Supongamos que nuestra valiente y heroica expedición interestelar al azar regresa a la Tierra desde Alpha Centauri al 60% de la velocidad de la luz, pero hubo un accidente en el reactor nuclear, lo que obligó al capitán de la nave a desechar toda la sección de propulsión para poder evadir. la explosión nuclear La nave ha perdido todo el poder de propulsión y está en un curso que pasará directamente a través del sistema solar (se suponía que la nave se detendría durante la última etapa de la misión) y lo abandonaría nuevamente, para quedarse varado eternamente en el espacio profundo, en última instancia. dejando nuestra galaxia.
Todavía tenemos soporte vital (que seguirá funcionando durante 5 años) y nuestra distancia actual a la Tierra es de 2 años luz, lo que significa que se supone que pasaremos por nuestro planeta de origen en 3 años y 4 meses si nuestra velocidad no cambia. antes de que nos dirijamos al espacio nuevamente. La nave tiene dos transbordadores que están diseñados para volver a entrar y aterrizar en la Tierra.
La señal tardará (lo has adivinado bien) 2 años en llegar a tierra, lo que significa que tenemos 1 año y 4 meses hasta el paso más cercano. En el momento en que la señal llegue a la Tierra, la distancia entre la nave y nuestro planeta será de 0,84 al.
Si tenemos en cuenta la dilatación del tiempo (+25% para el observador a 0,6c, por eso elegí esta velocidad), la Tierra tiene en realidad 1 año y 8 meses hasta el paso más cercano.
Como se dijo antes, si no ocurre ningún cambio en la velocidad, saldremos disparados del sistema solar nuevamente a 0.6c con una corrección de rumbo mínima inducida por la gravedad solar.
Mi pregunta es:
En cambio, la respuesta óptima es acelerar una nave no tripulada desde la Tierra (o LEO) de modo que en algún punto coincida con la velocidad de los retornados que se aproximan, descargar y dar la vuelta a la nave de rescate.
Lo más probable es que esta sea una de las cientos de contingencias de misiones examinadas por la Agencia Espacial Planetaria antes de que la nave fuera diseñada, y mucho menos enviada. Tal misión probablemente costaría cientos de billones de dólares según nuestros estándares actuales, por lo que todos los resultados posibles se habrán considerado cuidadosamente de antemano dado el gasto. El vertedero central habría seguido el protocolo establecido y los pernos de separación habrían tenido que instalarse con anticipación. Esto hace que sea probable que una nave interceptora capaz de igualar la velocidad de crucero máxima de la misión principal ya esté en los muelles, esperando que se desencadene la contingencia.
Cualquiera que sea el método que se utilice para reducir la velocidad de la nave, la fuente de energía no puede provenir del interior de la nave, en una medida razonable. La cantidad de energía involucrada en las velocidades relativistas es enorme.
Incluso suponiendo que se abandone el resto de la nave y que toda la tripulación entre en una pequeña cámara (que luego se desacelere), la energía cinética de un objeto de 1 tonelada (1/5 de la masa del módulo de comando Apolo ) es de 0,6 c es 2E19J .
Esto se convierte en aproximadamente 5 Gt de TNT , equivalente a 100 Tsar Bombas . A menos que la tripulación tenga una fuente de energía de respaldo capaz de proporcionar el 2E19J requerido, la física dura prohíbe que la nave disminuya la velocidad a menos que se proporcione esa cantidad de energía para permitir que la nave obtenga suficiente delta-V de 0.6c.
Por lo tanto, cualquier salvación para la tripulación del barco debe provenir de fuentes externas. Las buenas soluciones ya mencionadas incluyen proporcionar combustible y un nuevo reactor a lo largo de la ruta del barco, enviar una embarcación de rescate no tripulada o proporcionar la energía requerida de una fuente externa.
Además, las fuentes de propulsión deben proporcionar cantidades relativamente grandes de aceleración. La tripulación morirá dentro de 5 años sin suministros, por lo que la nave debe regresar a la Tierra (o al menos reabastecerse) para entonces. Para desacelerar a velocidad 0 dentro de 5 años, la nave debe desacelerar a una tasa constante de 0.116 g , y más si la nave sobrepasa la Tierra. Esto descarta cualquier desaceleración utilizando fuentes de bajo impulso, como velas ligeras o nubes de gas, a menos que el barco también esté reabastecido.
Algunas opciones, cortesía de Isaac Newton y su tercera ley del movimiento:
Aunque ahora que lo pienso, la desaceleración de velocidades relativistas a velocidades orbitales en la distancia de la longitud de una nave espacial sería más que fatal para la tripulación y probablemente para la nave/cápsula de escape.
