¿Puede una nave espacial detenerse en el espacio exterior?

El espacio es la ausencia de atmósfera, no la ausencia de gravedad. Cuando dejas de remar en bicicleta, en una carretera recta sin pendiente, te detienes después de un tiempo, porque el arrastre de la carretera y el aire siempre te frena hasta que te detienes. Este arrastre es una fuerza. En el espacio no hay camino ni aire, por lo que nada siempre te frena. Entonces, sin fuerza, sigues avanzando hacia la eternidad. Pero siempre hay una fuerza que actúa en su nave espacial. Fuerza gravitacional. La fuerza gravitacional es una fuerza muy predecible, hace exactamente una sola cosa: empujar todo hacia sí mismo. Cuando estás cerca de un planeta, ese planeta te atraerá hacia sí mismo, y cuando no estés cerca de un planeta, será el Sol. Si la fuerza gravitacional lo acelerará, lo ralentizará, simplemente doblará su trayectoria o (con mucha probabilidad) una combinación de los tres, depende de su velocidad y dirección en referencia al cuerpo gravitacional.

Si comprende todo esto, se vuelve muy fácil decir: solo hay una situación para su nave espacial en la que se detiene por completo, es decir, cuando se mueve exactamente en la dirección alejada del cuerpo gravitacional, lo suficientemente lento como para tener tirón gravitacional frenarlo hasta una parada completa. Pero al siguiente instante, comenzará a moverse en dirección opuesta, hacia el planeta (u otro cuerpo) acelerando hacia él hasta que se estrelle en su superficie, o se queme en su atmósfera como una estrella fugaz (romántico, pero científicamente no siempre es muy útil )

algunas notas al margen:

  1. Cuando la nave espacial se detiene al ser ralentizada por un planeta, se detiene en comparación con ese planeta. Dado que el planeta orbita alrededor del Sol, en comparación con el Sol, esa nave espacial tendrá la misma velocidad que ese planeta. Toda la situación mencionada anteriormente también podría funcionar alejándose del Sol hasta un momento de inmovilidad, que a su vez no será un punto muerto en comparación con todos los demás objetos del universo.
  2. Por supuesto, la nave espacial podría manipular su propio movimiento utilizando un sistema de propulsión (cohete) para mantener su posición, detenido. Como un helicóptero manteniéndose en el aire. Pero eso requeriría un uso continuo de combustible, y no se cree que sea de mucha utilidad.
  3. Si está buscando un punto muerto sobre un punto en la superficie de la Tierra, consulte la órbita geoestacionaria. Esto es básicamente una órbita alrededor de la Tierra que tiene la misma velocidad que la rotación de la Tierra, de modo que la nave espacial parece estar parada por encima de un punto en la Tierra.
  4. Los viajes espaciales generalmente se realizan CON las fuerzas gravitacionales, no CONTRA ellas. Si quieres ir de la Tierra a Marte, por ejemplo (que se mueve en una órbita más lejos del Sol que la Tierra), la forma más económica es no esperar hasta que Marte esté cerca de la Tierra y luego volar directamente hacia ella, porque tienes que ir directamente en contra de la fuerza gravitacional del Sol, y tienes que desperdiciar energía al desacelerar, ya que Marte va más lento que la Tierra. En cambio, es mucho más fácil esperar hasta que pueda llegar a Marte en el punto de su órbita exactamente opuesto a donde estaba la Tierra cuando se fue, por lo que usa la velocidad de la Tierra que siempre tendrá, ya que la Tierra es desde donde está lanzando, hacia dar la vuelta al sol. (Ver Transferencia de Hohmann)

¿Alguna pregunta? ¡Házmelo saber! Comprender cada detalle de esto requeriría una larga clase de Mecánica Orbital … … que puedo darte, solo házmelo saber 🙂

Recuerde, el movimiento es relativo. Con respecto a sí misma, una nave espacial siempre está parada cuando no está usando sus motores para acelerar. Y el marco de referencia inercial de la nave espacial ( inercial significa no acelerar ) es un marco de referencia tan bueno como cualquier otro; es, de hecho, un mejor marco de referencia que el marco de referencia de un observador terrestre que está experimentando aceleraciones complejas en virtud de sentarse en el campo gravitacional en la superficie de una Tierra que gira.

Entonces “parada” es un concepto sin sentido en la teoría de la relatividad (*). Lo que es significativo es el concepto de movimiento inercial: esto es lo que hacen los cuerpos cuando ninguna fuerza actúa sobre ellos. La teoría de la relatividad especial de Einstein nos dice que todos los marcos inerciales son iguales; entonces el marco de referencia de una nave espacial flotante es un marco de referencia tan bueno como el de una estrella distante.

(*) En cosmología, es posible definir “parada” de otra manera: está en reposo en relación con la radiación cósmica de fondo de microondas, lo que significa que el fondo de microondas aparece igual en todas las direcciones. La galaxia de la Vía Láctea, a la que pertenece nuestro sistema solar, se mueve a una velocidad de unos cientos de kilómetros por segundo. Entonces, si maniobraste una nave espacial para estar en reposo en relación con el CMB, se movería en relación con la Tierra a una velocidad de varios cientos de km / s (aproximadamente diez veces más rápido que la nave espacial más rápida hasta la fecha). Pero aparte de eso, y aparte del hecho de que un radiotelescopio a bordo de esta nave espacial vería la misma temperatura CMB en todas las direcciones, no sucedería nada especial.

