¿Cómo se expande un mundo con anillos en el espacio?

En el video más reciente de Artifexians , analiza cómo se puede tener un mundo habitable cerca de la Tierra que aún tenga anillos. Avance rápido hasta el final del video, señala que debido a su atracción sobre cualquier nave espacial que salga, sería extremadamente difícil para un mundo con anillos convertirse en el mundo del espacio. El principal problema es que el lugar más fácil, seguro y económico para lanzar un cohete es cerca o en el ecuador. El problema, los anillos también se forman alrededor del ecuador.

¿Cómo una sociedad con tecnología moderna o de futuro cercano combatiría los problemas que los anillos presentan para los vuelos espaciales?

¿El problema sigue vigente una vez en órbita? Una vez que hayas dejado la atmósfera (pero aún estés "debajo" de los anillos), ¿no podrías deslizarlo hasta uno de los polos y luego simplemente despegar?
Los anillos orbitan justo fuera de un planeta hasta el final de su influencia.
Supongo que podrías abrirte camino hacia la atmósfera baja, justo en el borde de los anillos y luego viajar a los polos. Eso, o podrían empezar a volar los anillos o algo así. En términos generales, aunque estas personas también tendrían muchos problemas con los satélites, etc., entonces sí, podrían requerir una tecnología mucho más avanzada que la que requerimos para salir de la atmósfera. Eso, o simplemente se lanzarían a los polos, con cohetes mucho más grandes y cargas útiles más pequeñas.
Creo que está sobreestimando en gran medida el efecto de los anillos y la importancia de lanzar en el ecuador. Cabo Cañaveral no está en el ecuador, después de todo, y tenemos una luna muy grande, más grande que cualquier masa que verías en un sistema de anillos, que no nos impide llegar a Marte y más allá.
@GrandmasterB La luna es un objeto singular que orbita a más de 230,000 millas de distancia de la Tierra. Los anillos de Saturno (una gran cantidad de cosas allí) están alrededor de la totalidad de Saturno y comienzan a unas 41,000 millas de distancia de Saturno. Además, los desechos espaciales son un problema incluso cuando son pequeños. Más escombros, más problemas. El problema puede ser exagerado, pero creo que hay un matiz importante aquí.
Los escombros solo son un problema cuando no están en la misma órbita que usted. Si coincide con las órbitas, el anillo es un destino, no un obstáculo. Cada roca es un lugar al que puedes ir y visitar, minar o usar como estación.
@TheAnathema, el efecto de masa y gravitación de la luna sería mucho más significativo que el efecto gravitatorio colectivo de un anillo. Si hubiera tanta masa en un anillo, se acumularía en una luna. Usando su lógica, el anillo también tendría que ayudar a poner los cohetes en órbita, ya que la gravedad atrae en todas las direcciones.
Aquí hay algo más que la gravedad de las cosas que orbitan en juego. en.wikipedia.org/wiki/Roche_limit Si la luna estuviera significativamente más cerca como los escombros alrededor de Saturno, caería dentro del límite de Roche y tendría muchos más problemas para nosotros (y para ella misma). Su comparación podría ser mejor ya que la luna está bastante lejos en comparación con el límite de Roche y otros sistemas de anillos de sus planetas padres.

Respuestas (2)

En su mayor parte, los anillos no deberían ser un gran problema. La mayoría de los anillos que conocemos en nuestro propio sistema solar están hechos de polvo y hielo, y fuera de Saturno, la mayoría de estos anillos son bastante nebulosos. Una nave espacial que se mueve a velocidad orbital o incluso interplanetaria tendrá una probabilidad razonablemente baja de impactar algo grande (y los objetos más grandes, como las lunas pastoras, serán bastante visibles y fáciles de rastrear. Sus órbitas se pueden calcular con un alto grado de precisión y los lanzamientos se programan para evitar a ellos.

