Efectos de las balas perdidas en el espacio

Una batalla tiene lugar en las afueras de un sistema solar colonizado entre las fuerzas atacantes y defensoras. ¿Algún disparo perdido tendría la posibilidad de impactar en un barco o estación más cerca del centro del sistema?

Se disparan millones de tiros, la mayoría con cañones de riel o armas similares. Los láseres se usan principalmente en barcos más grandes, ya que los barcos más pequeños no pueden manejar el calor que emiten. Se utilizan misiles nucleares, pero por lo general dan en el blanco.

Hay unos pocos planetas habitados en el sistema solar, y hay comercio y transporte frecuentes entre ellos, grandes fábricas de estaciones espaciales y otros sistemas cercanos. Todo el sistema solar se asemeja al sistema solar en tamaño.

¿Hay alguna posibilidad de que los proyectiles de cañón de riel o incluso los láseres viajen lo suficientemente lejos como para ser un peligro para las estaciones o barcos en el sistema? ¿Cuál sería el alcance efectivo de estas armas?

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"Una oportunidad" es quizás demasiado vago. Existe la posibilidad de que todos aquí sean ranas superinteligentes (excepto tú, por supuesto)... es solo una posibilidad muy pequeña.
Esos proyectiles se convertirán en basura espacial. Su velocidad inicial (supuestamente) palidecerá en comparación con su velocidad orbital. Incluso si se disparan millones de balas, es poco probable que se produzca un encuentro aleatorio con una nave espacial.
Realmente quiero que una respuesta sea esta de Mass Effect: youtu.be/h-UbTNBlVDE (Precaución: Idioma)
Es mucho más probable que los escombros resultantes de los impactos de los cañones de riel sean un problema.
Cabe señalar que los "micrometeoritos" se han considerado durante mucho tiempo como un peligro para las naves espaciales y, especialmente, para los humanos con trajes espaciales en los EVA. Es probable que haya algún análisis de la NASA sobre este peligro.

Respuestas (12)

¿Láseres? No. Los láseres deben estar enfocados. Se difunden con bastante rapidez (en escalas de distancia solar) y cuanto más se difunden, menos daño causan. No creo que sean peligrosos para nada que no esté dentro de la batalla.

rondas Railgun? Hay una posibilidad, pero es infinitesimalmente (léase: "solo si lo dices en tu historia") baja. Simplemente se quemarán en las atmósferas planetarias, por lo que en realidad solo las naves y las bases están en riesgo. Riesgo insondablemente bajo. No cero, pero muy bajo (como en "millones de rondas no llevarían el porcentaje de probabilidad al 0,1% bajo").

Misiles nucleares (sé que dijiste que casi siempre golpean, pero solo para completar). Honestamente, la posibilidad de que este objeto mucho más grande que un cañón de riel golpee algo es solo un poco mejor que la ronda del cañón de riel en sí. Pero, si están armados cuando desaparecen... entonces existe la posibilidad de que estallen en una atmósfera planetaria. Todavía estaría escrito como algo inevitable en tu historia ("¡Haz que suceda, número uno!"), ¡pero qué espectáculo de luces!

A la larga, diría que debe descartar las estadísticas y usar o no la idea para cumplir un propósito en su historia. Cuando lo hagas, un comentario totalmente racional como "¿cuáles eran las probabilidades de eso?" sería apropiado.

