¿Cómo enviaría una especie cristalina una sonda al espacio?

Estoy creando una raza alienígena basada en cristales de sílice-cuarzo. Si bien su planeta es inhóspito para los humanos, la superficie tectónicamente y volcánicamente activa ha creado una gran cantidad de formas cristalinas, que han alcanzado la conciencia. Sus habilidades son de naturaleza piezoeléctrica, pero mi mayor obstáculo es este... ¿cómo una raza de cristales sésiles envía una sonda al espacio? No tiene que ser nada elegante, sólo tiene que llegar hasta allí. :)

Su ecosistema está basado en el silicio, a diferencia del carbono, y por lo tanto no tiene combustibles fósiles tal como los entendemos. Sin embargo, tienen una gran cantidad de minerales, metales, sales, ácidos, alcalinos, etc. a los que tienen acceso. La desventaja es que su océano tóxico tiene que traerles los materiales que necesitan, aunque con el tiempo pueden crear formaciones que ayuden con esto. No se pueden mover , pero pueden hacer crecer casi cualquier cosa basada en silicio.

Entonces... ¿podrían construir una nave espacial de cuarzo, llenarla con algún tipo de combustible y enviarla al espacio sin que se rompa?

No entiendo el problema. ¿Quieres decir que todo su ecosistema por supuesto (y ni una sola raza, eso no tiene sentido) se basa en esos "cristales" y por lo tanto no hay combustibles fósiles? ¿O quieres saber cómo hacen las cosas en general ya que no se pueden mover? Si es así, ¿no debería comenzar por el principio y establecer cómo fabrican cualquier herramienta o cualquier cosa realmente y luego avanzar hasta cómo hacen quizás las cosas más avanzadas que podemos hacer hoy, es decir, enviar cosas al espacio?
Su ecosistema está basado en el silicio, a diferencia del carbono, y por lo tanto no tiene combustibles fósiles tal como los entendemos. Sin embargo, tienen una gran cantidad de minerales, metales, sales, etc. a los que tienen acceso... básicamente, para nosotros, su mundo es el equivalente a un basurero tóxico. No se pueden mover , pero pueden hacer crecer casi cualquier cosa cristalina. Piense en ellos como jardineros de algún tipo, simplemente usando diferentes materiales.
¿Sería tan amable de indicar explícitamente cuál es su problema para descubrir este en su publicación original a través de una edición?
He agregado más información en la edición, con suerte eso ayudará a aclarar lo que estoy tratando de averiguar.
Gracias, lo hace. Todavía tengo que preguntar, ¿has leído el artículo de wikipedia sobre el tema: en.wikipedia.org/wiki/Spacecraft_propulsion ?
Tengo. :) Me imaginé que voy a tener que doblar un poco las leyes de la naturaleza, pero mientras suene plausible, estoy feliz. risas
Si es una especie , eso sugiere que está compuesta por varios individuos que de alguna manera se replican. Si es así, y afirmas que no se pueden mover: ¿Cómo se replican y cómo se propagaron sobre la superficie del planeta?
Imagino que si bien comenzaron como individuos, con el tiempo se han convertido en algo parecido a un sistema informático de autocreación/autoprogramación, casi una Mente de colmena, utilizando sus habilidades piezoeléctricas para la comunicación de alta velocidad, el almacenamiento de datos y las habilidades sensoriales. Crecen muy lentamente, pero pueden compartir información con bastante rapidez. En esencia, "cultivan" un cristal y se mueven como un cangrejo ermitaño... o agregando memoria RAM.
No creo que debamos obsesionarnos con la vida no basada en el carbono, lo que implica una falta de combustibles fósiles. TODA la vida (basada en el carbono o de otro tipo) requiere un mecanismo químico para almacenar y administrar la energía, y ese mecanismo finalmente dará como resultado "fósiles" que contienen energía almacenada de una forma u otra. Entonces, esencialmente, la vida implica la disponibilidad de energía almacenada (incluso si no quieres llamarlo combustible fósil).
Tal vez deberíamos preguntarle al Chmrr.
@Almo ¿Te refieres al Chenjesu que luego se fusionó con el Mmrnmhrm?
@zovits ¡guau! SÍ el Chenjesu. ¡Perdón!