El marco de tiempo hace que esto sea muy improbable, pero si se conoce con un alto grado de certeza la trayectoria entrante de la nave espacial, se podría colocar una nube de gas o incluso plasma frente a la nave. La nave espacial chocará contra esto como una nave espacial contemporánea que vuelve a entrar en la atmósfera de la Tierra, y la fricción creada por la interacción de la nave espacial con el medio lo ralentizará.
Ahora bien, si asumimos que una civilización que puede crear una nave espacial interestelar capaz de moverse a 0,6 c no tendrá mucha dificultad en codificar naves espaciales cisterna para llenarse con gases de la atmósfera de planetas gigantes gaseosos y ponerse en posición para expulsar los gases. en el camino de la nave espacial que se aproxima para desacelerarla.
Si bien hay muchas variables, dos cosas se destacan de inmediato: está llegando a una velocidad muy alta, por lo que la nave espacial sufrirá un calentamiento y una erosión severos. Podemos suponer que la parte delantera de la nave espacial tiene un blindaje para protegerla de la erosión y la radiación como parte del diseño (la nave encontrará gases y polvo durante su vuelo como cuestión de rutina), por lo que habrá un nivel de protección construido pulg. La tripulación deberá asegurarse de que el barco no se vuelque durante la desaceleración (supongo que todavía hay un RCS en funcionamiento a bordo del módulo de tripulación).
Si bien es muy improbable que se logre suficiente desaceleración mediante el uso de volar a través de nubes de gas para detener realmente el barco que se aproxima, puede haber suficiente desaceleración para permitir que se lance una misión de rescate y alcance al barco lisiado después. se ha ralentizado bastante.
Como sabrá, se necesita mucha energía para acelerar o desacelerar a velocidades relativistas, y esa energía es proporcional a la masa de lo que sea que se acelere o desacelere. Además, no olvide que su combustible también tiene masa, por lo que cualquier combustible que lleve contribuye a su masa y le dificulta acelerar o desacelerar.
Entonces, lo ideal sería enviar un motor y dispersar combustible a lo largo de su camino de modo que obtengan suficiente combustible para mantener su motor funcionando a la máxima potencia (el motor solo tendrá un empuje adicional mínimo, para minimizar su masa) . Tenga en cuenta que el combustible debe acelerarse a casi la misma velocidad a la que se moverá el barco cuando llegue al combustible; de lo contrario, la colisión con el combustible será desagradable.
Los detalles del motor y el combustible dependerán de la tecnología disponible, pero esta idea básica se puede adaptar a varios tipos diferentes de motores y combustibles. Por ejemplo:
Una vela solar y un cañón de riel:
Usando propulsión impulsada por rayos , una vela solar (si la nave aún no tenía una, lo que podría fácilmente debido a su utilidad) y un cañón de riel se enviarían en un camino para realizar una honda de gravedad alrededor de Júpiter (porque la misión fue cronometrado de tal manera que Júpiter podría usarse en una emergencia), luego acelerado para igualar la velocidad de la nave. La vela solar se desplegaría tanto para reducir la velocidad del barco como para recolectar la luz solar para generar electricidad para impulsar el cañón de riel. El rayo que ayudó a acelerar el cañón de riel también se dirigiría a la vela solar para proporcionar potencia y desaceleración adicionales.
Entonces, el cañón de riel sería disparado lo más rápido posible. Estará diseñado para ser lo más flexible posible en cuanto a lo que puede usar como munición, por lo que al principio estará usando todo lo posible del propio barco. ¿Sección no utilizada del barco? Se habrá desmantelado y preparado para la llegada del cañón de riel. ¿Piezas de repuesto? Ellos también van a entrar. Todo lo que no sea esencial se introducirá en el cañón de riel para reducir simultáneamente la masa del barco y desacelerar el barco. Es probable que haya bastante masa que puedan desechar de esta manera: la nave necesitaba considerablemente más para viajes interestelares de lo que necesita para viajar solo en el sistema solar.
Gracias a cuidadosos cálculos, la nave alcanzará el camino del "combustible" justo cuando se queden sin piezas de repuesto para desechar. Para el cañón de riel, esto puede ser solo trozos de lo que sea, probablemente un asteroide que se haya roto y dispersado en el camino (evitando el costoso proceso de impulsar tanta masa fuera del pozo de gravedad de la Tierra). Habrá suficientes fragmentos para que el cañón de riel continúe disparando a su velocidad máxima, pero el barco no recolectará más de lo que necesita para mantener esa velocidad.
Todo esto es simplemente para desacelerar la nave tanto como sea posible. Una vez que el barco ya no viaje a velocidades relativistas, otras opciones serán mucho más viables: una sección de propulsión de reemplazo, un barco de reabastecimiento o rescate, etc.
