Con $ 1 billón de dólares y 20 años, ¿podríamos construir una nave espacial subligera capaz de alcanzar al menos el 50% de la velocidad de la luz?

Dudo que sea posible … en absoluto, y mucho menos con relativamente poco dinero y sin tiempo suficiente.

Ponerse en marcha tan rápido requiere MUCHA energía. Hay una ecuación física llamada “La ecuación del cohete” que determina la menor cantidad de energía posible que requiere para alcanzar una velocidad específica.

La fuente de energía más densa posible es la antimateria. Una colisión de materia / antimateria produce energía pura: el 100% del material se convierte en energía por [matemática] E = mc ^ 2 [/ matemática].

Si tiene un “cohete ideal”, con un escape cercano a la velocidad de la luz, entonces el 73% de la masa del barco será combustible, de los cuales la mitad debe ser antimateria.

Por lo tanto, si la tripulación + comida + oxígeno + agua se puede acumular en una carga útil de 1 tonelada, entonces necesitarías 0,37 toneladas de antimateria.

No hay forma de “extraer” la antimateria: para “fabricarla” se necesita una máquina gigantesca como el Gran Colisionador de Hadrones, y el costo de hacerlo es una locura.

La NASA dio una cifra de $ 62.5 billones por gramo de antihidrógeno … otras estimaciones son tan bajas como $ 25 mil millones para un enfoque de “línea de producción”. El combustible solo para su nave espacial es de aproximadamente $ 10,000,000,000,000,000,000, así que … no va a suceder.

La antimateria es creada por los rayos cósmicos en la atmósfera, pero recolectarla antes de que se aniquile con materia normal es irrazonablemente difícil y, en cualquier caso, se produce muy poca cantidad de material.

El almacenamiento de la antimateria es extremadamente difícil, incluso si la más mínima cantidad pudiera tocar materia normal, la explosión resultante de solo un gramo sería suficiente para nivelar una ciudad.

Simplemente no hay posibilidad de usar antimateria.

Entonces … ¿cuál es la segunda mejor fuente de energía?

La fusión nuclear de hidrógeno es la segunda más eficiente, pero es MUCHO menos eficiente que la antimateria. La cantidad de combustible que necesita aumenta hasta un grado loco.

El mejor estudio de esto es el “Proyecto Orión”, de los años 50 y 60. Descubrieron que una nave espacial con un peso de 4 millones de toneladas, impulsada por el lanzamiento de bombas nucleares detrás de una gigantesca ‘placa de empuje’ sería el uso más eficiente de la energía nuclear.

Esa nave espacial podría manejar el 10% de la velocidad de la luz: si agrega más bombas en un esfuerzo por ir más rápido, eso elevaría la masa hasta un grado que en realidad iría más lento.

Entonces, mi conclusión es que la antimateria es el único medio para ir más rápido que el 10% de la velocidad de la luz … y no se puede usar la antimateria.

Al 10% de la velocidad de la luz, tomaría alrededor de 50 años llegar a la estrella más cercana (se necesita algo de tiempo para la aceleración y la desaceleración).

Para cualquier astronauta, es un viaje de ida. Si se lanzan a los 20 años, tendrán 70 años cuando salgan de su embarcación en su destino.

Claramente eso no va a funcionar.

Necesitamos algo como animación suspendida … pero no la tenemos.

No. Esa es una cantidad de dinero moderada a pequeña y una cantidad de tiempo muy breve. Si arrojaste $ 50 billones en un desarrollo de 50 años, sospecho que podrías alcanzar el 0.01% de la velocidad de la luz.

20 años es un trabajo urgente para diseñar, fabricar, probar, modificar y finalizar algo de tal escala. Sería un suicidio 50/50 por vuelo tripulado. Apolo y Orión serían un paseo por el parque en comparación con tu propuesta.

Voyager 1 sigue siendo el titular de la velocidad de escape de helio. 17km / s. La velocidad de la luz es 17,647 más rápida que la Voyager 1. No podemos simplemente atar miles de cohetes y aumentar gradualmente la velocidad. Nunca se apreciará cerca del 50% de c.

Incluso las velas ligeras no se acercarían a 50 / c. Avance: Starshot es asquerosamente optimista sin llegar al 20% con cargas útiles del tamaño de un chip.

La propulsión nuclear tiene una posibilidad justa o alcanzar algunos límites superiores aún desconocidos. ¿Has oido de esto? Es brillante. Lo que haces es cargar miles de bombas nucleares y detonarlas una a la vez detrás de tu nave espacial … Espera, ¿a dónde vas? ¡Vuelve!

Cañones de riel? No. No sostienen la aceleración; construir uno fuera de una atmósfera es actualmente poco probable; y destruirían la carga con solo presionar un botón. Pero con algunos ajustes podría funcionar en situaciones limitadas.

¿Motor warp? Requiere masa negativa y energía negativa. Solo existe en ciencia ficción.

Y ni siquiera hemos discutido qué debe hacer la nave espacial.

Sugeriría mirar Project Breakthrough StarShot

El alcance total de esta iniciativa es lanzar pequeñas naves espaciales hacia Alpha Centauri , nuestra estrella vecina más cercana, aproximadamente 4,3 años luz, a aproximadamente el 20% de la velocidad de la luz. Este proyecto incluye las mentes de Stephen Hawking y el esperanzado multimillonario de Silicon Valley, Yuri Milner . No solo este Yuri ha puesto sus $ 100 millones para comenzar la investigación de este proyecto. El plan consiste en unir velas láser a naves espaciales del tamaño de un franqueo con cámaras y equipos y acelerarlo a 0.2c usando una matriz láser de 100 mil millones de vatios en la Tierra.

Como es de esperar, hay muchos obstáculos para lograr esto, como la durabilidad de las naves espaciales que viajan a velocidades inferiores a la de la luz. Pero este proyecto actualmente solo tiene como objetivo enviar naves espaciales de pequeño tamaño de chip al espacio. Ampliar esto sería un desafío aún mayor.

Creo que es improbable que en 20 años podamos sentarnos en una nave espacial de baja velocidad de la luz e ir de vacaciones a nuestra estrella más cercana, y arrojarle $ 1 billón sin la investigación y la tecnología adecuadas sería un desperdicio. Lo que no quiere decir que, si se utiliza correctamente, definitivamente estaríamos más cerca de lograrlo con este tipo de soporte.
*Mis dedos están cruzados*

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