¿Cómo evitará la nave espacial golpear los asteroides cuando viaja a la velocidad de la luz o más rápido?

El problema con la velocidad cercana a la luz es que no puedes ver nada antes de golpearlo. Su tiempo de reacción debe ser cercano a cero. Si lograras verlo, tendrías tanta inercia que cualquier corrección de rumbo sería imposible.

Afortunadamente, el espacio está increíblemente vacío. Si no se ha desplazado a través de esto: si la Luna era de 1 píxel, es un ejercicio divertido y ganó un Webby. Tarda unos 5 minutos. Eso describe nuestro sistema solar en su mayor parte vacío, que tiene más cosas de las que encontraría yendo interestelar. Pero solo describe una dimensión. Cuando observa las tres dimensiones, el espacio está aún más vacío. Todavía no hemos agregado la dimensión del tiempo. Si tiene un camino que intercepta el camino orbital de ese cuerpo, todavía hay una posibilidad muy baja de que incluso esté en el mismo punto en ese momento.

El miedo a la televisión por la red son los planetas rebeldes: planetas que han sido expulsados ​​de su estrella anfitriona y están flotando en el espacio. Hay demasiadas fuentes de luz significativas para verlas. Podrías estrellarte fácilmente en uno antes de verlo. Son una cosa real, y bastante abundante. Pero de nuevo, tienes que cumplirlos en las 4 dimensiones. El más cercano que hemos detectado estaba a 100 años luz de distancia. En comparación, nuestra estrella más cercana está a 4 años luz de distancia, y los exoplanetas de Ricitos de Oro recién descubiertos están a unos 25 años luz de distancia.

La amenaza más real es el polvo / escombros espaciales. Cuando golpeas algo a esa velocidad, es la energía creada por el impacto y la onda de choque que causa el daño real. Intentaron con el kevlar, pero aún se hace pedazos. Y eso es solo para la ISS, que solo viaja en LEO a unos 12.5 km / s. Son muchos órdenes de magnitud inferiores a C. Creo que la aplicación más reciente es micro mallas, pero no puedo encontrar ninguna literatura.

Descargo de responsabilidad: soy un autor de ciencia ficción, no un científico.

No creo que viajemos a la velocidad de la luz. Creo que iremos más allá de esa barrera de velocidad de alguna manera y espero que de una manera que elimine la amenaza que propones. (dedos cruzados)

Lo siguiente que viene a la mente es que el espacio es GRANDE, realmente muy grande (inserte la cita de Douglas Adams aquí). Una vez que está fuera del plano de nuestro sistema solar y todavía está en el espacio normal, no en una dimensión diferente, o en un agujero de gusano o algo por el estilo, las probabilidades de golpear cualquier objeto son muy pequeñas. Sí, sé que a una velocidad cercana a la de la luz que afecte a cualquier partícula, el día sería extremadamente malo.

Sin embargo, si coloca el agua en un recipiente frente a usted, podría absorber cualquier impacto y, con suerte, evitar que sea aniquilado.

Dijiste “¿chocaremos con asteroides, planetas y otras cosas?” Planetas, no. La navegación tendría que ser increíblemente horrible para encontrarse con un planeta. Un asteroide, más difícil de ver, más fácil de golpear. Otras cosas, esas son las cosas de mi vida. En realidad, es solo otro problema por resolver y resolver. Si podemos, y creo que lo haremos, desarrollar un viaje superluminal, también descubriremos una inmensa cantidad de otras cosas que ni siquiera sabemos que aún no sabemos. Uno de esos probablemente será la clave para resolver su problema.

Confío en el futuro Tengo confianza en la humanidad. Espero con gran anticipación su llegada sabiendo que el camino para llegar a ellos es infernalmente peligroso para todos nosotros.

Me imagino que esto es simplemente una cuestión de calcular la trayectoria de la nave espacial y confirmar que en ningún punto del espacio se acercará demasiado a otro objeto en el espacio. Ya hacemos estos cálculos todo el tiempo. El rover llegó a Marte sin chocar contra nada (incluido el propio Marte;)) porque algunos chicos y chicas realmente inteligentes hicieron todos los cálculos necesarios para demostrar que el rover aterrizaría de manera segura en la superficie de Marte.

Si su nave espacial realizó estos cálculos automáticamente (en un futuro donde esto es obviamente extremadamente valioso), podría asegurarse de que no colisionará con otros objetos mientras dure su viaje a la velocidad de la luz. Escuché que el espacio es un gran lugar, esto debe ser posible. Básicamente, cualquier cosa sobre la que su nave espacial tenga datos se evitaría (en teoría): otras naves espaciales, planetas, incluso campos de asteroides.