Dicho esto, todavía hay una posibilidad finita de colisión con desechos espaciales en órbita (que es realmente lo que es un sistema de anillos), por lo que una nave espacial que opere en la región de los anillos debería estar protegida con Whipple Shields que rodea las áreas sensibles ( escudos de metal ligero mantenidos alejados de la nave por un sistema de postes. El impacto de una partícula de hipervelocidad penetra el escudo, pero vaporiza o degrada severamente las partículas entrantes. Estos escudos deberán renovarse con frecuencia cuanto más a menudo ingrese a la zona del anillos

Escudo de Whipple

Evitar el plano ecuatorial es otra solución relativamente fácil. Con los ajustes orbitales y el tiempo adecuados, la nave podría lanzarse en una órbita polar y "pasar a través" de cualquier punto despejado (brechas, o entrar por encima o por debajo del anillo) para minimizar la posibilidad de impacto. El problema clave aquí es que las maniobras de cambio de avión son muy enérgicas y requieren mucho deltaV de la nave espacial, lo que potencialmente limita la cantidad de maniobra posible más adelante, ya que se debe agotar mucho combustible o masa de reacción.

Para la mayor parte del trabajo en el espacio, las "órbitas Molniya" altamente elípticas parecen ser buenas soluciones para los satélites orbitales, proporcionando un largo período de "tiempo de permanencia" en órbita alta sobre el área objetivo para vigilancia, comunicaciones u otras necesidades, mientras pasan por el suena por poco tiempo.

Órbitas de Molniya

Las órbitas muy inclinadas también se pueden usar para dificultar que los desechos del anillo golpeen la nave espacial. En el extremo, una nave en una órbita geoestacionaria muy inclinada parecerá estar haciendo una figura de 8 sobre un punto fijo en el ecuador.

Entonces, una combinación de esperar a que se presenten buenas oportunidades, evitar el anillo por completo (o elegir la ruta de vuelo para minimizar la exposición), seguido de proporcionar algún tipo de defensa a la nave. Los marineros navegaron por bajíos traicioneros durante miles de años, a menudo con nada más que un trozo de cuerda para sondear las profundidades y vigías con ojos agudos en busca del peligro que se acercaba. Por supuesto, una gente que viaja en el espacio puede hacerlo mucho mejor.

Para continuar con el comentario de Oldcat sobre la pregunta:

Extrañamente, la velocidad orbital que tendrás que igualar para orbitar a la altura de los anillos es... La velocidad orbital de los anillos. Eso significa que siempre que se lance en la misma dirección en la que viajan los anillos, en realidad se moverá a una velocidad relativamente baja en comparación con las rocas que lo rodean.

En ese punto, el problema se convierte en un problema de navegación, no de impactos de hipervelocidad (cualquier partícula que se mueva en la dirección incorrecta o en órbitas muy excéntricas habrá golpeado los anillos, disminuido su velocidad y desorbitado). Eso hace que los requisitos de protección sean menos estrictos (aunque no desaparecen por completo). El problema principal será evitar grandes cúmulos o asteroides, que se moverán de forma bastante turbulenta. Por suerte para ti: te mueves con bastante lentitud en comparación con todo lo demás en el ring, y eres el único con propulsores.

Es cierto que su elección de órbitas ahora es limitada, y pasar del interior de los anillos al exterior de los anillos es complicado, pero una vez que se acerque al borde de los anillos, puede configurar una estación de paso (posiblemente en una de las más grandes). asteroides) y pasar tiempo capturando otras partículas para usar como masa de reacción para mantener la estación. Si usa esa estación como punto de partida para sus misiones interplanetarias, finalmente puede realizar el sueño de un astillero en órbita, especialmente si los anillos son ricos en sustancias extraíbles/refinables.

Entonces: subir allí es más difícil por la cantidad de combustible que necesitas para navegar entre los anillos, pero una vez que estás allí, los mundos son tu fuente de mariscos.

Pasar los anillos sería más fácil en una órbita con una inclinación diferente a la de los anillos. Luego, puede realizar fácilmente una transferencia de Hohmann desde una órbita debajo del anillo hacia arriba del anillo, siempre que no lo haga cerca de los puntos donde su órbita se cruza con la del anillo. El mejor punto sería justo después de la intersección del anillo, porque entonces tu próxima intersección sería en el apoapsis.
¡Pero luego te pierdes de navegar en un campo de asteroides usando garfios! ;D