Creo que el diseño de un barco haría todo lo posible para ahorrar combustible, y creo que vale la pena tener diferentes sistemas para usar para frenar . Podría desplegar una vela solar, una vela magnética o varias cosas para causar arrastre.
Incluso si planeó usar la transmisión principal para alguna etapa de desaceleración antes de usar estos otros medios, podría usar el freno de todos modos con algún efecto útil. Podría continuar frenando, gradualmente, incluso mucho más allá del sol y hacia el verdadero espacio interestelar.
Por lo tanto, es posible una misión de seguimiento o rescate , con la siguiente misión cambiada a encuentro.
Como una variación, podrían canibalizar la nave y cortar todo lo que no sea el mecanismo de freno y una cápsula de vida mínima, y lanzarse en paracaídas hasta detenerse con la masa muy reducida.
O bien, si el mecanismo de conducción no funciona pero todavía tienen el suministro de combustible (por ejemplo, antimateria y masa de reacción), entonces, después de reducir la velocidad un poco y seguir frenando al salir de nuevo, se podría lanzar una misión de reabastecimiento de rescate para alcanzarlos. con componentes críticos, llegando (a ellos) vacíos.
La mayoría de las respuestas aquí están totalmente fuera de lugar, así que las abordaré en bloque.
Primero, consideremos la mecánica de interceptar el buque. Suponiendo que queremos mantener la aceleración del cohete en 1 g (y es casi seguro que lo hagamos, una exposición a largo plazo a una alta g será bastante peligrosa), debemos interceptarlos dentro de 7 meses (nota: estoy usando newtoniano matemáticas, Einstein solo empeoraría las cosas). Solo tiene 16 meses para la misión, por lo que ahora tiene 9 meses para colocar el cohete en posición. Necesita un mínimo absoluto de 4 meses para ponerse en posición y, dado que solo empujó su embarcación tripulada a .6c, creo que el interceptor tendría límites similares, por lo tanto, con un tiempo de deriva de 7 meses. Vaya, te quedan 2 meses para construir y quemar (tanto la quema de despegue como la quema de coincidencia de velocidad), incluso si puedes montar un cohete con un replicador en nada plano, se quemará a más de 10 g. Dudo que tengan la tecnología. Incluso si de alguna manera tiene mucho más delta-v disponible, todavía tiene menos de 5 meses para construir y quemar. No va a suceder.
Segundo, polvo en su camino. Esto evita la necesidad de igualar las velocidades y, por lo tanto, lo hace un poco más fácil. También es casi seguro que destruirá la nave: el sistema deflector se sobrecargará y la nave se destruirá o se quemará. (Piense en cómo le iría a cualquier nave espacial si su motor apuntara hacia ella. La disipación de energía en la nube de polvo es considerablemente mayor que la potencia del motor, ya que la nube se moverá a una velocidad relativista).
Esto deja solo un enfoque que posiblemente funcione: lanzar su embarcación de rescate en la dirección opuesta. Tienes 13 meses para ponerlo en marcha y no hay tiempo de diseño: es un barco ordinario. Incluso podrías tener uno cerca. El cohete desbocado vuela a través del sistema según lo programado, 4 meses después, el barco de rescate lo empareja y saca a la tripulación.
Editar: Otro problema viene a la mente. Calcular una intercepción y un regreso a la Tierra supone que el cohete lleva suficiente combustible para impulsarse a 0,6c 4 veces. Este es el tipo de combustible que necesitaría si hubiera salido y regresado sin repostar. Sin embargo, esta pregunta tiene la etiqueta "basada en la ciencia", y eso es una cantidad increíble de delta-v. En .6c, llevas el 80% de la energía cinética de la masa en reposo. Suponiendo una conversión teóricamente perfecta de energía en energía cinética (como mínimo, esto requeriría un impulso sin reacción de algún tipo) y para cada impulso, necesita casi la mitad del cohete como combustible sin contar el combustible necesario para impulsar el combustible. (Y ese combustible será considerable, pero mi cálculo está demasiado oxidado para abordarlo en este momento). Después de 4 impulsos,
¡Hay una razón por la que la mayoría de los autores de ciencia ficción agitan a mano la fuente de energía de sus motores estelares!
Si el cohete se reabastece de combustible en su destino, la proporción no es tan brutalmente alta, pero eso significa que no puedes dar la vuelta en el espacio. El escenario de intercepción antes de la Tierra no está sobre la mesa en absoluto, el escenario de intercepción después todavía funciona, pero el cohete tendrá que ir a alguna otra estrella en lugar de volver a casa.
Sí, hay muchas buenas respuestas, pero me perdí o a nadie se le ocurrió esto, así que otra opción: Láser .
Es plausible para el marco de tiempo; piensan en hacer esto ahora mismo. De acuerdo, utilizará naves mucho más pequeñas (no tripuladas), pero se dice que podría lanzar una pequeña sonda a la próxima estrella dentro de algunos años.
