¿Qué tan preciso es el programa espacial Kerbal para la vida real?

Desde la versión 1.0, no hay ningún defecto importante en la física que se vea ridículamente mal. Se las arreglaron para hacer una simulación espacial creíble, educativa y muy agradable.

Cuando miras los detalles, son inexactitudes en todas partes. Pero hay buenas razones para ellos, como explicaré a continuación, principalmente debido a la jugabilidad o la limitación de las computadoras , y me alegra ver que nunca ha habido “cosas dejadas atrás porque éramos perezosos” y que no hay más. “cosas dejadas atrás porque estamos trabajando en otra cosa”; cada falla de la física tiene sentido en el juego sabio. Un vistazo rápido a Realism Overhaul, una colección de modificaciones diseñadas para mejorar el realismo, le brinda toneladas de información sobre lo que está mal en KSP.

Inexactitudes y omisiones que sirven al juego

Cuando haces un juego en el que el jugador hace el trabajo de miles de personas, tienes que comprometerte con el realismo para que el juego sea un juego, disfrutado por un gran público.

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Aquí hay una lista no exhaustiva de omisiones e imprecisiones que sirve de jugabilidad:

• Tamaño de escala: KSP es de 6.4 a 10 veces más pequeño que la vida real, dependiendo de lo que esté buscando. De esa manera, un lanzamiento típico de KSP dura 2 minutos en lugar del lanzamiento de 10 minutos en la vida real. Creo que esta es la mayor inexactitud, porque, para el equilibrio y el entretenimiento, conduce a un gran conjunto de imprecisiones y conceptos erróneos: el sistema Kerbol es tan pequeño que la cohetería de la vida real destruiría cualquier desafío (por ejemplo, no tendría sentido etapa). Los desarrolladores del juego han encontrado un equilibrio donde la fuerza bruta y las tonterías (como el ascenso vertical al Mun) no son castigadas, pero se recompensa el pensamiento inteligente y los diseños realistas. Las imprecisiones consiguientes incluyen:
• Motores eficientes: los motores químicos en KSP tienen una eficiencia increíblemente alta, solo igualada por nuestros motores hydrolox, pero esos tienen inconvenientes que los motores KSP no tienen (como una relación de empuje a peso más baja).
• Cascos pesados: los tanques y motores de combustible vacíos son mucho más pesados ​​que su contraparte de la vida real. Compensa los motores eficientes y va un poco más allá. Con el casco normal y una eficiencia más baja, el tamaño de los cohetes y la nave interplanetaria hubiera estado bien, pero no habría tenido ningún punto en el escenario. La relación seca 1: 9 de un tanque de combustible es absurdamente alta para fomentar la puesta en escena , y se tuvo que aumentar la eficiencia para mantener el equilibrio.
• Combustible más denso : no estoy seguro de eso, pero apuesto a que es tener un cohete de aspecto agradable a escala KSP a pesar de los pesados ​​tanques secos.
• Tiempo de espera de la circularización: ya mencioné que un lanzamiento de la vida real dura 10 minutos, pero también es de 10 minutos de aceleración, mientras que en KSP, los diseños más fáciles de encontrar incluyen un tiempo de “espera para circularizar” en el proceso de lanzamiento. Es posible hacerlo en KSP, pero es mucho más fácil con una Tierra completamente desarrollada donde puedes ir principalmente horizontalmente y aún tener 5 minutos antes de la apoapsis. Por cierto, los cohetes KSP generalmente necesitan una mayor relación de empuje a peso para su última etapa.
• Soporte vital: no hay ninguno en KSP.
• Comunicación: hay muchas cosas que no se abordan en KSP con respecto a la comunicación. Básicamente, coloca su antena de radio hecha a mano en su embarcación y se comunica instantáneamente con KSC a través de todo el sistema.
• Red: en la vida real, podemos comunicarnos a través del espacio con una red de satélites, cada uno con una línea de visión directa a su vecino, a menudo con antenas parabólicas que solo pueden buscar una dirección.
• Retraso : incluso en el pequeño sistema Kerbol, la luz tarda unos minutos en viajar. Ejecutar maniobras orbitales no es gran cosa, pero operar un rover en Marte es algo totalmente diferente, y eso es en parte por qué los rovers solo cubren unos pocos metros al día. El Appollo 11 se probó sin tripulación, pero el aterrizaje en la Luna fue la primera vez, simplemente porque no teníamos nada más que humanos para pilotar el módulo de aterrizaje (sin computadoras) y la tierra está muy distante para realizar el aterrizaje desde allí.
• Electricidad: Ksp tiene su propio sistema de electricidad e incluye la reducción cuadrática del flujo solar, que es realista e interesante en cuanto al juego. Según tengo entendido, los generadores son demasiado potentes, los paneles solares son demasiado pesados ​​y los consumidores finales del juego son demasiado codiciosos.
• Control: KSP logra la maravilla (poco realista) de permitir que los aficionados conduzcan aviones mal diseñados con un mouse y un teclado.
