¿Sería más fácil, más rápido y más económico engancharse a cometas, asteroides u otros objetos que viajan a través del espacio, para viajes espaciales intergalácticos e interestelares, en lugar de usar una nave espacial autopropulsada por completo?

No.

Primero, no hay ningún cometa o asteroide conocido que tenga trayectorias interestelares o intergalácticas . Lo mejor que podríamos hacer es subirnos a uno que tenga una órbita que lo lleve al sistema solar exterior, tal vez a la nube de Oort.

Segundo, los asteroides y los cometas se mueven muy lentamente una vez que comienzan a alejarse del sol. Algunos cometas tienen órbitas que tardan más de un millón de años. Podríamos adquirir velocidades similares fácilmente al hacer sobrevuelos de planetas.

Tercero, en el espacio abierto, una vez que un objeto ha alcanzado una velocidad decente, no necesita propulsión para mantenerse en funcionamiento. Si podemos conseguir un vehículo en la misma trayectoria que un cometa, no usará más combustible volando al costado del que se uniría al cometa.

Finalmente, para aterrizar en un cometa / asteroide, el vehículo debe alcanzar la misma velocidad. Para ver algún beneficio de este plan, nos gustaría reunirnos cuando el objeto es lento y montarlo cuando es rápido, pero estos objetos son más rápidos cerca del sol y más lentos a donde nos gustaría ir.

Sin embargo, el principio es sólido. Como se muestra en la imagen a continuación: si está en una órbita inicial en la que se cruza el cometa / asteroide, unirse al cometa / asteroide le dará un viaje gratis a una nueva órbita. Pero es mejor que sea un gran cometa / asteroide en relación con su nave, o su masa adicional cambiará la órbita del cometa / asteroide.

La trayectoria de un objeto no propulsado (como un cometa o una nave espacial con sus motores apagados) a través del espacio está determinada enteramente por su posición y velocidad actuales, y las fuerzas gravitacionales que actúan sobre él. Para enganchar un paseo con un cometa, primero debes hacer coincidir su posición y velocidad. En ese punto, seguirías la misma trayectoria independientemente de si estás “apegado” o no, y por lo tanto el cometa en sí es redundante.

Los únicos beneficios plausibles que he visto sugeridos para unirse a un cometa o asteroide son 1) proteger de la radiación o 2) usar la masa del cuerpo como propulsor (por ejemplo, convertir un esteroide de agua en propulsor de hidrógeno / oxígeno y usarlo como combustible gigante tanque).

Como señala Tim Converse, en teoría podrías permitirte colisionar con el cometa a muy alta velocidad. En principio, esto es similar a usar un escudo térmico para frenar en la atmósfera de un planeta: ha igualado la posición pero no la velocidad, y deja que el escudo térmico absorba la energía para que su velocidad relativa al planeta sea cercana a cero por el hora está hecha. Entonces tienes la velocidad del planeta gratis.

Desafortunadamente, los asteroides y los cometas no tienen atmósferas, y no hay técnicas que conozca para absorber una colisión con un asteroide o cometa a muchos kilómetros por segundo de una manera que no destruya una nave espacial. Y cualquier cuerpo con suficiente gravedad para mantener una atmósfera podría ser utilizado para una honda gravitacional que le daría el doble de aceleración que el frenado aéreo, con el beneficio adicional de que no necesita escapar más tarde de su gravedad para llegar a donde vas.

De hecho, tengo algunas propuestas de investigación que estoy tratando de pulir que construirían una base científica para la tecnología precursora requerida para convertir los asteroides en naves espaciales. Esta es, en mi opinión, una gran idea para los viajes dentro del sistema y para las semillas de colonias (dependiendo del tipo, es decir, la composición del cuerpo). Puedes hacer muchas cosas realmente geniales con trayectorias y puntos de lagrange que requieren muy poca energía. Sin embargo, cambiar las órbitas requeriría un motor masivo. Si bien no considero que esté fuera del ámbito de las posibilidades, me encuentro en una compañía sorprendentemente delgada.

¿Pero ir interestelar o intergaláctico? No.

La respuesta del Sr. Frost es, como siempre, brillante.
Agregaré algunas observaciones simples.
1. Si planea aterrizar en un objeto extraterrestre y engancharse, debe traer su propio hábitat capaz de alcanzar velocidades de encuentro, aterrizar toda la nave (en lugar de un módulo de aterrizaje o lanzadera) y luego salir del objeto para continuar el viaje.
2. Una vez que alcanzas la velocidad del objeto, como señala Mr. Frost, tienes esa velocidad. ¿Por qué aterrizar? ¿Por qué no simplemente dar los pasos necesarios para alcanzar esa velocidad y tomar la ruta más directa posible? Esa ruta puede incluir muchos pases cercanos a objetos masivos para aumentar la velocidad, pero nuevamente, la ruta más directa posible en oposición a la órbita evolucionada del objeto.
3. Como fanático de la ciencia ficción, uno debe considerar que un objeto que orbita el sistema solar puede no ser geológicamente estable. A menos que el objeto sea un solo trozo sólido de roca, las fuerzas de “marea” de un paso cercano a otro objeto masivo podrían generar actividad sísmica que podría ser bastante peligrosa para los autostopistas. Esto se describió de manera demasiado dramática (pero algo entretenida) en la película de 1998 “Armageddon”.
4. Y hablando de un impacto profundo … o lo que sea … consideremos también los riesgos de que tu viaje se estrelle (o sea chocado por) otro pedazo de basura interplanetaria. Su nave podría ser un pato sentado, mientras que uno esperaría que una nave en ruta hacia su destino esté alerta ante la posibilidad de un encuentro sorpresa con una roca perdida u otros escombros. Si bien una nave de autostop también podría estar vigilante, el objeto que proporciona el viaje cegaría a los pasajeros a menos que configuraran dispositivos de escaneo en la superficie del objeto para permitir el escaneo en todas las direcciones. Esto está empezando a ser muuuucho problema.
5. Estirando los límites de la imaginación, también se debe suponer que una nave ocupada por humanos capaz de, por ejemplo, un viaje a Plutón, sería bastante masiva por derecho propio. ¿Qué le hará esa masa adicional al objeto? Claramente, el objeto y la nave se encontrarán suavemente, haciendo coincidir las velocidades y las trayectorias, pero entonces tienes el gran bulto de una nave que se agrega a la masa del objeto, y esa masa adicional alterará ligeramente el centro de gravedad del objeto (suponiendo que la nave está anclado al objeto). Esto podría ser trivial, pero tal vez no. Si el objeto gira o cae, ¿la masa adicional lo alterará de alguna manera, tal vez creando una especie de oscilación excéntrica de algún tipo? Si es así, ¿a qué impacto a largo plazo en el objeto?