Entonces, supongamos que pensaron en un escenario en el que el barco regresa sin ninguna capacidad de romperse. Supongamos además que decidieron que el uso de la opción láser para desacelerar se incluyó en el diseño de las naves desde el principio.
Todo lo que necesitas hacer es apuntar en la dirección correcta (a ambos lados). Cuando lo pienso... golpear algo que se aproxima con 0.6c con un láser de más de medio año luz del tamaño de una pequeña nave espacial será... bueno, necesitas apuntar muy bien para esto. Para ser honesto, no estoy seguro de que eso sea posible en absoluto.
Pero le ofrece un buen punto de la trama, si va a hacer una historia a partir de esto: esa opción de láser no se planeó en primera instancia, pero alguien recordó cómo enviaron sondas a Alpha Centauri hace mucho tiempo, por lo que instalaron un espejo improvisado en su nave mientras que el otro lado (la tierra) tiene la gran tarea de diseñar un láser adecuado para esta tarea dentro de un año o menos.
Pero al final... todo lo que necesitas lograr es hacer que la nave sea lo suficientemente lenta como para que gire a medias alrededor del sol... Cómo explicar... haz un giro en U alrededor del sol, y la tierra puede enviar todo eso cosas que algunas de las otras respuestas mencionaron (especialmente un nuevo motor).
Después de todo, ningún láser que no destruya esa nave en el primer golpe podría devorar todo el exceso de velocidad. Simplemente haciéndolo lo suficientemente lento para que no salga disparado del sistema solar por el otro lado. Lamentablemente, eso no producirá ningún punto a favor.
Y para ser honesto: toda esa situación suena como un trabajo para Jeb y el Programa Espacial Kerbal :) Pero usarían una cuerda y colocarían paracaídas, antes de intentar un salto de aire en Júpiter. Bueno... si todo lo demás falla... todavía no.
Post Scriptum: En serio, no intente golpear ninguna atmósfera para frenar a esta velocidad; podría apuntar a un muro de hormigón, eso no supondría ninguna diferencia.
EDITAR: Espera un minuto, solo una idea aleatoria que atrajo en la parte posterior de mi cabeza desde que escribí la idea del paracaídas de Júpiter:
Solar-Sail Es lo mismo que el láser: por sí solo, nunca detendrá la nave a tiempo, pero puedes intentar usarlo como lo hicieron los transbordadores espaciales al aterrizar para aprovechar parte de tu impulso antes de llegar al solar. sistema. Bueno... necesitarías una vela solar enorme e increíble, y pasaría un rato divertido atravesando la Nube de Oorth... al menos serías más fácil de detectar para los chicos del láser...
A .6c no obtendrá mucho que lo ralentice en solo un año.
Puede probar los láseres si ya los tiene en su lugar, ya que podría reducir un porcentaje o dos, pero considerar que un láser haga que una nave espacial alcance hasta .6c tomaría una gran cantidad de tiempo, 1 año no va a hacer mucho
Puede intentar obtener algunos propulsores enormes e intersectarlos, pero igualar las velocidades será bastante difícil. esencialmente tendrías que lanzarlos fuera del sistema solar en la dirección en la que se dirigen y esperar alcanzar su velocidad antes de que pasen disparados.
Honestamente, su mejor apuesta a esa velocidad sería volar a través del sol. A .6c no estarán al sol el tiempo suficiente para que el barco se caliente demasiado, aunque la turbulencia será bastante fuerte, por lo que solo querrá probar esto si el barco está estructuralmente en buenas condiciones y la desaceleración también sería bastante difícil, por lo que puede perder a algunas personas por la ruptura de sus órganos, incluso con sofás de emergencia.
Editar:
Además, es probable que el campo EM sea intenso, así que asegúrese de que su computadora y otros componentes estén protegidos, y tal vez tenga copias de seguridad almacenadas en estuches de plomo que se puedan cambiar por otros que se sobrecarguen.
Según el tamaño y las capacidades de los transbordadores, puedes montarlos en la parte delantera de la nave y usar sus motores para reducir la velocidad. Es posible que no reduzca completamente la velocidad, pero incluso si puede reducir su velocidad a la mitad, facilita que un vehículo de rescate lo alcance y duplica la cantidad de tiempo que la Tierra tendría para organizar un rescate. Tenga en cuenta que el barco tiene menos masa con los motores desechados, por lo que funciona a su favor.