/usa o no usa la idea para cumplir un propósito en tu historia/ ¡Escucha, escucha! Esta es la respuesta.
Sí, definitivamente tendré que ignorar las estadísticas. Supongo que si en mi historia sucedieran un montón de cosas cotidianas, ¡no sería muy emocionante!
"Una posibilidad de un millón tiene éxito nueve veces de cada diez. Tradicionalmente, uno tiene que decir "¡es una posibilidad de un millón, pero podría funcionar!" para invocar esta regla. También tiene que ser exactamente una de un millón a uno: nada de este engorroso negocio de "995,351 a 1", o cualquier otro número con el que pueda terminar. Entonces, si bien la lista de cosas que la gente ha logrado con un millón de posibilidades es bastante impresionante, la lista de cosas que han logrado fallado en lograr con probabilidades de unos pocos puntos porcentuales en cualquier dirección es probablemente mucho más largo e involucra muchas más muertes.
Esta respuesta también se refiere a las armas nucleares que detonan en una atmósfera. En general, las armas nucleares son MUCHO más efectivas dentro de una atmósfera que afuera, porque la mayor parte de la energía en la explosión inicial se expresa como rayos X. En el espacio, estos rayos X freirán objetos muy cercanos, interrumpirán la electrónica a una distancia media y luego seguirán rápidamente la ley del cuadrado/cubo en poco más que radiación de fondo. En una atmósfera, los rayos X se convierten rápidamente en energía térmica, que cocina todo y crea una tremenda onda de presión a una distancia MUCHO mayor.
Entonces, mi punto es... una bomba nuclear diseñada para ser utilizada en el espacio (es decir, tiene un rendimiento MUCHO más alto que los megatones de bombas nucleares que varias naciones de la Tierra mantienen almacenadas) será absolutamente devastador si estalla en una atmósfera.
@Ghedipunk, recuerda que estamos hablando de armas nucleares fuera de control de una batalla espacial, no de armas nucleares que fueron enviadas al planeta a propósito. Las armas nucleares intencionales (hoy) usarían un altímetro para detonar de manera óptima sobre la superficie. Estos chicos malos son detentores de impacto que no alcanzaron sus objetivos previstos. Como están activos, es probable que detonen cuando todo se caliente lo suficiente al volver a entrar.
@Ghedipunk, OOOoooohhhh... hay un punto allí (estoy respondiendo a tu segunda publicación. Mi última publicación llegó justo antes de que me notificaran de la segunda). ¿Incluso si está en la parte superior de la atmósfera? Eso sería un punto de historia fabuloso.
@JBH, sí, incluso en la parte superior de la atmósfera, aunque la mayor parte del efecto se vería como un pulso EM, en lugar de una onda de choque térmica, porque la mayor parte de la energía se vertería en la ionosfera. (Obtengo la mayor parte de mi información sobre armas nucleares en el espacio de la entrada de Atomic Rockets en Armas en el espacio )
Y, al volver a leer la página a la que me vinculé, la efectividad cae por la ley del inverso del cuadrado, no por la ley del cuadrado al cubo.
@Ghedipunk, +1! No creo haber visto nunca este concepto en la ciencia ficción... se produce una batalla espacial, la bomba nuclear falla el objetivo, cae en el pozo de gravedad del planeta... ¡BOOM! Ese es un momento de daños colaterales serios. ¡Me encanta la idea!

¡Guau! ¡Esto es algo en lo que honestamente nunca había pensado! Pero ahora lo haré :P

Cada objeto dentro de un sistema solar tiene solo unas pocas posibilidades en las que podría volar:

  1. Órbita estable alrededor de la estrella:
    Bueno, exactamente lo que dice en la papelera. La bala se encuentra en una órbita estable alrededor de la estrella y es posible que no golpee nada en los próximos diez mil años.
  2. Órbita estable alrededor de un planeta/cuerpo planetario/luna:
    Casi lo mismo que arriba, pero poco probable, si la batalla se librara en el espacio interplanetario. Si la bala se disparó dentro de una órbita estable alrededor de un planeta, y la velocidad de la bala no es lo suficientemente alta como para escapar del campo gravitatorio de dicho planeta, podría funcionar (pero no lo creo).
  3. Saliendo de la órbita planetaria, alcanzando una órbita estelar estable:
    Combinación de 1. y 2. La bala sale del campo de gravedad planetario y entra en una órbita alrededor de la estrella del sistema.
  4. Trayectoria de colisión en un planeta/ luna/ asteroide:
    ¡Ahora se está volviendo interesante! Si la trayectoria de la bala la dirige directamente hacia un cuerpo planetario, puede ser un peligro para todo lo que orbita alrededor de ese cuerpo.
  5. Trayectoria de escape fuera de ese sistema estelar:
    la posibilidad más aburrida. La bala abandona el sistema estelar y volará en el oscuro vacío entre el comienzo, condenado a esperar milenios para encontrar algo.