Posible solución # 2: en un mundo donde la gravedad es nuestra ostra … Podríamos ser capaces de crear campos de fuerza literales que lo alejen todo, excepto lo que está en el centro del campo de fuerza (dado un conjunto de puntos de entrada y salida). Esto crearía un concepto muy similar al de las carreteras por las que viaja hoy. Imagine un tubo de vacío gigante en el espacio (construido con nano?) Que permite que la velocidad de la luz viaje dentro de él; garantizando que no entrará en contacto con otros objetos en el camino.

Todo esto es una pseudociencia total hasta que se pruebe, así que no te tomes nada de lo que acabo de decir en serio though ¡Sin embargo, me divertí mucho pensando en las posibilidades!

¿Cómo evitaremos que las naves espaciales, que viajan a la velocidad de la luz, choquen con los asteroides?

No soy un experto, pero diría ante todo que tendríamos que planificar cuidadosamente todas las trayectorias (como ya lo hacemos). Solo cosas básicas, como con todas las otras naves espaciales.

Además, el universo es principalmente un espacio vacío. Es muy difícil golpear un planeta, incluso si lo apuntas, y mucho menos accidentalmente. El cinturón de asteroides no es lo que muestran las películas, por lo que pasarlo no es realmente un problema. Incluso si te diriges en dirección aleatoria, tienes muy pocas posibilidades de golpear algo en años luz de distancia.

Un posible problema son los micrometeoritos y otras partículas pequeñas. No estoy seguro de qué efecto tienen en nuestra hipotética nave espacial y qué tan comunes son.

Dirigir a tales velocidades es … complicado. Para hacerlo, debe aplicar una fuerza perpendicular a su línea de movimiento suficiente para alterar esa línea de modo que ya no se cruce con el objeto con el que se encontrará. Lo mismo funciona en el espacio profundo cerca de c que en un automóvil en una calle o en un bote en el agua.

Una nave espacial que incluso puede acercarse a c debe ser muy grande y masiva, por lo que debe aplicar mucha fuerza en un tiempo relativamente corto. Eso impone ciertas restricciones estructurales a tu nave: será un poco más robusto de lo que te gustaría porque no quieres romper la nave.

Necesitará un telescopio dirigido a lo largo de esa línea para ver qué tan lejos están las cosas frente a usted, obviamente, para que sepa que hay algo con lo que tropezarse. Además, debe ver un poco hacia los lados porque es posible que las cosas no estén frente a usted en este momento, sino que se muevan para que así sea cuando llegue allí. Piensa en un auto que pasa una luz roja y te desgarra. Eso significa una lente ojo de pez para ver todo el cielo frente a ti.

Cuanto más rápido se mueva, antes tendrá que aplicar esa fuerza, por lo que tendrá que ver más lejos para saber que hay algo en su camino. Eso significa que cuanto más rápido vaya, más poderoso será el telescopio que necesitará, más poder de captación de luz y más resolución, y la capacidad de amplificar unos pocos fotones en muchos. Las cosas en el espacio que destruirán su nave espacial no siempre brillan con su propia luz o incluso reflejan muy bien la luz de las estrellas, y los objetos muy pequeños pueden causar mucho daño al impactar.

La gente ha pensado en esto por algún tiempo. Para la tecnología actual (sin unidades de urdimbre o escudos de energía), una solución simple es pegar una gran masa de hielo o roca compactada y polvo en la parte delantera de dicha nave y no preocuparse por cosas más pequeñas que decir una pelota de béisbol. Impactarían con la fuerza destructiva de una bomba nuclear de tamaño mediano, pero una armadura suficiente podría resistir muchos de estos impactos antes de erosionarse y exponer algo vital. Un enjambre denso de tales objetos del tamaño de una pelota de béisbol sería un problema real, por supuesto, además de que toda la armadura es pesada, lo que significa que tienes que llevar aún más combustible para que se mueva y girarla para evitar cosas más grandes que el béisbol.

Ah, y blindar el telescopio será, bueno, imposible. La lente del objetivo será picada y erosionada por polvo extremadamente fino muy rápidamente.

Un gran láser para “vaporizar” tales amenazas y algo para impulsarlo también será enorme, y de todos modos te toparás con los escombros.