• Estabilidad : las ruedas de reacción son mucho más potentes, por dos razones: ayuda a hacer naves estables sin ajustar dolorosamente el equilibrio de peso y la aerodinámica, y ayuda a rotar su estación espacial en 60 segundos, mientras que la ISS tomaría todo un día.
• Control vinculante: KSP es realmente maravilloso en este caso: construyes una nave y adivina cómo se supone que debes conducirla, qué propulsores se usan para lanzar, guiñar o rodar … La contraparte es que el vehículo especializado, como las revoluciones, es difícil de manejar. hacer solo con grupos de acción.
• Resistencia estructural : el material KSP es muy resistente, especialmente las alas. No demasiado para que las cosas aún se rompan, pero con mucha menos frecuencia que en la vida real, por lo que se requiere muy poca atención. El ejemplo más ridículo son los kerbal mismos, que soportan golpes de hasta 50 m / s (180 km / h) solo para rebotar sin un rasguño.
• Por otra parte : otra omisión (deliberada).
• Aerodinámica y sobrecalentamiento: están presentes en el juego, pero son un poco más fáciles / simples que IRL. Dado el tamaño de kerbin (por lo tanto, la velocidad necesaria para establecer la órbita) y el tamaño de la atmósfera de Kerbin (casi tan grande como el de la Tierra), la pérdida de resistencia es más un problema y el sobrecalentamiento es apenas uno, incluso en el reingreso, mientras que en la mayoría de los casos, la pérdida de resistencia de la vida real son insignificantes y sobrecalentan un alucinante. No es tan ridículo como antes, pero en KSP, haces un giro de gravedad en lugar de quemar directamente horizontalmente principalmente para evitar una locura, mientras que en la vida real (al menos con una revisión real), lo haces principalmente para evitar la desintegración.
• Tipo de combustible: en la vida real, existen numerosos tipos de combustible, específicos para cada motor, pero también un tanque específico para contenerlos, presurizarlos y encenderlos. Algunos combustibles son propensos a gotear mientras están expuestos al espacio vacío.
• Flujo de combustible: desde una perspectiva realista, la línea de combustible amarilla barata es muy ridícula. El flujo de combustible dentro de un tanque ya es un problema importante para resolver la construcción de cohetes reales, la transferencia de un tanque a otro requiere una bomba expansiva y compleja. Agregue eso a los cascos pesados ​​y la puesta en escena de espárragos se volvió irrealmente fácil y ventajosa.
• Refuerzo sólido, encendido del motor y acelerador: en la vida real, los refuerzos sólidos no son los únicos que son “inestables”, y tenemos más control sobre su empuje con el tiempo que muchos motores líquidos (al darles forma). La mayoría de los motores de cohetes no lo son. Por defecto no lo son, porque agrega complejidad al diseño, y la complejidad iguala las posibilidades de falla (y el costo). Solo en la última etapa, algunos motores interplanetarios o de aterrizaje tienen la capacidad de estrangularse o encenderse varias veces (que es otra cosa).
• logística: KSP no es un simulador económico, por lo que la parte de la carrera es más importante para descubrir progresivamente posibilidades o establecer desafíos que algo preciso
• Costo: el programa espacial Kerbal se equivoca al decir que el costo de un cohete es la suma del costo de su parte. El costo real es desarrollar una nueva parte (simbólicamente aquí en KSP), diseñar un cohete y unir las partes (completamente ausente).
• Recuperación: No existe una recuperación de precios del 100% o incluso del 90%. IRL, todavía tenemos que diseñar una nave espacial que pueda, después de regresar de la velocidad orbital, reutilizarse dentro de la semana, y mucho menos ser competitiva con los sistemas de lanzamiento no reutilizables. No hay costos de mantenimiento / reparación en KSP, mientras que en IRL, esto es precisamente lo que hace que el transbordador espacial sea tan expansivo.
• Tiempo: los cohetes tardan en construirse y la tecnología en desarrollarse. En KSP, es posible completar el árbol tecnológico en 30 días o incluso menos, y el VAB puede escupir continuamente toneladas de cohetes.
• Desgaste: el espacio es un lugar difícil para estar y todo muere o falla aleatoriamente en algún momento, al menos por sublimación, si no fuera por la radiación solar o la atmósfera corrosiva de otro planeta.
• Mucho más en lo que no puedo pensar

Casi todas estas imprecisiones u omisiones han sido abordadas por modificaciones, y la revisión del realismo ha mantenido las pocas que lo hacen ver realista y traer un desafío, desde “¡lanzaremos un cohete, veremos dónde podemos ir y hacer ciencia!” para “dejarnos planear meticulosamente cada parte de nuestro viaje y diseñar nuestro cohete en consecuencia, y esperar la décima parte de las pruebas fallidas para finalmente sonreír mientras logra su objetivo”.