Ahora, ¿qué tan altos son los riesgos de que una bala perdida golpee algo en ese sistema estelar? Para ser honesto, creo que la posibilidad de ser golpeado por un rayo, un cometa y un tren de carga al mismo tiempo sería mayor. Recordar,

El espacio es grande. Realmente grande. Simplemente no vas a creer lo enorme, enorme, alucinantemente grande que es. Quiero decir, usted puede pensar que es un largo camino por recorrer hasta llegar a la farmacia, pero eso es solo una tontería para el espacio. (Guía del autoestopista galáctico, Douglas Adams)

La posibilidad de que algunas de estas balas perdidas golpeen algo es, honestamente, astronómicamente pequeña (juego de palabras).

Pero, ¿qué hay de los láseres y otras armas de rayos? La mayoría de los láseres no mantienen su enfoque durante mucho tiempo. Recuerdo un experimento en el que mi profesor de física tomó un láser del laboratorio, lo apuntó al patio y nos mostró que el diámetro del haz aumentó significativamente. Su láser armado puede ser más preciso, pero incluso ellos perderían energía en distancias interplanetarias. Tal vez calentarían una nave espacial o una estación lejana, pero nada más.

Tl; dr: Solo en una vena de muy, muy, MUY mala suerte, algo sería golpeado y recibiría daño.

¿No están los cometas, por definición, en el espacio? -> encontrar tanto un rayo como un tren de carga allí... y mucho menos simultáneamente podría ser ambicioso :)

Comparar con objetos en órbita terrestre.

Mire una pantalla en tiempo real de cosas en órbita . Esto representa más de 21.000 objetos en órbita terrestre. Esto es muy, muy restringido en comparación con el tamaño del sistema solar. El volumen del sistema solar en comparación con la órbita terrestre es del orden de 1E15 veces mayor.

Dado lo poblada que está la órbita terrestre y que la densidad de objetos extraños es billones de veces mayor, claramente la tasa de colisión en la órbita terrestre debe ser enorme en comparación; sin embargo, los impactos reales con los desechos espaciales en la órbita terrestre son raros. Ocurren, lo que demuestra que los impactos son posibles y ocurrirán con el tiempo y la oportunidad: la frecuencia de los impactos es decididamente baja. Será muchas veces más pequeño para las balas disparadas desde el borde del sistema solar.

21.000 objetos de más de 10 cm de tamaño. Si baja a >1 cm, ese número sube (muy, muy rápido) a 500.000. Además, nasa.gov/mission_pages/station/news/orbital_debris.htmlDebris avoidance maneuvers are planned [...] if the probability of collision is greater than 1 in 100,000, a maneuver will be conducted if it will not result in significant impact to mission objectives. If it is greater than 1 in 10,000, a maneuver will be conducted unless it will result in additional risk to the crew.

El número y la energía de los objetos se pierde en el ruido de fondo.

ISS ya es golpeada por cosas; cuenta con blindaje y procedimientos de emergencia. Con estaciones y presupuestos más grandes, los sistemas redundantes deberían poder absorber impactos ocasionales de alta energía con una interrupción mínima.

Hay alrededor de medio millón de objetos rastreados cerca de la Tierra entre 1 y 10 cm: mantener tu batalla espacial en órbita solo triplicaría la posibilidad de que algo fuera golpeado por accidente.