Además, dependiendo de cómo funcione su tecnología, los ingenieros de la nave también podrían usar el contenido de la nave principal como parte del propulsor utilizado por los transbordadores para extender su combustible. Por ejemplo, mezclar cualquier gas que el barco principal tenga disponible (O2, argón, lo que sea que se use para la extinción de incendios, etc.) en la mezcla. Cada poquito ayuda. O incluso mejor, si las lanzaderas y los motores principales usan el mismo tipo de combustible o propulsor, mientras que las lanzaderas son probablemente más débiles, tienen un gran suministro para recargar.
Algunas cosas para ayudar con las maniobras:
Incluso puede tener velas solares, si se fue para un viaje largo.
Todo eso en conjunto podría ayudarlo a trazar asistencias de gravedad en todos los planetas y planetoides que encuentre, y luego frenar aerodinámicamente.
Incluso puedes combinar ambos mediante aerofrenado dentro de Júpiter. (Solo asegúrate de salir de eso)
O contra los anillos de Saturno (suponiendo que tu nave pueda resistir los impactos, y luego está el cinturón de asteroides antes de llegar a Marte)
Así que para resumir:
Va a ser un viaje duro. ¡Buena suerte!
Tienes una nave, capaz de transportar humanos durante años. Eso significa que es ENORME, como el Proyecto Orión enorme. 10 kilo toneladas de masa como mínimo. Yendo a 0.6c. Entonces tienes 2.247 × 10 ^ 23 julios en ese barco, actualmente.
Wolfram Alpha nos da algunas estimaciones de cuánto es eso. (Por ejemplo, excede la cantidad de energía en combustible fósil que tenemos en el planeta tierra ~ 6 veces)
Si quieres detener eso arrojando cosas a la nave, deberás depositar esa cantidad de energía en ella, y así hervirla. No importa si tus cosas son fotones, polvo o paredes de cemento. Su barco no tolerará tanta energía (eso sería 6,3118*10^20 julios todos los días. Compare: EE. UU. usa 0,94*10^20 julios al año). Por lo tanto, necesitaría irradiar el calor de aproximadamente 6 EE. UU./año todos los días. Eso no va a funcionar.
Si tiene un sistema de propulsión que es la mitad de eficiente que el convertidor masa:energía ideal (que no es realista en un escenario de ciencia ficción dura para el año 2100), necesita 5 kt de material para reaccionar. Esa fue la cantidad de material que acaba de desechar porque era su sistema de propulsión (más un poco para el motor).
Para enviar una embarcación de rescate con un sistema efectivo similar, necesitará 5 kt de combustible para detenerlo. También necesitará 1,25 kt de combustible adicional para acelerar ese combustible a 0,6c para interceptarte. Pero ahora estás estacionario en algún lugar del espacio medio, fuera del sistema solar. Para regresar, necesitas otros 5 kt para acelerar la nave y 5 kt para romperla nuevamente en el sistema solar. Pero esas 10.000 t adicionales también deben llevárselas, por lo que deberá comenzar ~ 24 kt con el barco de rescate (más su motor). Como dijiste, tu combustible ya comenzó a convertirse en una bomba de fusión antes, por lo que es radiactivo. Envías uranio esta vez. Eso es 1.463 millones de dólares para el combustible. (Todos estos son cálculos detallados, no planee su viaje espacial con ellos)
Y eso es solo lo básico. No teníamos un cohete de respaldo para salvar las Misiones Apolo si hubieran salido mal, por lo que no hay razón para suponer que tendremos un motor de respaldo para nuestra única nave espacial lista cuando se rompa. Entonces, no solo tendremos que gastar un año del fondo científico solo en el combustible, sino que también tendremos un múltiplo de eso para construir otro motor y ponerlo en marcha. Esto no sucederá.
Su presidente tendrá listo un discurso para esta situación.
Ok, obtengamos los logros de bonificación:
- Por "salvado" me refiero a que la nave debe reducirse a una órbita solar a la que puedan acceder las embarcaciones de rescate.
- Puntos de bonificación por hacer que se dirija hacia la tierra o en una órbita terrestre para que la tripulación solo tenga que abordar los transbordadores.
- Ninguna propulsión puede provenir de la nave misma a menos que decidas enviar un nuevo reactor nuclear y un módulo de propulsión para el encuentro a velocidades relativistas.
- Puede usar cualquier otra cosa siempre que sea factible en el año 2100 en un entorno de ciencia ficción dura.
La Tierra del siglo XXII tiene la tecnología para hacer que las naves lleguen a 0.6c (de lo contrario, nuestro transbordador no estaría a esa velocidad). Por lo tanto, lograr que una embarcación coincida con la velocidad y el vector de la embarcación entrante no es una tarea abrumadora. Pero también significa que la tecnología de la Tierra tiene medios para reducir los efectos de la fuerza G ultra alta en "cosas de carne blanda" como las personas. Supongo que tal anti-G
Y la respuesta es... RED ESPACIAL
Enviar un barco compuesto por varias unidades de propulsión amarradas a una red plegada dentro del barco. Se movería fuera del sistema solar (al menos más allá de la órbita de Plutón) en la ruta del transbordador entrante, igualaría el vector y el 99,99999~% de la velocidad (1) y desplegaría la red con el conjunto de unidades de propulsión. El momento de esta operación sería tal que tomaría el transbordador unas semanas después del despliegue.