Inexactitudes y omisiones debido al límite de hardware

Cuando creas un juego para computadora doméstica en el que puedes simular años en minutos mientras visualizas una elegante interfaz 3D, simplemente no puedes esperar ser tan preciso como las bestias que apuesto a que tienen las agencias espaciales. Y la mecánica orbital RL necesita estas bestias.

Aquí hay una lista no exhaustiva de imprecisiones y omisiones que se deben (principalmente) al poder limitado de la computadora.

• Mecánica orbital: KSP se basa únicamente en una aproximación de 2 cuerpos porque tiene una buena solución cerrada (no es necesario calcular paso a paso), con las siguientes inexactitudes:
• Sin mecánica de cuerpo n, es decir: los planetas están en el ferrocarril, y no están influenciados por otros, para las naves: no hay puntos de transporte ni red de transporte interplanetario.
• Barcos puntuales: no estoy seguro acerca de este, pero creo que cada parte de la embarcación está sujeta a la misma gravedad (aquellos que se aplicarían al centro de masa de la embarcación), por lo que no hay bloqueo de marea.
• Planetas puntuales: el campo de gravedad del planeta es el mismo que si el planeta fuera perfectamente redondo (o un punto, es el mismo). Por ejemplo, los planetas no perfectamente redondos permiten Sun-synchronous_orbit
• Athmosphere: Aerodynamic es muy codicioso en CPU
• Tamaño y descomposición orbital: la atmósfera se corta “bruscamente”. Puede que no sea agudo para el jugador que apenas bajó su periapsis bajo la atmósfera y debe observar cómo su nave se desacelera durante horas para aterrizar, pero justo pasó el límite de la atmósfera KSP, una nave no duraría un mes, escala de tiempo que también interviene en KSP
• Enfoque: la física, incluida la mecánica atmosférica, solo se aplica al barco enfocado y a los que están dentro de los 2.5 km más o menos (puede haber aumentado desde la última vez que lo revisé), de lo contrario, el barco desaparece o continúa como si estuviera en el vacío espacio, dependiendo de su altitud. Es particularmente molesto cuando quieres lanzar un cohete desde un avión y recuperar el avión.
• Número de objetos celestes: solo puedes rastrear un montón de asteroides a la vez, y tener anillos o cinturones de asteroides adecuados con asteroides definidos individualmente es inconcebible.

Los mods lo han intentado lo mejor posible, pero las computadoras establecen un límite estricto en el que no se pueden realizar cálculos codiciosos en muchos objetos a la vez.

Inexactitudes que existen por razones técnicas.

O cosas que no son absolutamente necesarias, pero creo que es una lástima que KSP no las tenga, y que se descartan por razones técnicas en lugar de elegir el juego o limitaciones difíciles.

• Rotación: la deformación del tiempo mata la rotación. Es bastante conveniente, pero sería divertido que no lo sea, y honestamente, la rotación constante es mucho más simple que la mecánica de 2 cuerpos.
• Inclinación axial : en KSP, cada planeta gira alrededor del mismo maldito eje, lo que corta una gran e interesante parte de la ciencia de cohetes. Es realmente una molestia para los modders que trabajan en Realism Overhaul.

Lamentablemente, no hay modificaciones para estos, están codificados en el juego. Hacer una simulación orbital que los incluya es muy fácil (las matemáticas detrás de las inclinaciones y la rotación son mucho más fáciles que las que están detrás de la órbita kepleriana y se pueden agregar de forma independiente), pero Squad no las incorporó desde el principio, y sería un dolor agregarlo. ellos ahora, especialmente se inclina.

Entonces entendiste Mi punto, KSP está lejos de ser exacto, y me he apegado a cosas que puedo concebir. Es una sobre simplificación necesaria. Pero como la aerodinámica es fija, no enseña nada malo. Además de hacer que las cónicas parcheadas sean intuitivas, también generan curiosidad y me llevan a buscar más sobre la ciencia de cohetes, ya sea en el juego o no, y creo que esto es más valioso que el realismo.