¿Es posible catapultar una nave espacial al espacio?

Como han dicho otros, no es realmente práctico. Lanzar algo en una catapulta lo suficientemente rápido como para tener un impacto en los requisitos de combustible significaría que la aceleración / fuerzas involucradas serían demasiado grandes para que el cuerpo humano las maneje y que la nave espacial tampoco sea muy buena.

Recuerda, el espacio no es así:

El espacio es así:

(Figuras no a escala) La parte difícil no es llegar al espacio, va lo suficientemente rápido como para permanecer allí. Puede leer el artículo xkcd sobre Orbital Speed ​​del que provienen esas imágenes si desea obtener más explicaciones.

EDITAR: Aquí hay otro buen artículo de xkcd sobre los tipos de fuerzas que el cuerpo humano puede soportar y desde qué direcciones: NASCAR sin reglas

En Around the Moon de Jules Verne (secuela de From the Earth to the Moon ), los protagonistas que viajan en el proyectil (disparados desde un cañón) se preocupan por un tiempo de que vuelvan a caer a la Tierra, ya que los astrónomos calcularon la velocidad de escape ( aproximadamente 11 km / s) incorrectamente al no tener en cuenta la resistencia del aire. Afortunadamente para los viajeros, el cañón fue más poderoso de lo esperado, lanzándolos al espacio a los 16 km / s necesarios (según Verne).

En realidad, se necesita una velocidad mucho mayor incluso para que un proyectil hipersónico de forma aerodinámica atraviese la densa atmósfera inferior. Y ahí radica su problema: ¿cómo sobrevive su proyectil a las inmensas cantidades de calor que se generarían?

Solo por esta razón, sospecho que dicho sistema de lanzamiento (ya sea un cañón, una catapulta, un cañón de riel o cualquier otra cosa) nunca será práctico.

En teoría sí. En la práctica, debes hacer que la nave alcance al menos 8 km / s para incluso ponerla en órbita (y mucho menos salir del pozo de gravedad). Eso es increíblemente rápido. Incluso si pudieras diseñar una catapulta que pudiera acelerar un barco tan rápido, e incluso si pudieras hacerlo sin destrozar el barco, tendría que atravesar la atmósfera a esa velocidad sin quemarse. Eso último es quizás el menos probable. La resistencia del aire a esa velocidad es una locura y casi imposible de defender.

Hay esfuerzos para lanzar pequeñas cargas útiles directamente a la órbita desde el suelo usando un cañón de riel. No creo que se haya hecho realmente. ¡Solo se pueden usar materiales que puedan resistir la aceleración inicial increíblemente alta (g en dígitos triples), lo que definitivamente excluye a los humanos!

Estoy de acuerdo con Geoffrey Widdison en que la calefacción es un gran problema. Dado que la velocidad máxima se logra dejando el arma, ¡es como un meteorito en reversa!

Luego, una vez en el espacio, la carga útil debe usar su propio empuje para lograr una órbita estable.

Fue un clásico de la ciencia ficción de los años cincuenta. Heinlein postuló una catapulta que subió a Pike’s Peak en Colorado. Pero por razones que otros han mencionado, las matemáticas no funcionan.

No puedes tener toda, o incluso la mayoría, de la aceleración que ocurre cerca del suelo. Intentar viajar a través de la espesa atmósfera a velocidades orbitales destruiría cualquier nave e incluso si no lo hiciera, te ralentizaría demasiado.

Supongo que usar una catapulta para subir un poco y luego encender motores de cohetes podría funcionar. Los cohetes son más eficientes una vez que el aire comienza a adelgazarse un poco. Sin embargo, no estoy seguro de que sea factible construir una catapulta de este tipo, e incluso si lo es, no estoy seguro de que tenga sentido: si tiene los cohetes de todos modos, ¿por qué no usarlos desde el principio, incluso si no lo son? con una eficiencia óptima?