(1) lo suficiente para que no dañe ni aplaste el transbordador y los pasajeros
Tan pronto como la red se engancha de forma segura a la lanzadera, las unidades de propulsión se activan y comienzan a desacelerar. También se dirigirían para que la gravedad de los planetas pudiera usarse para reducir aún más la velocidad y poner la nave en un camino de intercepción hacia la Tierra.
Después de alcanzar la órbita terrestre, la red liberaría la nave y la tripulación podría abordar los transbordadores y atracar fácilmente con cierta facilidad.
Instale algunos reactores, motores y electroimanes gordos en muchos asteroides con huesos muy grandes que no quiera, empújelos cerca de donde pasará la nave. Enciéndelos, estilo cañón de riel inverso. (El barco es la bala en la metáfora).
Ocurre una de dos cosas, su nave vuela a través del campo magnético y disminuye la velocidad, dejando un asteroide que se mueve lentamente a su paso o si su campo magnético es lo suficientemente GRANDE (no es probable), acelera el asteroide para igualar la velocidad de la nave, aumentando la masa y disminuyendo la velocidad.
No pretendo en absoluto tener idea de cómo funcionan los campos magnéticos con un gran diferencial relativista (gracias a Einstein), pero ciertamente parece que funcionaría. Incluso podrías hacer algo interesante con una variación de esta idea (objeto de metal que se mueve a través de campos magnéticos) y recuperar parte de la energía del proyectil que se mueve rápidamente. Esto sería bueno, ya que la energía que se necesitaría para colocar los asteroides en el tiempo también sería grande. Podría valer más su tiempo para ralentizarlos lo suficiente como la física funciona, luego redirigirlos a su cinturón de asteroides y luego hacerlos girar lentamente hasta que se detengan usando sus campos magnéticos para guiarlos.
En este punto de su historia, es hora de la respuesta de Star Trek. Elige 1 o más de:
Parece que una de esas 4 cosas puede arreglar casi cualquier cosa que salga mal en una nave estelar. Así que pruébalo.
En otras palabras, es hora de explotar la tecnología casi mágica, pero de alguna manera lo suficientemente vaga como para hacer que la historia funcione.
La parte difícil es desacelerar tanta masa en tan poco tiempo. Creo que sugeriría deshacerse de toda la masa de la nave original.
Así que comienzas con una nave de rescate no tripulada muy liviana, tan liviana como puedas manejar. Esta nave sufrirá una aceleración máxima casi constante durante toda su vida.
A medida que la terriblemente liviana nave de rescate no tripulada alcanza cierta distancia entre la nave fuera de control y la tierra, debe dar la vuelta y acelerar igual de rápido en la dirección opuesta para poder encontrarse con la gran nave. Tendrá que deshacer toda la aceleración acumulada Y luego volver a acelerar a 0,6 de la velocidad de la luz para coincidir con la nave principal. Para hacer esto, debe haber casi nada más que una pila gigante de combustible en un motor.
Debería coincidir con la velocidad y la ubicación con la nave original lo antes posible. Ahora viene la parte realmente complicada. Para que la desaceleración no tome años, congelas las partes blandas para que no exploten (Cryonics debería ser ciencia ficción válida para ese período de tiempo), volteas la nave de rescate y enciendes los motores por última vez. . En este punto, el barco de rescate ha consumido la mayor parte de su combustible y se ha deshecho de cualquier hardware innecesario para la desaceleración final, por lo que es solo un cubo de hielo sentado en un aislador sentado en un tanque de combustible sentado en un motor.
El aislamiento debe evitar que el cubo de hielo se derrita siempre que no tenga línea de visión con el sol. Suponiendo que la carbonita no sea una opción, una pared delgada de material fuerte y liviano alrededor del hielo podría evitar que se rompa bajo la aceleración, por lo que simplemente mantenga la nave apuntando hacia el sol y, nuevamente, dispare los motores al máximo. Cuando el barco frene por última vez, debería encontrarse con un barco mejor equipado que pueda revivir a los ocupantes.
Sin embargo, sería malo si sobrepasara al sol mientras desacelera y expusiera la carga útil al calor del sol...
