¿Cuál es la velocidad que podemos alcanzar usando zar bomba como propulsor?

La idea de usar una bomba atómica como propulsor se introdujo en el proyecto orión, pero no funcionó debido a la prohibición de usar bombas atómicas. Asi que decidi calcular la velocidad a la que puede llegar una bomba usando tsar bomb, y que alguno de ustedes me corrija si tengo algun error.

Usando mi = metro C 2 , metro = 27 t o norte , C = 300000000 metro s , mi = 27000 ⋅ 300000000 2 = 2430000000000000 = 2.43 ⋅ 10 21 j .

Pero ahora estoy atascado, ¿cómo calcular la velocidad?

No hay suficiente información para resolver el problema: ¿qué tan grande es el objeto que estás acelerando con la bomba? - pero ya estás en el camino equivocado. Está utilizando la fórmula de equivalencia de masa-energía, pero las bombas de hidrógeno no tienen nada parecido a la conversión total de masa en energía. (También tiene las unidades incorrectas: debe usar metros en lugar de km, por lo que la cifra e = mc ^ 2 sería 2.43x10 ^ 21 julios). El rendimiento real de Tsar Bomba fue de unos 210 petajoules, o 2,1x10^17J. en.wikipedia.org/wiki/Tsar_Bomba
Depende de la masa de la nave espacial que quieras acelerar con ella, y de la efectividad de su propulsión.
También me imagino que si logras completar todas las variables, obtendrás mucho menos delta-v de lo que esperas. Orion usó revistas llenas de bombas y disparó bomba tras bomba para aumentar la velocidad. Una sola bomba no te llevará lejos. Hacer la bomba más grande significa que sería más difícil no explotar.
@RussellBorogove sí, son 210 petajoules porque no toda la bomba se transformará en energía, gracias;)
@Saiboogu sí, y hay un gran problema y peligro para la nave espacial debido al calor emitido por la bomba y puede haber otro problema de radiación...

Respuestas (1)

Primero, su cálculo tiene un grave error: no toda la bomba del zar se convirtió en energía, solo una parte muy pequeña de su núcleo. Su rendimiento energético es conocido: 2.1 ⋅ 10 17 j . En la equivalencia masa-energía, significa una conversión de 22g de masa total convertida en energía, de las 27 toneladas de la bomba.

No existe tecnología para usar Tsar Bomb como propulsión de naves espaciales. Hay planes para la propulsión nuclear utilizando microgránulos fisionables.

Falta un dato de entrada en la pregunta: la masa de esta nave espacial imaginaria. Otra entrada que falta es la efectividad de la unidad.

Sin embargo, debido a que solo una parte muy pequeña del material fisionable total se convierte en energía en cualquier reacción nuclear, podemos usar la mecánica newtoniana para calcularlo.

Si imaginamos una efectividad típica, alrededor del 30% de la conversión de energía termodinámica, en el caso de una nave espacial de 1000 toneladas, la velocidad resultante es

mi = 1 2 metro v 2 ⇒ v = 2 mi metro = 2 ⋅ 0.3 ⋅ 2.1 ⋅ 10 17 j 10 6 k gramo ≈ 355 k metro s _ _ .

gracias por su respuesta, pero si puede ver aquí en.wikipedia.org/wiki/… dice que podemos alcanzar el 12% de la velocidad de la luz, ¿me puede explicar esto?
@Taher El proyecto Orión es teóricamente posible, desde la ingeniería está al borde de la imposibilidad: invirtiendo algunos miles de millones, algo podría salir. Desde el punto de que la antimateria está en la imagen, el proyecto se convierte en un cuento de hadas. No existe una forma eficiente de producir antimateria. Los miles de millones de dólares invertidos en la producción de antimateria hasta ahora crearon menos antimateria que podría encender una bombilla por un minuto.
@Taher, sé que el proyecto Orion es bastante imposible... pero quería saber si encontramos una solución a eso y usamos una bomba. ¿Es realmente posible alcanzar el 12% de la velocidad de la luz como dice en la wikipidia? page me puede dar que formula usaron para saber cual es la velocidad que puede alcanzar?
@Taher 0.1 C es alcanzable con una nave espacial generacional, utilizando combustible de fusión, si alrededor del 80% de la masa total inicial de la nave es combustible. Por cierto, 0.1 C Es alrededor del límite a partir del cual el medio interestelar, es decir, alrededor de 1 átomo de hidrógeno por centímetro cúbico, se convierte en un problema (funciona como una radiación que evapora la pared de la nave espacial). Además, si la carga útil de la nave es de aproximadamente la masa de la ISS, la potencia total requerida del motor de fusión es unas 1000 veces mayor que la producción de energía total de la Tierra actual.
@Taher No hay forma de llegar a 0.12c con materiales fisionables. La realidad está en torno a lo que ha mostrado este cálculo: del orden de unos cientos de km/s.
Entonces, ¿crees que la única solución para hacer un viaje interestelar es usar antimateria, que es demasiado difícil y costosa?
@Taher Primero se debe construir el ITER ( ≈ 2020), entonces la producción comercial de energía de fusión debería extenderse ( ≈ 2040), entonces se deben desarrollar los reactores de fusión miniaturizados ( ≈ 2060), entonces tendremos naves espaciales con capacidad para unos cientos de km/s.
@Taher ¡No hay forma de crear antimateria de manera efectiva! En la ecuación se ve bastante bien, inviertes 9 ⋅ 10 18 j , y obtienes medio kg de hidrógeno y medio kilo de antihidrógeno. Pero la realidad es que le disparaste a un objetivo con electrones o protones, invierte 9 ⋅ 10 18 j en él, obtienes una masa de partículas que se descomponen en nanosegundos en cualquier cosa, principalmente en fotones y neutrinos, y ≈ El 0,001% es antiprotón.
¿Has oído hablar del estatorreactor Bussard? puede ser su solucion
@Taher 1) Puede votar por los gobiernos a los que les gusta la tecnología nuclear, es particularmente útil si se encuentra en los EE. UU. 2) Puede tratar de difundir la ciencia (y en particular, la tecnología nuclear) en Internet 3) Puede pensar en ello , nadie sabe, de dónde vendrán los desarrollos realmente sorprendentes 4) Puedes ser físico si eres lo suficientemente joven para eso. | Este mundo no debería ser siempre el mismo, tal vez tengamos suerte y tus nietos establezcan una colonia aquí .
Solo tengo 17 años y planeo hacer una empresa como spacex pero el objetivo es llegar a proxima Centauri jajajaja
@Taher El mismo "hahahahah", de boca de astrónomos y físicos profesionales, había cerrado y borrado su pregunta, si no la guardo con mis votos y respuesta. Ahora el mundo quiere sus votos. ¡Nunca olvides lo que dije aquí ! ¡Nunca lo olvides en toda tu vida! ¡Conviértete en físico o ingeniero!
@Taher El estatorreactor bussard podría funcionar, pero es muy difícil. No lo olvides: el medio interestelar tiene ≈ 1 átomo de hidrógeno por centímetro cúbico.
El Proyecto Orión no usó microgránulos. Usó bombas en el rango de 0.1-0.3 kt.
Los estatorreactores Bussard probablemente no funcionarán space.stackexchange.com/questions/22107/…
¿Cuál es la velocidad que podemos alcanzar usando zar bomba como propulsor?
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