No vi ninguna respuesta usando explícitamente la superficie de una esfera para un argumento, así que aquí va:

Golpear un objetivo se puede considerar como golpear una forma del tamaño del objetivo en una esfera con usted en el centro y un radio de distancia del objetivo. La probabilidad de acertar en dicha forma mientras se dispara salvajemente en cualquier dirección es la relación entre el área del objetivo y la superficie de la esfera. La superficie de la esfera es 4*pi*r², pero redondearé 4*pi a 10 porque no va a hacer mucha diferencia.

Por lo tanto, a una distancia de 10 m (en el espacio, sin gravedad, y puedes disparar en la dirección que quieras), la probabilidad de acertar en un objetivo de 1 m² (~humano o ventilación térmica de la Estrella de la Muerte ) disparando a ciegas es 1/1000 (= 1m²/ (10*(10m)² )- no está mal. Debido a la r² en el denominador, esta probabilidad caerá bruscamente.

A 1 km (10 ^ 3 m), la probabilidad es de 1/10 000 000, que es aproximadamente el nivel del premio mayor en una pequeña lotería nacional. (Aquí una nota sobre las estadísticas: si toma 10 millones de tiros independientes, esto no significa que tenga la garantía de dar en el blanco; si completa 10 millones de boletos de lotería, se asegurará de elegir números diferentes, los tiros independientes son comparable a comprar 10 millones de boletos de lotería y luego dejar que los monos los llenen, obtendrás muchos dobles; -- Para calcular la probabilidad de acertar a un humano en el espacio a 1 km de distancia mediante 10 millones de tiros independientes y aleatorios, debes tomar la probabilidad de no golpearlo con unodisparo nh = (9 999 999/10 000 000), multiplique esto consigo mismo por el número de disparos snh = (nh^10M) y reste de uno h = (1- snh); Entonces tienes la probabilidad de golpear a ese pobre tipo una o más veces. Esa probabilidad es de aproximadamente 2/3. Nuevamente, no está mal, pero ahora estás disparando 10 millones de balas....

A 1AE (distancia tierra - sol, redondeada con dureza a 10 ^ 12 m), la probabilidad de un disparo es 1/10 ^ 25, o mucho más impresionante 1/10000000000000000000000000, si dice que el objetivo tiene 1000 m² de tamaño (en lugar de 1 m²) usted se les permite quitar tres ceros de eso (1/10 ^ 22). La probabilidad de acertar en este objetivo del tamaño de una estación con 10 millones de tiros aleatorios es 1/10^15 (o casi tan grande como ganar una lotería nacional mediana dos veces seguidas, con solo un boleto por sorteo). --- Golpear una luna específica (~ tierra, luna, superficie objetivo de 1^12m²) aumenta la probabilidad de un disparo hasta 1/10^13, y la probabilidad de disparo de 10M hasta 1/1M. (Aunque si una bala golpea una luna y nadie se da cuenta... ¿golpeó?)

'Estar en las afueras del sistema solar' podría significar una distancia de 10 AE , lo que reduce la probabilidad de éxito de la estación de un disparo en otros 100 a 1/10 ^ 24

Tener en cuenta la gravedad cambia los números solo ligeramente (en un marco de tiempo civilizatorio, es decir, excluyendo múltiples pases de objetos en órbitas enormes). Disparar lejos del sol a menos de la velocidad de escape doblará las balas hacia atrás, duplicando así la densidad de balas del sol. salas. Entonces, en lugar de 1/demasiado, ahora tienes 2/demasiado.

Los láseres están desactivados porque el rayo se vuelve demasiado ancho para dañar las cosas, y los cohetes nucleares no son muy diferentes de las balas; Suponiendo que exploten cerca del desafortunado no objetivo (si no se apunta de esa manera, ¿por qué deberían hacerlo?), su radio de destrucción ahora es la superficie efectiva del objetivo, de lo contrario, la ecuación es como con las balas, pero probablemente no rocíe 10 millones de ojivas nucleares en un encuentro.