Olvídate de los transbordadores. Cargue a la tripulación en sus cápsulas de sueño profundo equipadas con Slaver Stasis Field , y luego dispárelas a un asteroide grande o una luna pequeña. Cuando las cápsulas indestructibles de alta velocidad golpeen el asteroide mucho más grande y comparablemente estacionario, la redistribución de energías debería ser bastante espectacular. Una vez que el espectáculo disminuye, las cápsulas severamente desaceleradas, pero aún indestructibles, deberían moverse mucho más lentamente, lo que facilita significativamente su recuperación por parte de las fuerzas terrestres.
En cuanto a que los campos de estasis de esclavos estarán disponibles en un conjunto de ciencia dura dentro de 73 años (2100 - (2016 + 7 años para que el héroe llegue a Alpha-Centauri + 4 años para el viaje de regreso parcial)), creo que nuestro descubrimiento cómo suspender todo el movimiento atómico es tan probable como que alcancemos 0.6c en las próximas 7 décadas. Lograr cualquiera de los dos milagros científicos implicará que aprendamos rápidamente muchos secretos nuevos e intensos sobre cómo funciona el universo. Dado el alcance de ese aprendizaje, no creo que lograr ambos objetivos sea mucho más difícil que lograr cualquiera de ellos por separado.
Sólo por diversión, puede ser posible.
Hagamos una pequeña suposición de que realmente no necesita detener la nave, solo reducir la velocidad lo suficiente como para obtener algún tipo de órbita solar. Entonces podrías interactuar con él normalmente.
Con un año para trabajar, necesitaría aplicar un delta-v constante de 20,818 m/s para lograr esto. Esto probablemente no provendrá de la nave, y parece mucho para que la gravedad lo compense.
Supongamos que tiene algún tipo de amortiguadores de inercia que significa que sus sacos de carne blandos no explotarán como un cambio de velocidad tan rápido.
También debemos suponer que la nave puede resistir las fuerzas mecánicas que están a punto de entrar en juego.
Sugeriría un lanzamiento desde LEO a una órbita solar, que se cruzará con la nave dañada. Nuevamente, tendrás que tirar de algunas velocidades masivas para llegar a la órbita correcta en primer lugar.
Si se hace correctamente, puede ponerse detrás de la nave dañada, acelerar a su velocidad (eso necesitará mucho más de 20,000 m/s) y luego transferir a la tripulación a la nueva nave. Luego, la nueva nave puede desacelerar de regreso a una órbita solar y finalmente transferirse a una órbita terrestre y aterrizar (o lo que sea)
Cosas para recordar:
No tienes que capturar la nave en el acercamiento más cercano, de hecho, puede ser mejor capturar después de que la nave haya llegado al sistema, luego desacelerar la nave de rescate hasta que la gravedad solar tome el control nuevamente, eventualmente alcanzando una órbita más normalizada. Vas a quemar una tonelada de energía para ponerte al día, pero afortunadamente, una vez que desaceleras, casi no necesitas energía (competitivamente) para aterrizar (chocar) de regreso a la tierra.
Su gran motor tendrá que generar mucha más potencia para llegar a la intercepción correcta, puede usar la gravedad para ayudar un poco, pero no mucho.
Cuando realmente captures, la velocidad entre las dos naves será baja, pero seguirás viajando a una velocidad alta en comparación con otros marcos de referencia. Una partícula de polvo perdida es un gran problema.
Pasar por el sol
Es la única manera de desacelerar. No hay forma de conseguir vehículos de rescate con sistemas de propulsión en una trayectoria que pueda interceptar a 0,6c dado el marco de tiempo, no sin los ridículos motores warp y handwavium.
La única oportunidad posible es volar a través del sol, haciendo "aerobraking". Veamos algunos números rápidos.
La velocidad de entrada sería de 180.000 km/s y la velocidad objetivo después de frenar será inferior a 600 km/s (velocidad de escape del sol). Lograr esto garantizará que la nave permanezca en el sistema solar y abrirá oportunidades para un mayor frenado más adelante (podría llevar cientos de años, la nave AÚN sería la cosa más rápida del sistema solar).
Para desacelerar de 0,6c a 600 km/s sobre el diámetro del sol, la nave y la tripulación deben tolerar un promedio sostenido de más de 1 millón de g y el calor del sol.
Este es el escenario más realista que se me ocurre. ¡Buena suerte!
La verdadera pregunta es cómo llegó su nave a .6c en primer lugar, ya que los límites de la propulsión regular son más como .2c o .3c, pero suponiendo que pudiera, y con combustible nuclear nada menos, entonces probablemente tendría una gran cantidad de combustible y reservas de energía. Tirar el núcleo nuclear no es un problema en el espacio y no perderías todo tu combustible y demás.
Otra cosa es que obviamente tienes otra fuente de alimentación bastante grande, de lo contrario ya estás muerto por todos los micrometeoritos que estás golpeando.
