¿Una nave espacial que viaja a una fracción significativa de la velocidad de la luz requeriría protección, es decir, de los micrometeoroides? ¿Cómo funcionaría esto?

Esto depende en gran medida del tipo de viajes a los que se dirigirá la nave espacial. En un sistema estelar como nuestro Sistema Solar con planetas, asteroides, el cinturón de Kuiper y la nube de Oort, etc., hay algunas cosas en el plano orbital del sistema, pero en la práctica es muy escaso, las sondas Voyager llegaron a los planetas exteriores sin mucha especialidad. preocupación por golpear algo en el camino. La probabilidad de golpear algo más grande que una mota de polvo en el espacio interplanetario es realmente pequeña. La sonda New Horizons para investigar a Plutón solo tomó la medida preventiva de viajar con su antena de disco hacia el frente cuando se acercó a Plutón como una especie de escudo protector en caso de que golpee algunas partículas pequeñas que podrían dañar cualquier equipo. Pero, por supuesto, ¡no viajaba a ningún lugar cercano a la velocidad de la luz!

Entonces, si queremos que la nave espacial viaje aún más segura, podríamos llevarla “por encima o por debajo” del plano de rotación donde la densidad de las cosas se reduce drásticamente.

Y si la nave espacial fue diseñada para el viaje interestelar, entonces el espacio entre las estrellas está realmente tan vacío que la probabilidad de golpear cualquier cosa sería casi insignificante. Digamos que tal nave se usaría solo para la parte interestelar del viaje, usando alguna otra nave para llegar desde la Tierra a la nave interestelar que esperaría en los bordes del Sistema Solar, luego abordaría esa nave y comenzaría el viaje interestelar.

Y dicha nave podría tener detectores para cualquier obstáculo que se encuentre en su trayectoria y hacer las correcciones necesarias para evitarlos. Por supuesto, cuanto más cerca de la velocidad de la luz viaja, menor es el tiempo de reacción para que funcionen los detectores y los sistemas de corrección, ya que estarían limitados por la velocidad de la luz.

Hice un pequeño ajuste en la pregunta. En el espacio son meteoroides. Cuando disparan a través de la atmósfera y brillan, son meteoritos. Cuando están en el suelo, son meteoritos.

Si una nave espacial que viajaba a una velocidad cercana a la de la luz chocó con un micrometeoroide, entonces podría causar mucho daño. Las naves espaciales normales usan un escudo de ondulación, que es solo una capa delgada de material que se mantiene a unas pocas pulgadas de las paredes de la nave espacial. Cuando el pequeño objeto golpea esa capa, explota en una nube de pequeñas partículas y moléculas. Para cuando llega a la pared de la nave espacial, esa nube se extiende sobre un área más grande (aproximadamente una pulgada cuadrada, por ejemplo) y la pared es más capaz de absorber esa carga sobre el área más grande sin perforarla. Por supuesto, si el objeto que atraviesa es lo suficientemente grande, aún perforará la pared. Pero a medida que los objetos se hacen más grandes, hay cada vez menos, por lo que la probabilidad de golpear uno es muy pequeña. Para nuestra nave espacial cercana a la velocidad de la luz, la distancia de separación tendría que ser mucho mayor, pero podría aplicarse la misma idea. Básicamente, tiene algo desechable lo suficientemente adelante como para que rompa el micrometeoroide entrante ocasional y lo extienda en una nube de átomos ionizados. Ahora que lo pienso, un campo eléctrico generado por la nave espacial podría ayudar a desviar las partículas cargadas (porque cuando los objetos golpean el parachoques a la velocidad de la luz, se convertirá en plasma, no más partículas sólidas debido a toda la energía liberada en el colisión).