Respuestas (7)

No necesitas un cohete.

Sus formas de vida son mucho más resistentes a la presión que nosotros, los humanos, por lo que podrían dispararse a sí mismos o parte de sí mismos en cualquier lugar. Podrían acumular la energía necesaria lentamente mediante el crecimiento de algún tipo de cámara de presión o mediante una reacción piezoeléctrica.

También podrían navegar en el espacio disparando partes de sí mismos a alta velocidad en la dirección opuesta.

La ciencia (de cohetes) no está centrada en el carbono. Puede ser descubierto y utilizado por cualquier ser sensible.

Así que su gente frágil solo tiene que descubrir la metalurgia, la electrónica y la física, alcanzar la etapa adecuada en el desarrollo de la ciencia de cohetes y lanzar un cohete al espacio, como lo hicimos nosotros, los seres basados ​​en la carne, en el siglo pasado.

Por supuesto... en.wikipedia.org/wiki/… "El silicio, a diferencia del carbono, carece de la capacidad de formar enlaces químicos con diversos tipos de átomos, ya que es necesario para la versatilidad química requerida para el metabolismo. Elementos que crean grupos funcionales orgánicos con carbono incluyen hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y metales como hierro, magnesio y zinc. El silicio, por otro lado, interactúa con muy pocos otros tipos de átomos.[10]"
Específicamente, aunque muchos cohetes usan combustibles de hidrocarburos, otros han usado hidrógeno y oxígeno (me vienen a la mente el transbordador espacial y el Delta IV). Dado que los cristales normalmente necesitan agua para formarse, estos elementos deberían estar presentes en abundancia (y fácilmente extraíbles con electrólisis).
@Skyler esa debería ser una respuesta.

Sin embargo, tienen una gran cantidad de minerales, metales, sales, ácidos, alcalinos, etc. a los que tienen acceso.

Fresco.

Una cosa que pronto aprenderás en el laboratorio de química de cualquier buena escuela es que no debes ❤❤❤❤ con metales alcalinos. Si tiene una muestra de sodio o potasio, generalmente la guardará dentro de un recipiente lleno de aceite, porque estos ❤❤❤❤s se incendiarán si se exponen a la humedad del aire. Dependiendo de su configuración, podrían incluso explotar. Explotarán en contacto con agua líquida :

El sodio explota espontáneamente en presencia de agua debido a la formación de hidrógeno (altamente explosivo) e hidróxido de sodio (que se disuelve en el agua liberando más superficie).

Un pequeño bloque de sodio puede incluso hacer que un inodoro se agriete, y es probable que lo castiguen.

De todos modos, estos elementos son tan reactivos que en la Tierra prácticamente no se pueden encontrar en su forma pura fuera de un laboratorio. Es probable que sus alienígenas de cristal tampoco puedan encontrar sodio puro, pero si han desarrollado la química, es posible que puedan separarlo de otros elementos. Si lo hacen, tienes una manera de hacer combustible para cohetes. Solo agrega agua:

2 H 2 O + 2 norte a → 2 norte a O H + H 2 + h mi a t

Esa reacción es exotérmica, por lo que puedes capturar la energía que libera para otros procesos. La mejor parte es que el H 2 es un combustible para cohetes apropiado, probado y usado en la Tierra. Es lo que impulsa el transbordador espacial. Simplemente agregue oxígeno (cuidado, esto es altamente explosivo):

2 H 2 + O 2 → 2 H 2 O + b o o metro

Las enormes cantidades de energía calientan el agua en un gas o plasma que sale disparado del motor de un cohete como gases de escape, empujando la nave hacia adelante.