Bien. Depende de la referencia.

El movimiento en el espacio es relativo, ya que la expansión espacial (apenas perceptible, pero real) y las partículas de radiación siempre jugarán un papel en la inercia. No obstante, las fuerzas gravitacionales, los vientos solares e incluso la materia oscura afectarán la estabilidad de su nave (también, apenas notablemente, pero sucederá).

Por otro lado, un objeto puede estar parado en referencia a otro objeto, a pesar de que ambos estén en movimiento, orbitando objetos más grandes o simplemente volando libremente.

Entonces, la respuesta es SI siempre cuando se refiere a otro cuerpo espacial. De lo contrario, no hay tal cosa como quedarse quieto en el espacio. Siempre estará en algún tipo de movimiento en alguna dirección.

El movimiento no acelerado siempre es relativo a algún marco de referencia. Cualquier cosa que no se acelere todavía está en su propio marco de referencia. Tenga en cuenta que la gravedad produce aceleración.

Estar todavía en el espacio exterior, en su sentido más amplio, significaría estar aún en comparación con el marco de referencia de Cosmic Microwave Background.

Al tener propulsores para estabilizarse, no debería ser un problema lograr la quietud en comparación con el marco CMB. Nada especial sucedería.

Pero tenga en cuenta también que nuestra velocidad actual (el movimiento de la Vía Láctea) en comparación con el cuadro CMB es de alrededor de 368 Km / seg, por lo que la nave espacial solo podría lograr esa quietud al salir de la galaxia de la Vía Láctea y luego contrarrestar ese movimiento.

Técnicamente hablando, sí.

Sin embargo, esto se llama velocidad relativa.

Un objeto (nave espacial) no tiene velocidad relativa cuando no se mueve con respecto a los objetos cercanos. De ahí el nombre relativo .

Esto se puede demostrar fácilmente en el programa Kerbal Space Program , cuando se reúne con otras naves espaciales en órbita. [1]

En conclusión, si se pregunta qué tipo de mecánicas y trucos se emplean en los viajes espaciales, puede probarlos usted mismo en el juego Kerbal Space Program.

¡Salud!

Notas al pie

[1] Foros del programa espacial Kerbal

Parada en comparación con cuál es la verdadera pregunta. Los satélites geoestacionarios son estacionarios con un punto en la Tierra debajo de ellos, pero viajan a gran velocidad. Estacionaria con la órbita de la Tierra, estacionaria con la Galaxia de la Vía Láctea, o estacionaria con el universo en expansión, parece que todos nos estamos moviendo aquí en la Tierra y en la nave espacial.

Todo movimiento es relativo. Si te refieres a inmóvil con respecto a la Tierra, entonces no. La nave espacial sería atraída hacia la Tierra a una velocidad creciente que, en ausencia de resistencia atmosférica, impactaría a la Tierra a una velocidad de escape de alrededor de 25,000 millas por hora.

Depende de lo que realmente quiere decir con “parada”. La misma superficie del espacio-tiempo se mueve, y todos los demás objetos se mueven, relativamente a otros objetos. Las estructuras muy atómicas de su nave están en movimiento, vibrando, entre lo tangible y un estado incierto o virtual. Nuestro marco de referencia en relación con otros objetos es cómo “percibimos” nuestro sentido de movimiento, velocidad o no movimiento. Puede probar esto usted mismo en un tren o en un automóvil, cerrando los ojos (y sin inercia por frenar o acelerar), y ver si realmente puede “percibir” su movimiento.

Sí, cuando chocas contra algo. Como dicen, no es la caída lo que te mata, sino la parada repentina al final. Cualquier cuerpo tiene masa, y la masa se ve afectada por la gravedad. Puede detenerse por completo en el espacio (en términos relativos), pero las masas que lo rodean aún lo afectarán. Eventualmente, si no al instante, la gravedad de una de esas masas comenzará a atraerlo. Deténgase dentro del sistema solar y el sol mismo comenzará a atraerlo a medida que atrae a los cometas. Para evitar esto, debes estar en una órbita estable alrededor del sol, lo que significa que no estás parado.

No hay forma de averiguar si un objeto está en reposo absoluto en el espacio o se mueve con cierta velocidad porque no tenemos todos los puntos de referencia definitivos.

Se puede probar un experimento mental:

Imagine un cuerpo en forma de cubo con propulsores en los 6 lados. Primero podemos disparar 3 propulsores con igual intensidad de empuje y tiempo hasta que el cubo comience a moverse a lo largo del eje positivo x, y & z. Una vez que ha alcanzado una velocidad mensurable, los propulsores se pueden apagar.
Ahora los otros 3 propulsores se pueden disparar de la misma manera hasta que el cuerpo se detenga y se drene todo el impulso. ¿No será este un estado de descanso absoluto en el espacio? ¡¡No podemos saberlo porque el cubo ya podría estar moviéndose antes de encender los propulsores … !! Puede estar en reposo por lo que sea que esté a su alrededor y visible para nosotros, pero puede haber algo muy lejos, lo que podría estar moviéndose y nunca podríamos descubrirlo.