Un último festival de números: supongamos que hay 10 batallas al año, con 10 combatientes, cada uno disparando 10 millones de balas salvajemente, durante 10 años; Suponga además que hay 1000 estaciones con un área objetivo de 1000 m2 cada una, flotando a 10 AE de distancia (nunca ocluyéndose entre sí para facilitar el cálculo). --- 10^12 balas en una superficie objetivo combinada de 10^6 m² en una esfera de 10^27 m²: 1-(( ((1- ((10^6)/(10^27)) ))^ (10 ^ 12) ) = 1/10 ^ 9 - ¡en realidad no es tan malo como supuse al entrar!

¡Preste atención a la nota sobre las probabilidades dada arriba! Si bien ganar la lotería powerball tiene una probabilidad de 1/10^8, y ha habido ganadores, esto se debe a que mucha gente juega y lo ha sido durante algún tiempo. El número de 'jugadores' (estaciones) y el tiempo ya se han incluido en muchos de mis valores anteriores, por lo que no son directamente comparables (o más bien, al compararlos, debe tener en cuenta los datos: el último de mis números, 1/ 10 ^ 9, es la probabilidad de que cualquier estación sea alcanzada en cualquier momento por cualquiera de las balas disparadas durante 10 años, mientras que la probabilidad de powerball de 1/10 ^ 8 es la probabilidad de que un jugador específico gane con un boleto específico en un dibujo específico...)

Los láseres no son particularmente peligrosos en el espacio fuera de las batallas espaciales. Debido a la naturaleza de su funcionamiento, no se pueden enfocar con precisión a todas las distancias, lo que los hace tan peligrosos. Una combinación de que están menos enfocados a larga distancia y el reflejo de las pocas partículas que existen en el espacio significa que probablemente no causarán demasiado daño a los objetivos accidentales. En el peor de los casos, un láser de nave capital disparado en el sistema exterior podría quemar accidentalmente un sensor sensible o un telescopio, pero no mucho peor.

Los proyectiles sólidos, por otro lado, son un problema mayor. En teoría, el alcance de un proyectil sólido es infinito. Varios kilos de metal pesado acelerado a una fracción significativa de la velocidad de la luz van a destruir algo cuando golpee y la única manera de reducir la velocidad es si realmente golpea algo. Dicho esto, en un período de tiempo lo suficientemente largo, las probabilidades de que una ronda masiva golpee algo es del 100%. Lo más probable es que esa cosa sea un agujero negro o una estrella, ninguno de los cuales se verá afectado por el impacto de manera significativa.

En cuanto al rango de combate efectivo, existen algunas limitaciones tecnológicas para esta respuesta. En primer lugar: ¿cuál es la capacidad de sus naves? Mencionas una batalla en el borde de un sistema, lo que indica que FTL es posible. Si ese es el caso y sus naves tienen una energía funcionalmente infinita para maniobrar y volar (piense en Star-Wars o Star-Trek, donde las órbitas son una sugerencia), la respuesta anterior sigue siendo en términos de daños colaterales.
La precisión de sus armas y, por lo tanto, el potencial destructivo estará limitado por la aceleración máxima de sus naves y su tamaño frente a la velocidad de sus armas de riel. Imagine, si quiere, un cañón de riel capaz de disparar rondas al 10% de la velocidad de la luz. Eso le permite poner una ronda en un objetivo a ~ 30.000 km con un tiempo de viaje de 1 segundo. El objetivo tiene 0,9 segundos para alejarse de donde estás disparando. Suponiendo una aceleración de 1G, la nave puede avanzar un poco menos de 8 metros en cualquier dirección, lo que básicamente garantiza un impacto en cualquier cosa más grande que un F16. Una reacción rápida del piloto (o más bien, de los sistemas automatizados) podría significar que golpeas una bahía de carga o un reactor secundario en lugar de la masa central, pero a 0.1c, eso realmente no importa mucho.

