Hubo una pregunta similar anteriormente, pero fue para hacer que los cohetes fueran “más rápidos”, mientras que apuntan a algo más alto: ¡cerca de la velocidad de la luz!
Docenas de experimentos y proyectos se llevaron a cabo en este campo desde principios del siglo XX. El más prometedor se conocía como NERVA: motor nuclear para la aplicación de vehículos cohetes. Este fue un “programa de desarrollo de motores de cohetes térmicos nucleares” de EE. UU., Un esfuerzo conjunto de la Comisión de Energía Atómica de EE. UU. Y la NASA que duró aproximadamente dos décadas. NERVA fue administrado por la Oficina de Propulsión Nuclear Espacial (SNPO) hasta que tanto el programa como la oficina terminaron a fines de 1972. Supongo que las razones fueron políticas.
Otro fue el cohete Fragmento de Fisión, que es un diseño de motor de cohete. en lugar de usar un fluido separado como masa de trabajo, este modelo aprovecha directamente los productos de fisión nuclear calientes para el empuje. En teoría, el diseño puede producir impulsos específicos muy altos. El desarrollo probablemente esté en curso.
- Si viajas a la velocidad de la luz, ¿irás al futuro o al pasado?
- ¿Cambia la masa de un cubo de vidrio si un haz de luz lo atraviesa continuamente sin ser absorbido?
- ¿Puede variar la velocidad de la luz?
- ¿Qué sucedería si una caja de acero golpeara la Casa Blanca al 99.999999% de la velocidad de la luz (la caja mide 30 centímetros por 30 centímetros)?
- ¿Cuál es más rápido: Int64 o Int8?
Debido a que las tecnologías eran inherentemente peligrosas, hasta ahora no se consideraban en contextos no militares. Hubo desafíos obvios, desde irradiar a la tripulación y el sitio de lanzamiento, hasta la severa interrupción causada por los pulsos electromagnéticos, más los peligros de un catastrófico accidente nuclear que destruyó una parte considerable del país.
Lo último de la serie proviene de Rusia. Aparentemente, la Agencia Espacial Federal de Rusia anunció recientemente que está desarrollando una nave espacial de propulsión nuclear para viajes al espacio profundo. El diseño preliminar se realizó en 2013 y se planean nueve años más para su desarrollo y montaje en el espacio.
Según la RFSA, la propulsión podrá apoyar la misión humana a Marte, con cosmonautas que permanecerán en el planeta Rojo durante 30 días. Este viaje a Marte con propulsión nuclear y una aceleración constante tomaría seis semanas, en lugar de ocho meses, utilizando la propulsión química utilizada actualmente, suponiendo un empuje 300 veces mayor. ¡Quién sabe, los rusos aún pueden sorprendernos!
Pero todo esto es para velocidades con las que podemos lidiar: el más rápido hasta ahora es el New Horizons que tocó más de 50,000 kilómetros por hora. Entonces, al usar las tecnologías de cohetes mencionadas anteriormente, podemos llegar a 100,000, o incluso
200,000 km por hora en los próximos años. ¿Pero algo así como el 90% de la velocidad de la luz? ¡De ninguna manera!
OK, suponiendo que use una planta de energía de fisión nuclear y alcance velocidades relativistas. ¿Puede la nave espacial manejarlo? Sabes lo problemático que era el “escudo térmico” para los transbordadores espaciales. Y todo para velocidades cercanas a los 40000 km / h solamente. Veamos qué le sucede a la nave espacial que se mueve al 50% de la velocidad de la luz. ¡Seamos realistas! Estoy pensando en volver a casa después de la exploración interestelar. De alguna manera, el 50% de la velocidad de la luz parece significativa. 🙂
La nave espacial va tan rápido que todo lo demás es prácticamente estacionario. Incluso las moléculas de gas son estacionarias. Las moléculas de gas se mueven / vibran hacia adelante y hacia atrás a unos pocos cientos de kilómetros por hora, pero la nave espacial se mueve a través de ellas a ~ 150,000 kilómetros por segundo. (como mirar a un ciclista cuando se está moviendo en un automóvil a 200 km / h) Esto significa que, en lo que respecta a la nave espacial, todo lo demás está congelado. Cualquier molécula en el camino de la nave espacial a alta velocidad no será barrida, por ejemplo, los átomos de hidrógeno perdidos, el vehículo los golpea tan fuerte que las moléculas realmente se “fusionan” con el metal de la nave espacial. Cada colisión libera una explosión de rayos gamma, rayos X y partículas dispersas en la piel de su nave. El espacio interestelar también contiene granos microscópicos de polvo. La situación podría ser peor que esto si el medio interestelar contiene restos de hielo de los cometas. Estos impactos incluso al 0.1% de la velocidad de la luz serían fatales para las naves espaciales de la tecnología actual.
La fusión constante que ocurre en la parte delantera de la nave espacial lo empuja hacia atrás, tratando de ralentizarlo. Desafortunadamente, la nave espacial va tan rápido que incluso la tremenda fuerza de estas explosiones termonucleares en curso apenas la ralentizará. Comienza a expulsar pequeños fragmentos de partículas del exterior de la nave espacial en todas las direcciones, carcomiendo la superficie. Estos fragmentos se moverán tan rápido que cuando golpean otras moléculas de gas, desencadenan más rondas de fusión y más rayos gamma y rayos X. ¿De verdad crees que una nave espacial de tecnología actual puede viajar con seguridad por todo esto?
Ahora estará de acuerdo, simplemente montando un motor nuclear en los cohetes existentes, no podemos lograr velocidades relativistas útiles – es como montar un motor F1 en un automóvil familiar para ir más rápido – necesitamos mejorar el diseño de la nave espacial en sí misma – especialmente el metal usado para el cuerpo.
¿Quizás en otros 25 años?
Las velocidades seguras para la tecnología actual probablemente serían el doble de las velocidades del transbordador espacial, especialmente si el espacio interestelar contiene trozos de hielo cometa.
