Ballenas espaciales, ¿cómo moverse?

1. Sobreviviendo al vacío. Los insectos tienen exoesqueletos que ya los hacen más resistentes a que sus fluidos internos se evaporen en el vacío (como se ve en este video , donde una araña y una mosca sobreviven a una estancia en el vacío).

Por suerte, estos investigadores descubrieron que si el exoesqueleto se trata con un haz de electrones, hace que toda una variedad de insectos sean más resistentes al vacío. Lo llamaron exoesqueleto de nanotraje .

de http://phenomena.nationalgeographic.com/2013/04/19/nanosuits-allow-insects-to-survive-in-space-like-vacuum/

Normalmente, si pones un insecto en el vacío, muere. Sus fluidos corporales son rápidamente succionados de su cuerpo, que luego colapsa hacia adentro en una cáscara arrugada. Es por eso que los SEM se utilizan en especímenes ya muertos, que se han conservado especialmente. Pero Takahiko Hariyama, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Hamamatsu, descubrió que los gusanos de la mosca de la fruta pueden sobrevivir en estas duras condiciones.

Extrañamente, Hariyama descubrió que el haz de electrones del microscopio de alguna manera estaba protegiendo a los gusanos. De hecho, si apagaba el rayo antes de colocar a los insectos en la cámara de vacío, sus cuerpos se desmoronaban de la manera horrible habitual.

La corazonada de Hariyama fue que los electrones energéticos fusionan moléculas en la cutícula de las larvas (su capa externa) en una capa defensiva, creando una barrera dura pero flexible sobre sus cuerpos. Esta barrera tiene un grosor de entre 50 y 100 nanómetros (mil millonésimas de metro), pero es suficiente para evitar que los gases y líquidos abandonen el cuerpo de la larva. ... Esta técnica protegió a las hormigas, las larvas de mosquitos, las abejas y los gusanos de las moscas en la cámara de vacío de un SEM. Incluso funcionó en un gusano plano de cuerpo blando. Los animales sobrevivieron a su experiencia, y la mayoría de las larvas de mosquito incluso se transformaron en adultos más tarde.

Esto es lo que tienen las ballenas espaciales también.

2. Suministro de oxígeno a bordo . No hay nada que respirar en el espacio. Tampoco hay nada bajo el agua, por lo que esta táctica proviene directamente del repertorio de ballenas de la vida real. Las ballenas usan una molécula similar a la hemoglobina llamada mioglobina para almacenar grandes cantidades de oxígeno, manteniéndolas para sus inmersiones profundas. Vuestras ballenas espaciales tendrán aún más mioglobina (obesos asquerosos con enormes lagos internos) para sustentarlas en sus viajes por el vacío. La mioglobina agotada se puede metabolizar para obtener energía.

3. Pérdida de calor . Las cosas que generan calor interno (como las máquinas o estas ballenas espaciales exotérmicas) se calientan en el espacio. Es un problema. La única forma de deshacerse del calor es irradiándolo: sin materia circundante, la convección y la conducción no son opciones. O: puedes concentrar tu calor en materia prescindible y desechar la materia con el calor. Eso es lo que hacen las ballenas, con los productos metabólicos y los desechos. Lo que nos lleva a

4. Propulsión . Cada acción tiene una reacción igual y opuesta. Para avanzar mientras flotas en el espacio, debes arrojar materia detrás de ti. Esto lo hacen las ballenas, expulsando desechos calientes (quizás calentados a estado gaseoso) para la propulsión a chorro.

Estoy reflexionando sobre si sería posible un vórtice de gas en el espacio; estoy pensando en esos cañones de vórtice de humo en los que los anillos de humo expulsados ​​​​se mantienen unidos a una distancia. Si uno puede crear un vórtice de gas en el espacio, estas ballenas definitivamente lo harán. Para fines de comunicación, por supuesto; en el espacio, nadie puede oírte cantar.

¿Cómo se mueven las ballenas espaciales? Con gran dificultad es la respuesta simple. El medio del espacio tiene una densidad demasiado baja para que un astrocetáceo nade de una manera que se asemeje al movimiento de una ballena en el océano. Confiando en la física convencional, esto solo conduce a la propulsión de cohetes.

Cuanto mayor sea la velocidad que una ballena espacial quiere alcanzar, debe agotar grandes cantidades de masa de reacción o su velocidad de escape debe ser lo suficientemente alta. si una ballena espacial quiere alcanzar una velocidad dada equivalente a su velocidad de escape, entonces su relación de masa, que es la relación entre la masa de reacción expulsada y su masa final, será aproximadamente un factor de dos. Nota: este es un valor aproximado utilizado con fines ilustrativos donde la precisión no es un requisito.

Los cohetes químicos tienen velocidades de escape de unos cuatro (4) km/s; un cohete de fusión será de aproximadamente 0,1 c (o 30.000 km/s); cohetes de fotones es 1 c.