Sin embargo, la distancia es donde se pone interesante. A 60.000 km (todavía bastante cerca en términos de distancias espaciales, solo 1/6 de la distancia a la luna), el objetivo tiene 1,8 segundos para salir corriendo. Eso es el doble del tiempo pero cuatro veces la distancia recorrida. En lugar de tratar de adivinar dónde estará su objetivo dentro de una esfera de radio de ~ 8 m, ahora está mirando una esfera con un radio de ~ 31 m. ¿Ese objetivo del tamaño de un F16 que básicamente tenía garantizado alcanzar la última vez? no estoy tan seguro ahora.

Hay dos métodos para tratar este problema con respecto a las armas sobre raíles. El primero es el más simple y el más peligroso para ti mismo: acércate. Si conoce la aceleración máxima de su objetivo, sabe qué tan cerca debe estar para garantizar un golpe con sus armas de riel. Acércate a esa distancia y tienes la garantía de que tus tiros acertarán.
La alternativa es mucho más segura para usted y mucho menos segura para cualquiera que se encuentre cerca de su objetivo. Si la distancia y la aceleración le indican que tiene un 5% de alcanzar su objetivo, simplemente dispare 20 o 30 rondas en un patrón de dispersión. Puedes fallar con 6, el enemigo puede esquivar otros 12, pero el resto va a golpear. Y eso es lo suficientemente bueno.

Ahora, todo lo anterior se basa en la suposición de que sus naves tienen delta-V funcionalmente infinito en lo que respecta a las situaciones de combate. Si ese no es el caso y las transferencias de Hohman y las maniobras orbitales están a la orden del día, las cosas se ponen interesantes. Verás, cuando todos están en órbitas establecidas sin buenas formas de cambiarlas, golpear se convierte menos en una cuestión de esquivar y tejer y más en una cuestión de obtener una ventaja posicional.
Empiezas a hacer cosas como disparar armas en una órbita específica para obligar al enemigo a salir de una altitud de crucero óptima para que tenga que gastar combustible para mantener o corregir su movimiento. Un golpe puede indicar una victoria, pero en este tipo de guerra, es más probable que la victoria esté determinada por quien se quede sin delta-V primero, principalmente porque las naves con este nivel de tecnología tienen armas menos poderosas, lo que le da al enemigo suficiente tiempo para esquivar.

El mayor inconveniente de este combate de baja maniobrabilidad es que tiende a tener lugar en órbitas beneficiosas. El mismo lugar donde la infraestructura civil tiende a pasar el rato. Una ráfaga de fuego ferroviario en la órbita terrestre baja puede asustar a un buque de guerra enemigo a una órbita diferente, pero una vez que termina la pelea, esas rondas todavía están allí, orbitando y eventualmente quemando o destrozando un satélite o dos.

Creo que es un punto bastante bueno que los lugares militares populares también sean lugares civiles populares, pero supongo que la mayoría de las armas tendrían velocidad de escape a menos que estén específicamente destinadas a ser una molestia a largo plazo.
¿Estás seguro de que las probabilidades de que un tiro finalmente dé en algo es realmente del 100 %? El universo se está expandiendo y el espacio es muy, muy, muy escaso. No he hecho los cálculos, pero intuitivamente pensaría que las probabilidades pueden ser mucho más bajas que el 100%, dependiendo de cuánto tiempo viva el universo. Piénselo de esta manera: casi en cualquier dirección en la que mire en el espacio, verá el borde del espacio visible, sin que una estrella obstruya su línea de visión. De lo contrario, el cielo nocturno no sería negro.

Saquemos algunas matemáticas... para diversión.

Lo que necesitamos aquí es la ecuación del camino libre medio , que es buena para cosas como "hasta dónde puede viajar una molécula sin chocar con ninguna molécula de aire" para " demostrar que Han Solo está equivocado sobre los saltos hiperespaciales ".

Pero también funciona para nosotros.