Una mejor solución sería la misma forma en que evita ser dañado por una bomba nuclear: estar en otro lugar. Las rutas potenciales para tales naves deben ser exploradas de antemano por naves más lentas para que se sepa que el espacio por el que viajará estará libre de tales peligros.

No podemos viajar a la velocidad de la luz, por lo que la pregunta es discutible tal como está escrita. Así que vamos a reescribirlo como “si viajamos a una velocidad muy cercana a la de la luz …”

La navegación para evitar las estrellas sería bastante trivial … digamos que la velocidad está tan cerca de la velocidad de la luz que no hace una diferencia apreciable en el tiempo de viaje al alfa centauro para aproximarlo a la velocidad de la luz. Entonces todavía hay más de CUATRO AÑOS de advertencia avanzada para evitar la estrella. El espacio es GRANDE.

Incluso si no tuviéramos detectores capaces de notar la estrella (sería una fuente de rayos gamma muy adelante, muy obvio) podríamos reducir la velocidad por un tiempo para orientarnos. Sería como navegar por una venda romm al recordar dónde está todo, pero se detiene a intervalos regulares para mirar a su alrededor.

Pero es más probable que tengamos detectores de rayos gamma haciendo un seguimiento.

Los objetos más pequeños también serían visibles si su luz dispersa se desplazara masivamente hacia el azul. Sin embargo, puede ser un poco más complicado evitarlos. Eso tendría que resolverse, y puede poner una velocidad máxima en el viaje.

No has pensado en el polvo y los protones libres, etc. en el espacio. La nave necesitaría algún tipo de lanzamiento porque no puedes evitarlo de manera realista. Esto agregaría resistencia al movimiento y produciría una onda de arco relativista de hidrógeno supercomprimido … probablemente un plasma de quark gluon y tal vez agujeros negros cuánticos hirviendo en la estela.

Estamos hablando de energías comparables a la salida de estrellas aquí. Probablemente muy grandes. Creo que si tuviéramos esa tecnología no estaríamos tan preocupados por el vuelo estelar.

Sin embargo, la respuesta corta a su pregunta es que el espacio es un lugar vacío tan grande que, incluso cerca de la velocidad de la luz, hay mucho tiempo para maniobrar alrededor de algo como una estrella.

Realmente es imposible viajar a la velocidad de la luz para cualquier asunto con una masa en reposo mayor que cero, pero puede acercarse tanto como desee siempre que tenga suficiente energía para hacerlo. Continúe con el tema de la exploración espacial con naves espaciales, y no supongo que necesariamente estén tripulados por humanos, aún necesitarán mucho apoyo logístico y lo imagino en forma de un enjambre de sondas que se extiende muy por delante del nave espacial principal en un cono, mapeando y retransmitiendo los vectores de posición, composición, masa y velocidad de cualquier objeto que encuentre.

Esto permitirá correcciones del curso para evitar objetos grandes. Para objetos más pequeños, lo más probable es que sea necesario tener una gran masa que se mueva más allá de la proa de la nave, diseñada para absorber los escombros que encontraría.

Cuanto más se acerque su nave a la velocidad de la luz, por supuesto, 1. más sondas necesitará, y 2. cuanto más lejos tengan que estar para poder maniobrar alrededor de objetos grandes, y 3. más grande será su proa en movimiento masa tendría que ser.

Un beneficio adicional de tener una gran masa frente a su nave es que puede hacerla girar y crear un poderoso campo magnético alrededor de su nave, que también desvía los rayos cósmicos y la radiación.

Estos principios son sólidos, pero de ninguna manera es un esfuerzo trivial.

La película Pasajeros que acaba de salir recientemente involucra una situación relacionada con su pregunta. Contestaré la pregunta primero. Creo que si tuvieras tecnologías para acercarte incluso a la velocidad de la luz (porque lograr la velocidad de la luz es imposible), tendrías la tecnología para trazar un camino seguro para viajar en primer lugar. Si no hay una ruta clara, un piloto / robot automatizado podría predecir la ruta más segura y podría hacer ajustes cuando sea necesario.

La película Pasajeros trata sobre cómo los astroides interfieren inesperadamente con la trayectoria de vuelo de la nave y la dañan, mientras viaja a media velocidad de la luz. ¡Fue genial verlo!