Dado que sus formas de vida son cristalinas, sus cohetes probablemente necesitarían mucho menos apoyo vital que los desarrollados por humanos. Suponiendo que tengan al menos el mismo nivel de metalurgia que nosotros, sus naves serían mucho más ligeras. Te diré algo, si tus extraterrestres tienen radio y computadoras, probablemente serán mucho mejores que nosotros en la exploración espacial y la colonización.

Sin embargo, tendrán que desarrollar la metalurgia. El acero no se produce de forma natural y los cristales no son conocidos por su resistencia a las explosiones (es decir, malos para los motores de combustión).

Buena idea. Me pregunto qué impulso específico 4 norte a + 2 H 2 O + O 2 → 4 norte a O H daría. Esto en realidad podría ser útil para un cohete en la tierra. Tal vez agregue ácido clorhídrico, aunque solo sea para neutralizar la lluvia alcalina...
@leftaroundabout Me considero bueno en física, pero estoy lejos de ser un químico competente; no sé cómo calcular eso. Si lo descubre, quiero saberlo :) Si lo descubre, me alegraría que editara mi respuesta para agregar eso.
@leftaroundabout, la regla general es que el impulso específico aumenta con el aumento de la energía de reacción y disminuye con el aumento del peso molecular del escape. El NaOH es bastante pesado en lo que respecta a los escapes de los cohetes, y no es muy energético en comparación con algo como H2+O2. Supongo que el impulso específico de estar muy por debajo de 100.
@Mark No sé a qué te refieres con "no es muy enérgico", ya que los metales alcalinos / alcalinotérreos son capaces de quemarse en ambos H 2 O y C O 2 . (Y podríamos aumentar aún más la energía usando peróxido). Además, norte a O H es más ligero que C O 2 . Creo que el verdadero problema sería que no es gaseoso , por lo que no contribuye a la expansión; básicamente, tendría que usar vapor de agua adicional como gas de expansión, calentado por la reacción del sodio.
@leftaroundabout, "X reacciona con Y" no es lo mismo que "X libera mucha energía cuando reacciona con Y". Mi química está muy oxidada, pero mi cálculo aproximado es que la reacción del hidrógeno con el oxígeno libera un 70 % más de energía por unidad de masa que la formación de hidróxido de sodio. Y el dióxido de carbono también es una molécula de escape bastante pésima: los científicos de cohetes intentan que sus cohetes de queroseno emitan monóxido de carbono , renunciando a parte de la energía de reacción para obtener un escape más ligero.
@leftaroundabout, por cierto, parece que un cohete de NaOH ideal tendrá un impulso específico de alrededor de 120. El hecho de que NaOH no quiera ser un gas no tiene mucho impacto, varios óxidos metálicos tampoco, y el berilio y el litio han sido probados como combustibles para cohetes.

¿Qué tal la propulsión de naves espaciales con energía eléctrica?

Un sistema de propulsión de naves espaciales accionado eléctricamente utiliza energía eléctrica para cambiar la velocidad de una nave espacial.

Los propulsores eléctricos suelen utilizar mucho menos propulsor que los cohetes químicos porque tienen una mayor velocidad de escape (funcionan con un impulso específico más alto) que los cohetes químicos.[2] Debido a la energía eléctrica limitada, el empuje es mucho más débil en comparación con los cohetes químicos, pero la propulsión eléctrica puede proporcionar un pequeño empuje durante mucho tiempo.

Ahora agregue que su especie está muy desarrollada en el uso de energía eléctrica.

Sus habilidades son de naturaleza piezoeléctrica.

Por lo tanto, es posible que ya hayan desarrollado un motor de propulsión de naves espaciales de propulsión eléctrica mucho más potente, que incluso puede enviar cosas al espacio.