1 π r 2 norte v

r 2 aquí está el radio de nuestra bala disparada mientras viaja por el espacio más el radio de lo que nos interesa golpear (naves espaciales) y norte v es la densidad promedio de los objetos que nos interesa golpear (otras naves espaciales). 1

Seremos generosos en ambos frentes y redondearemos los números un poco hacia arriba 2 :

  • r 2 = 2.000 km (radio aproximado de la luna)
  • norte v = 1.5 10 37 gramo / metro 3 (densidad media del sistema solar)

Esto da como resultado una longitud de trayectoria media de... 5.3 10 29 kilómetros o 5.618 10 dieciséis años luz. Eso es aproximadamente 604 mil veces el diámetro del universo observable que el disparo tendría que recorrer, en promedio, para impactar en algo.

Pero, todavía puedo encontrar placer en historias como estas de todos modos.

  1. "Densidad media de los objetos", es decir, su frecuencia de aparición en un espacio volumétrico dado. No su densidad material.
  2. Los valores más grandes aquí dan como resultado distancias más cortas.

No creas que causaría ningún problema a las personas en los planetas, ya que los meteoritos mucho más grandes que las balas (incluso las balas de cañón) simplemente se han quemado en la atmósfera. El espacio es grande, pero podría suceder (no estoy seguro de qué tan probable) que algunas de las balas golpeen a otras naves cercanas, dependiendo de cuántas se hayan disparado. En lo que respecta a los láseres, dependería de qué tan bien enfocados estén (vea este artículo What if xkcdpara obtener más información al respecto). Si un misil erró todas las naves, pero estaba programado para buscar algo, entonces otras naves o algún lugar en uno de los planetas tendrían un grave problema si no golpeaba la estrella o se confundía mucho y se quedaba sin el sistema. Cualquier cosa que no busque nada no es probable que haga otra cosa que ser absorbida por un planeta o una estrella o simplemente volar al espacio profundo.

Su pregunta me recuerda esta pregunta: ¿Podría un astronauta disparar al Sol con seguridad con un arma?

TL; DR No.

Básicamente, ¡el Delta-V requerido para cambiar la trayectoria es ENORME! Mucho, mucho más grande que la débil cantidad de energía necesaria para impactar en las naves cercanas (alrededor de 25 veces más que disparar una bala al Sol desde la órbita de la Tierra). Sus municiones gastadas estarían (en la mayoría de los casos) en una trayectoria ligeramente diferente a la del barco desde el que fueron disparadas.

Si su nave está en una órbita elíptica, también lo estarán sus municiones. Si su nave está en una trayectoria hiperbólica que sale del sistema, también lo estarán sus municiones. Solo en casos extremos (por ejemplo, una trayectoria parabólica) cambiará el tipo de trayectoria, sin embargo, es extremadamente indeseable estar en tal trayectoria en primer lugar debido a la pérdida de energía para hacerlo. Consulte Clasificaciones de excentricidad .

Es poco probable que alguna nave esté en una trayectoria que se cruce (léase choque) con un planeta u otro cuerpo, ya que el Delta-V para entrar en esa trayectoria es enorme, y el Delta-V para salir de esa trayectoria es igualmente enorme. . Sería una estupidez suicida desperdiciar tanta energía en el espacio, incluso y especialmente en una batalla espacial .

Sería un desperdicio de energía tener armas que pudieran cambiar significativamente las trayectorias de sus municiones, cuando las armas de potencia mucho menor aún pueden destruir o incapacitar a una nave enemiga. Las armas también tendrían que reforzarse masivamente para poder entregar tanta energía de una sola vez sin sufrir daños que podrían causar una falla crítica, y créanme, cuando estás usando tanta energía no quieres que tu arma explote. !

Los misiles tendrían que tener enormes reservas de combustible (imagínense el lanzamiento del transbordador espacial o Falcon Heavy o más grande para cada misil). Una vez más, esto sería una exageración y un desperdicio de energía y recursos.