Entonces, ¿cómo reduce la velocidad, asumiendo que no puede obtener otro núcleo nuclear y asumiendo que tiene todo el combustible y la energía para impulsar sus armas para manejar las cosas que lo golpean? Bueno... Expulsarías el combustible frente a ti. También comenzaría a desarmar su nave y reconstruirla en una superficie reflectante más grande. Y, por último, sigue disparando tus armas tanto como puedas, pero no lo suficiente como para quedarte sin munición antes de llegar a la Tierra...
Hacer eso debería ralentizarlo mucho, la inercia lo ralentizará mucho, pero la superficie reflectante es donde obtendrá su ayuda de personas que concentrarán el láser en usted a medida que se acerque a la tierra.
Una vez que te acerques a la tierra, sopla la superficie reflectante y cualquier otra cosa, solo expúlsalo, lo que te ralentizará más... Si esto no es suficiente, entonces debería haber otra nave que pueda alcanzarte y unirse a ti y luego ralentizarte. hacia abajo, pero suponiendo que no pueda "adherirse" a usted o ponerse al día ... Necesitaría hacer la loca maniobra de desaceleración de lanzar bombas nucleares preparadas para detonar frente a la nave. Hacer esto puede ralentizar la nave siempre que no esté demasiado cerca de la tierra porque entonces se cae y todo eso. Es arriesgado, pero así es como tendrías que hacerlo con la tecnología moderna... aunque tendrías que bajar a .3c o .4c para estar dentro de lo que es posible con la tecnología moderna y cuando escuché de esta estrategia fue Se consideró una locura intentar hacerlo, pero bueno, puede funcionar de acuerdo con las matemáticas...
Robinson cubrió una situación muy similar en Aurora , al menos desde el punto de vista de un "objeto grande que se mueve demasiado rápido". En resumen, improvisa toda la propulsión que puedas y utilízala para detener la menor masa que puedas (lanzaderas).
Simplemente dispara contra el barco. Es el siglo 22 y el barco debería poder resistir algunos disparos relativistas. De todos modos, hay muchos desechos espaciales en el camino con los que chocas ocasionalmente.
Si su arma dispara a 0.1c, solo necesita alrededor de 50 kg de munición por 1 kg de peso del barco, lo que puede ser factible.
Necesitas un movimiento opuesto para reducir la velocidad de tu nave.
Debo suponer que pasamos por la misma área al salir, y seguramente sería útil tener los datos recopilados del sensor para saber qué tipo de nube de gas y materia prima tenemos disponibles.
Si hay una gran nube de gases de hidrógeno (u otra que se puede quemar/explotar) frente a usted, podría explotarlos para crear un empuje inverso.
Cualquier cosa con una gravedad excepcional también tendría efectos gravitacionales útiles. Tendría que trazar con precisión un curso que lo coloque lo suficientemente cerca de la entrada de la gravedad durante un período lo suficientemente largo, de modo que tenga la velocidad de escape suficiente para escapar.
Primero, debe comenzar a absorber la mayor cantidad de materia espacial que pueda de manera segura sin volar la nave, más masa menos velocidad. Tal vez como una pantalla de ventana y luego coloque una manguera de vacío para aspirar la masa.
Luego comience a arponear (cables y tuberías si es necesario) los asteroides que se mueven más lento que usted, pero no tan lento o rápido como para destrozar su nave. Será un juego de crear, arrastrar y soltar antes de que se acumule una cantidad peligrosa de fuerza. Obviamente, la cabeza del arpón tendrá que expandirse para bloquear y contraerse para soltar, lo que debería estar dentro de la capacidad de la ciencia.
Mientras tanto, el universo tiene una enorme cantidad de hidrógeno y otros gases combustibles. Puede instalar un sistema rudimentario que envíe el gas recolectado por la tubería y lo encienda frente al barco. Esto también sería una fuerza opuesta que ralentizaría aún más la nave.
Tal vez también podría explotar el tiro con honda gravitacional en reversa para reducir la velocidad.
Además, si pudiera magnetizar el casco o una caja que tira detrás de la nave, se bloquearía en las masas que pasan y lo ayudaría a reducir la velocidad. Reuniendo más y más masa. Si se engancha a algo con demasiada fuerza y las fuerzas creadas ponen en peligro la integridad estructural de la nave, puedes apagar el imán por un segundo.
Finalmente, tendría algún tipo de sistema de red para atrapar y ralentizar como dijo la otra persona.
scott downey
serbio tanasa
Loren Pechtel
Daniel
supermejor
Merlín confundido
Miguel
steve jesop
merluza de cola
komodosp
njzk2
vsz
Jaime
andyd273
ocultar
Burgi
serbio tanasa
TLW
andyd273
TLW
Innovino
gary caminante
andyd273
serbio tanasa