecnología debido a la guerra fría pesadillas todo el mundo.
DavLink
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Fernando Briano
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Un divertido pregunta para los fans de la ciencia ficción. Desde las cadenas comenzaron a parecerse a la Teoría De Todo lo que he estado fascinado por las dimensiones adicionales. Es la analogía de una hormiga en un dos dimensiones laberinto. Si ve que la tercera dimensión se puede subir más y ser millones de hormiga millas de distancia de sus dos dimensiones ruta de acceso a ese punto.
Para que el DEDO va a ser muy divertido una vez que se encuentra y se estableció. Incluso si todas las dimensiones extra son rizadas, cada partícula en nuestras cuatro dimensiones existe también en los rizado dimensiones. Quién sabe lo que puede deparar el futuro en la tecnología. La mejor apuesta es, entonces, a todo vapor y encontrar la cabeza, antes de iniciar en estos viajes preocuparse de combustible.