Las pistolas espaciales podrían ser la mejor opción para estas criaturas de cristal. Como era de esperar, esta respuesta contiene una cantidad decente de agitaciones manuales, principalmente sobre si existe un cristal cultivable lo suficientemente fuerte como para contener una presión inmensa y cómo los cristales pueden recolectar y presurizar algunos gases necesarios. Pero si estamos hablando del programa espacial de un cristal, asumo que se permite una buena cantidad de movimientos manuales.

Dado que no pueden moverse y solo pueden crecer/recolectar sus herramientas, ciertamente no pueden crear los complicados mecanismos para cronometrar las etapas y la aeronáutica que necesitan los cohetes . Sin embargo, pueden (presumiblemente) hacer crecer tubos y poner cosas dentro de esos tubos, por lo que podrían hacer una pistola espacial.

Una pistola espacial es lo que parece: una pistola para disparar cosas al espacio. El proyecto HARP en la década de 1960 es el poseedor actual del récord de altitud de armas espaciales. Se las arregló para disparar un proyectil de 400 lb a 8,000 mph, lo que le permitió alcanzar una altitud de 110 millas. No estoy seguro de qué HARP usó como propulsor, pero asumo que el carbono estaba allí en alguna parte, por lo que es probable que no sea posible copiarlo exactamente para los cristales. El proyecto SHARP de la NASA de la década de 1990 es probablemente un mejor patrón a seguir para sus cristales. En lugar de los mecanismos de pistola tradicionales, SHARP es una pistola de gas ligero , que son pistolas que usan gas en expansión para obligar a un pistón a comprimir el gas en un tubo muy estrecho que contiene la carga útil.

Antes de ser cancelados, se esperaba que los proyectiles SHARP alcanzaran velocidades de 16,000 mph, más del doble de HARP y alrededor del 60-70 por ciento de la velocidad de escape de la Tierra, y esto fue solo una prueba de concepto para un arma mucho más grande. La mejor parte de los cristales es que la única parte de SHARP que se basa en el carbono fue el gas en expansión que se usa para empujar el pistón. SHARP usó una mezcla de gas a base de metano que se encendió para producir expansión; sin embargo, todo lo que necesitan los cristales es un gas que no sea carbono que se expanda cuando se enciende.

En resumen, sus cristales podrían diseñar un lanzador de sondas bastante simple en forma de una pistola espacial de gas ligero: un tubo grande para contener algo de gas, un pistón para empujar otro gas a través de un tubo pequeño y la sonda en el tubo pequeño. listo para ser disparado al espacio.

Algo basado en una catapulta de inducción podría funcionar:

Si eso sucede, las futuras naves espaciales podrían usar una versión de un sistema de lanzamiento de motor de inducción lineal, que esencialmente es una catapulta electromagnética que movería una nave espacial a lo largo de un sistema de rieles con una segunda etapa de motor de respiración de aire y una tercera etapa propulsada por cohetes completando el tarea de propulsar el vehículo al espacio, explicó el investigador de Dryden, Kurt Kloesel.

Una de las mayores barreras para escapar de la velocidad en la Tierra es nuestra espesa atmósfera, que podría no existir en un mundo tectónico cristalino. El mayor inconveniente, por supuesto, es que si el mundo es muy activo tectónicamente, aunque tendría grandes montañas (geniales), de alguna manera tendría que asegurar el sistema de rieles de inducción contra daños por actividad tectónica.

Publicar como una respuesta en lugar de un comentario: como dijo L.Dutch, el carbono no es necesario para la ciencia espacial. Aunque muchos cohetes usan combustibles de hidrocarburos, otros han usado hidrógeno y oxígeno (me vienen a la mente el transbordador espacial y el Delta IV). Dado que los cristales normalmente necesitan agua para formarse, estos elementos deberían estar presentes en abundancia (y fácilmente extraíbles con electrólisis).

¿Cómo enviaría una especie cristalina una sonda al espacio?
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