¿Qué sistema de propulsión podría usarse para enviar una nave al 10% de la velocidad de la luz utilizando tecnología relativamente alcanzable?

Gracias por preguntar.

Steve dio una gran respuesta. Algún tipo de propulsión aún por descubrir podría cambiar la respuesta. Pero por ahora, la antimateria o la propulsión atómica son los mejores candidatos para lograr un viaje espacial súper rápido. Ambas técnicas implican llevar el “combustible” en la nave espacial. Ambas técnicas son limitadas. Una vez que se gasta el combustible a bordo, eso es todo.

No creo que la deformación espacial sea posible. Bueno, no en la forma de ciencia ficción de crear un agujero de gusano.

Creo que debemos experimentar con la propulsión inercial, que es un spin-off de la deformación (manipulación de cuadros). Uno de estos días podría probar algunos experimentos en casa. Pero no será una propulsión rápida. En lugar de gastar combustible, es una conversión mecánica a impulso jugando con vectores.

No tenemos tal tecnología. Acelerar una carga útil a esa velocidad requeriría una energía mínima equivalente a al menos .5% (más realmente) de la energía en masa en reposo de la carga útil, que está más allá de lo que proporcionaría cualquier fisión nuclear o plantas de energía de fusión propuestas, o explosiones nucleares ya sea. Tenga en cuenta que la bomba de Hiroshima convirtió aproximadamente un tercio de la masa de un centavo en energía. Consulte Calculadora de relatividad especial (energía de masa). El problema es que tiene que lanzar y acelerar el combustible, así como la carga útil, y luego debe tener combustible para desacelerar también. Eso significa que la energía real como una fracción de la masa en reposo de la carga útil es mucho mayor que .5%. Así que no hay forma de hacerlo sin antimateria, lo que actualmente no es posible. La producción de energía de la fusión de deuterio es aproximadamente el 0,45% de la masa en reposo, y cualquier reactor (que no podemos construir ahora) y el sistema de propulsión consumirán mucho de eso antes de entregar el empuje. Las reacciones de fisión son menos eficientes por fracción de masa ya que los átomos son pesados.

Depende del oficio y de lo que quiere decir con “disponible”.

Por ejemplo, probablemente podría hacerlo con energía de vapor … que está fácilmente disponible, pero necesitaría mucho carbón, agua y oxígeno (todo disponible … pero …)

Estás hablando de un requerimiento mínimo de energía de 303 megatoneladas de TNT (por tonelada acelerada)

Si solo le importa la tecnología de manejo y cuelga el suministro de combustible, pruebe con un motor de iones: saque la pistola de electrones de un viejo CRT. Podrías usar una ligera presión de un puntero láser … o la pantalla de tu teléfono celular.

Siempre que tenga una fuente de energía, cualquier sistema de propulsión eventualmente lo llevará a una alta velocidad en relación con su punto de partida. Algunos de ellos son mejores que otros. Lo más eficiente que conocemos es la propulsión de cohetes.

Esto debería permitir la aceleración a tal velocidad en una cantidad de tiempo práctica (a pesar de la fuerza g resultante). Esto debería basarse de manera óptima en la tecnología ya existente y pequeñas adiciones que podrían crearse dentro de 50 años.

Todavía demasiado vago … ¿qué es una “cantidad práctica de tiempo”? ¿Dentro de una vida humana? ¿Unos pocos días? Me estoy inclinando hacia los cohetes aquí si el tiempo para acelerar es el factor principal. Eso tomaría alrededor de un día a 35 g.

Podrías lograrlo en una hora a 850 g, pero no conozco ningún motor capaz de eso. Si usa una unidad de iones, podría manejar ese tipo de delta-vee en 50 años … en estos cálculos no estoy contando las asistencias por gravedad.

En pocas palabras: la pregunta tiene muy pocas restricciones para obtener respuestas significativas.

1. Propulsión nuclear – Propulsión de pulso nuclear – Wikipedia
2. Propulsión gravitacional – Propuesta de sistema de propulsión ‘antigravedad’
3. Antimateria (es decir, propulsión de positrones / iones) – Cohete antimateria – Wikipedia

La Iniciativa StarShot respaldada por Stephen Hawkings es teóricamente capaz de viajar al 20% de la velocidad de la luz y la tecnología requerida para hacerlo está dentro de nuestras capacidades o muy cerca.

Iniciativas innovadoras

¿Es real el nuevo ‘Starshot’ de $ 100 millones?