Para que una ballena espacial se mueva, necesita tener un sistema de propulsión incorporado en su cuerpo. Los cohetes químicos son moderadamente factibles para una criatura viva (pero con una pérdida de salvedades). El principal inconveniente es que una ballena espacial tardará períodos de tiempo extremadamente largos en viajar a cualquier lugar, incluso en un sistema planetario, por no hablar de las distancias interestelares donde la relación de masa sería masivamente prohibitiva.

La ballena espacial propulsada químicamente podría comenzar con la masa de una ballena azul, pero se reduciría al tamaño de una sardina después de aumentar su velocidad de crucero para un modesto viaje interestelar. Muchas excursiones interplanetarias no serían mucho mejores.

La propulsión de fusión significa que las ballenas espaciales necesitarían incorporar tecnología de reactor de fusión en sus cuerpos. Una ballena espacial ahora se asemeja a lo que tendrá que ser, es decir, una nave espacial cyborg. La propulsión por fusión implicará bajas tasas de aceleración. Aproximadamente un centímetro por segundo al cuadrado. El viaje interplanetario es factible, mientras que el viaje interestelar estará en sus límites y probablemente no sea factible.

La propulsión fotónica requiere la incorporación de tecnología seria en una ballena espacial cyborg (es poco probable que haya otro tipo) y también extremadamente peligrosa. Efectivamente, necesitan sistemas de energía de antimateria para que funcionen lo suficientemente bien como para ser útiles. Entonces, a menos que alguien esté preparado para alimentar a las ballenas espaciales con antimateria, esto es improbable.

Las ballenas espaciales son parte de una civilización galáctica muy avanzada. Sin duda, se crearían a partir de una combinación de biología sintética y ciborgización. Esta civilización tiene tecnología de viaje FTL rápida. Posiblemente, los creadores de las ballenas espaciales habrán equipado sus ballenas espaciales con sistemas de propulsión FTL. Una vez más, cualquier sistema de energía que se requiera tendrá que ser parte de sus cuerpos.

Esto permitirá que las ballenas espaciales viajen rápidamente de un lugar hospitalario para su supervivencia a otro. De lo contrario, sus tiempos de viaje serán demasiado largos para su supervivencia. Aunque las ballenas espaciales pueden necesitar entrar en un estado de criptobiosis durante el tránsito.

El siguiente nivel de locomoción de las ballenas espaciales requiere la consideración de la física exótica. El mejor ejemplo de lo cual es la aplicación de masa negativa .

Aunque no se sabe que ninguna partícula tenga masa negativa, los físicos (principalmente Hermann Bondi en 1957,[5] William B. Bonnor en 1989,[11] luego Robert L. Forward[12]) han podido describir algunas de las propiedades anticipadas tales partículas pueden tener. Suponiendo que los tres conceptos de masa son equivalentes, se pueden explorar las interacciones gravitatorias entre masas de signo arbitrario, con base en las ecuaciones de campo de Einstein:

Positive mass attracts both other positive masses and negative masses.
Negative mass repels both other negative masses and positive masses.

Para dos masas positivas, nada cambia y hay un tirón gravitacional entre sí que provoca una atracción. Dos masas negativas se repelerían debido a sus masas de inercia negativas. Sin embargo, para diferentes signos, hay un empujón que repele la masa positiva de la masa negativa y un tirón que atrae la masa negativa hacia la positiva al mismo tiempo.

Por lo tanto, Bondi señaló que dos objetos de masas iguales y opuestas producirían una aceleración constante del sistema hacia el objeto de masa positiva,[5] un efecto llamado "movimiento fuera de control" por Bonnor, quien despreció su existencia física, afirmando: "Considero el movimiento desbocado (o autoacelerado) […] tan descabellado que prefiero descartarlo suponiendo que la masa inercial es toda positiva o toda negativa. ” — William B. Bonnor, en Masa negativa en relatividad general.[11]

Tal pareja de objetos aceleraría sin límite (excepto el relativista); sin embargo, la masa total, el impulso y la energía del sistema permanecerían en 0.

Este comportamiento es completamente inconsistente con un enfoque de sentido común y el comportamiento esperado de la materia 'normal'; pero es completamente matemáticamente consistente y no introduce ninguna violación de la conservación del impulso o la energía. Si las masas son iguales en magnitud pero de signo opuesto, entonces el impulso del sistema permanece cero si ambos viajan juntos y aceleran juntos, sin importar su velocidad:

El principal problema con los sistemas de propulsión de "movimiento fuera de control" de masa negativa es cómo generar la masa negativa necesaria para propulsar una ballena espacial. Esto puede ser arrogante, pero una civilización galáctica del tipo postulado por esta pregunta debería haber resuelto ese problema hace mucho tiempo en su historia. De hecho, podrían encontrarlo curiosamente anticuado.

En resumen, la ballena espacial será una nave espacial cyborg. Podrían ser propulsados ​​​​por sistemas de propulsión de cohetes de fusión (una tecnología futura factible en términos de ciencia e ingeniería actuales) o el sistema de impulso de masa negativa más exótico (conceptualmente plausible, pero se basa en la existencia de la masa negativa hasta ahora no descubierta).