Alcubierre "warp drive" y gravitación/consideraciones orbitales

Hay algunas preguntas con respecto a la unidad de Alcubierre aquí, así que plantearé esta y veré qué obtengo.

Actualmente, nuestros vehículos de exploración espacial, tanto tripulados como no tripulados, están a merced de Kepler y Newton. Tenemos cierto control sobre la dirección a la que apuntamos y qué tan rápido vamos, pero nuestro movimiento a través del espacio se rige por la honda alrededor de la Tierra, el Sol y otros planetas y lunas, lo que nos permite ganar, perder o mantener nuestra velocidad. mucho más eficientemente que cualquier cohete. No hay fuente de energía ni motor de empuje que podamos concebir que sea lo suficientemente potente o duradero como para permitirnos ignorar el movimiento orbital y simplemente empujar , contra el Sol y cualquier otro pozo de gravedad cercano, para tomar un camino relativamente recto en cualquier lugar de nuestro vecindario.

Edición basada en el comentario de Deer Hunter...

Ahora imaginemos un sistema de propulsión lo suficientemente poderoso como para que ya no necesitemos usar la honda de gravedad como nuestro principal medio de propulsión fuera de LEO. El Alcubierre Drive es actualmente la tecnología futura más plausible, pero podríamos imaginar prácticamente cualquier sistema de accionamiento que nos permita no solo "ganar", cómodamente, contra la atracción en línea recta de cualquier cosa en el sistema solar, sino que sea lo suficientemente eficiente como para tal tira y afloja es una gota en el océano para la capacidad de combustible del barco equipado con tal propulsión. Tal sistema de propulsión, incluso si fuera subluminal, sería la puerta de entrada al sistema solar (incluso a la mitad de la velocidad de la luz, poco práctico para los viajes interestelares, haría que aterrizar en Marte y regresar fuera un viaje de un día).

Aquí está la pregunta; dado un sistema de propulsión, basado en Alcubierre o no, lo suficientemente potente como para que ya no dependamos de las maniobras de navegación basadas en la gravedad para movernos, ¿qué papel jugaría la gravedad en nuestra navegación y maniobra? Obviamente, donde la gravedad nos ayuda, como caer hacia el Sol para cruzar el sistema, podemos dejarlo, y realmente no hay "quedarse quietos" (aunque incluso eso podría ser posible con un sistema de impulso de este tipo, dependiendo de su definición de "todavía"), pero dado que tendríamos la capacidad de viajar mucho más rápido de lo que la gravedad podría tirar de nosotros, me imagino que la gravedad sería más un obstáculo que una ayuda; simplemente ajustaríamos el rumbo para tener en cuenta el efecto de los pozos de gravedad al pasar junto a ellos, tal como lo hacemos actualmente en los aviones para tener en cuenta el viento.

Entonces, ¿la gravedad realmente importaría más en la era del motor de empuje post-reaccionario de los viajes espaciales? ¿O sería, al igual que el viento en un avión, simplemente algo que corregir?

Keith, recuerda que no hay unidades de Alcubierre a partir de ahora. La especulación ociosa sin planos no es para lo que es SEx.SE: la ciencia ficción puede ser el lugar para eso, creo. Nota: Estoy votando para cerrar como demasiado amplio. Por favor, siéntase libre de editar la publicación.
... Excepto, por supuesto, que ya hay unidades de Alcubierre en Sci-Fi; se llaman impulsores warp, y el universo de Star Trek está lleno de ellos, junto con una buena dosis de "no queremos lidiar con la física real, así que solo agítala con la mano". La respuesta se basaría en el televisor resultante en el que la palabra "órbita" es una mención descartable. El sistema de accionamiento en cuestión no tiene por qué deformar el espacio-tiempo; podríamos formular hipótesis basadas en cualquier supercohete. La pregunta permanece; ¿Qué papel jugará la gravedad en la navegación y las maniobras una vez que la tecnología avance más allá de la dependencia de la gravedad para moverse?
Las unidades de Alcubierre no son del todo ciencia ficción, pero (y odio decir esto...), esta pregunta podría ser mejor para la física que aquí. Es mucho en el ámbito teórico por ahora.
"empujar, contra el Sol y cualquier otro pozo de gravedad cercano", No hay tal empuje en absoluto. Todo es acción-reacción.
Si se formara una burbuja warp, que probablemente sea la única forma en que viajarías más rápido que la luz, destruiría cualquier cosa a su alrededor con su propia fuerza gravitacional. Básicamente, destruiría el sistema solar antes de que empezaras a moverte.

Respuestas (2)

Dejemos de lado, por el momento, la deformación del campo, etc., y consideremos un hipotético sistema de propulsión ultrapotente que no tenga un efecto significativo en el espacio-tiempo más allá de la región inmediata de la propia nave. Digamos también que su nave puede (de alguna manera) negar los efectos de una aceleración extremadamente alta. Incluso con esta bala mágica definitiva, tus trayectorias seguirán trazando secciones cónicas. Newton y Kepler todavía se aplican, simplemente corregidos por ecuaciones relativistas a velocidades más altas.

No importa lo rápido que vayas, si eres subluminal, tu camino sigue siendo una curva trazada en un pozo de gravedad. Kepler y Newton solo le brindan una forma de mapear su viaje. La ultra alta velocidad subluminal no romperá las matemáticas, pero una vez que llegue a un porcentaje sustancial de la velocidad de la luz, no se pueden ignorar los efectos relativistas.

El impulso de Alcubierre requiere materia exótica para contraer el espacio-tiempo detrás de él. La contracción del espacio-tiempo en el frente requiere la misma cantidad de energía/materia positiva. El requerimiento de masa/energía negativa propuesto por Ramón y Ford es de aproximadamente -10E64Kg. Se requiere la misma cantidad (10E64Kg) en el frente. Ahora analicemos esta masa:

Masa del Sol=1,989E30 Kg=1 Masa solar Masa del agujero negro supermasivo=Millones de masas solares~1,0E40 Kg, que es 1,0E24 veces menos que un SMB.

Ahora imagine la deformación del espacio-tiempo creada por tal cantidad de masa. Estamos creando una deformación tan grande para lograr un viaje FTL, que es el propósito de nuestro Alcubierre Drive. Puedes leer más aquí

Tu pregunta:

dado un sistema de propulsión, basado en Alcubierre o no, lo suficientemente potente como para que ya no dependamos de las maniobras de navegación basadas en la gravedad para movernos, ¿qué papel jugaría la gravedad en nuestra navegación y maniobra?

Actualmente, la unidad Alcubierre es el único enfoque realizable para FTL que es lo suficientemente potente. Queda por determinar la utilidad y corrección de otras teorías . Por lo tanto, cualquier nave que use este sistema de propulsión debe obtener una región de espacio entre el origen y el destino, de modo que el efecto de la deformación sea nulo. De lo contrario, la deformación dominante de la nave frente a otras masas atraería la materia circundante hacia la burbuja de deformación. Entonces, sí, Gravedad/Materia seguiría importando, pero no en la forma en que importaba en el caso de Gravitational Slingshots.

"...Gravedad/Materia seguiría importando pero no en la forma en que importaba..." Esa frase me importaba mucho.