No puedes viajar a la velocidad de la luz, pero sí, si viajas a cualquier velocidad debes preocuparte por toparte con cosas. El transbordador espacial regresaría con pozos en el parabrisas por impactos con escombros indetectablemente pequeños en órbita. A medida que se acerca a la velocidad de la luz, no se trata solo de cantidades multiplicativas de energías, sino exponencial (golpear algo al 95% c es mucho más de 19 veces más malo que golpearlo al 5% c). Necesitaría una gran cantidad de protección para los micro impactos inevitables y además podría golpear fácilmente algo más grande (espero que sus probabilidades sean bajas en el espacio interestelar). Y no es solo un grano de arena. A medida que aceleras, la luz con la que te encuentras se desplaza hacia el azul en el espectro gamma. Espero que hayas traído un excelente protector solar.

Dado que los sistemas de navegación no funcionarán a la velocidad de la luz, y vería cosas en cámara lenta, no sería difícil evitar las estrellas ya que el espacio es espacioso. Y dado que viaja muy rápido, los polvos serán potencialmente muy peligrosos. Solo haz que los granos de arena se muevan en la máquina 1, te hará daño. Ahora esto es miles de veces más rápido. Necesitaríamos materiales mucho más fuertes como escudo.

Necesita un campo de fuerza que lo lleve a desviar las cosas. En los viejos tiempos, los trenes serían conducidos por un “cazador de vacas”, una gran barrera curva de metal. Entonces, necesitas un “cazador de vacas” para la nave espacial. Pero en realidad, sería mejor cambiar de dirección que golpear algo cerca de la velocidad de la luz. Afortunadamente, los asteroides son poco comunes en la mayor parte del espacio exterior.

La materia oscura y su energía es como una red de fuerza desgarrada, que viaja a velocidades de fotones, con una gran masa interrumpiría la materia y la energía en el espacio, y si es posible, golpear otros objetos sería la menor de sus preocupaciones. Si algo viaja a esa velocidad, debería ser capaz de abrirse camino a través de toda esa materia oscura, distorsionar las posiciones, las órbitas de los objetos en el espacio y ¡definitivamente tendremos que convocar a los Guardianes de la Galaxia para restablecer el orden!

No lo harán, por la misma razón que nuestra nave espacial actual, mucho más lenta que la luz, no tiene que preocuparse por esquivar asteroides: el espacio es grande, y no hay tantos asteroides en comparación. Tendría que intentar activamente lograr cualquier posibilidad significativa de golpear a uno.

No lo hacen, porque nada con masa puede viajar a c (velocidad de la luz) o más rápido, a menos que aproveche los agujeros de gusano o algo así.

Sin embargo, si, digamos que viaja a 0.99999c o incluso más lento, simplemente no se molesta en evitar los asteroides. Una vez que lo has visto, es demasiado tarde. Uno construiría una nave espacial capaz de recibir golpes.

De todos modos, los grandes asteroides no son un problema, ya que están muy separados.

Pasando por alto el hecho de que las naves espaciales no pueden viajar más rápido que la velocidad de la luz, el piloto de la nave espacial vería los peligros a través del escudo protector de la nave espacial. Si yo fuera un astronauta viajando hacia el Sol, por ejemplo, pasando por la órbita de la Tierra, podría ver el Sol. Viajando a la velocidad de la luz, me tomaría 8 minutos llegar a la superficie del Sol, por lo que podría alejarme fácilmente del Sol y evitar chocar contra él.

Del mismo modo, pude detectar visualmente los asteroides y evitarlos. Los sistemas como el radar no serán útiles ya que las ondas de radio que envío llegarán al mismo tiempo o después de que llegue al objeto distante. Por lo tanto, tendría que mantener los ojos bien abiertos para detectar asteroides distantes para no toparme con ellos. Quizás un buen par de binoculares ayudaría.

Es imposible que cualquier cosa con masa viaje a la velocidad de la luz (o más rápido), por lo que esta es una pregunta sin sentido.

Las leyes de la física ni siquiera pueden dar una respuesta a lo que hipotéticamente podría suceder.

A esas velocidades tendrían que esquivar los átomos.
Un átomo tendría la energía de un tren de carga completamente cargado a toda velocidad … unos pocos miles por segundo … ¡adivinen!

No puedes viajar más rápido que la luz en el espacio tal como lo conocemos. Para viajar más rápido que la luz, tendrán que viajar a través de algún tipo de hiperespacio, cuya naturaleza no podemos adivinar. Es poco probable que los asteroides se proyecten en el hiperespacio, aunque probablemente tenga sus propios peligros, si existe.

… .. siga las indicaciones hacia el puente Einstein-Rosen, el viaje cercano a la velocidad de la luz está sobrevalorado, y es mejor que tome la autopista