Lo que sucedería es que terminarías con una nube de escombros que se dispersaría gradualmente ya que cada pieza tiene una trayectoria diferente. Se volvería tan difuso que es poco probable que alguna pieza golpee a un futuro barco que pase por el área. La gravedad de los planetas en el sistema cambiaría lentamente las trayectorias durante millones de años para estabilizarlos o expulsarlos del sistema. Esto es similar a la nube de desechos orbitales alrededor de la Tierra (que es solo un problema muy leve en este momento) pero mucho más difusa. Una órbita terrestre alta está por encima de los 35 000 km (más de 40 000 km del centro de la Tierra). La Tierra está a unos 150 000 000 km del centro del Sol. Esa es una proporción de aproximadamente 1:4000. Ninguna de las piezas tiene ninguna posibilidad de chocar con un planeta durante millones de años.

Los láseres se disipan con la ley del cuadrado inverso, al igual que la luz normal. Entonces, en distancias astronómicas, sería tan débil que no tendría ningún efecto, nuevamente a menos que estuviera dispuesto a desperdiciar suficiente energía para superar esto, y todos los desafíos de ingeniería que esto implicaría.

Véase también XKCD: ¿Y si? 58 - Velocidad orbital .

PD: El rango efectivo sería infinito, si consideras que una órbita no tiene fin. De lo contrario, limitado a la diferencia entre el perihelio y el afelio de la órbita de la munición.

@Gryphon Tenga un poco más de cuidado con sus ediciones. Algunas de sus ediciones son puramente una cuestión de estilo, y el estilo del autor original es tan bueno como el suyo. Noté que cambiaste toda mi ortografía australiana a ortografía estadounidense. Respeto que los estadounidenses escriban de manera diferente a los australianos. Por favor, sea respetuoso con nosotros y nuestra ortografía también. También introdujiste algunos errores gramaticales y de puntuación en mi respuesta. Revertí su edición porque ninguno de los cambios fue beneficioso. ¡Gracias por preocuparte! :-)
Lo que plantea un punto interesante: dada la información suficientemente detallada de una batalla y una nave espacial (o dron) de alto rendimiento, es posible recuperar intencionalmente los proyectiles disparados en una batalla después del evento. Y luego lánzalos a algo/alguien más para que parezca un accidente resultante de la batalla.

La razón principal por la que tendría pocos problemas con los proyectiles perdidos que golpean planetas o causan problemas, además de las inmensas distancias entre los objetos en el espacio, es el hecho de que el disparo de las armas probablemente sea más rápido que la velocidad de escape local.

Una batalla entre naves espaciales en LEO donde la velocidad del proyectil es más rápida que los @ 7 km/seg de la velocidad de escape de la Tierra vería estallidos de proyectiles volando hacia el espacio profundo. Las batallas espaciales interplanetarias necesitarían velocidades correspondientemente más altas de los proyectiles, ya que la nave espacial también se movería a velocidades interplanetarias.

En el sistema solar de la Tierra, lo más rápido que puede ir un objeto sin energía mientras permanece sujeto a la gravedad del Sol es @ 72 Km/seg, y muchos sistemas de armas propuestos en realidad podrían ser capaces de moverse más rápido. Los "proyectiles de escopeta" de propulsión nuclear pueden capturar el 5% de la energía de una explosión nuclear para acelerar los perdigones a 100 km/seg. Las cargas de forma nuclear y los EFP pueden moverse más rápido aún (consulte el sitio web de Atomic Rocket para obtener más detalles).

Incluso los objetos que se mueven a menos de la velocidad de escape solar pasarían por la gran mayoría de los planetas, asteroides, etc., y se alejarían en órbitas altamente elípticas como las de los cometas. Estamos hablando de cometas a largo plazo que tardan miles de años en volver a sus puntos de origen (e incluso pueden persistir en sus órbitas durante miles de millones de años antes de posiblemente cruzarse con otro objeto).

Pero los capitanes de armas en los buques de guerra espaciales son bastante duros, y minimizarían incluso eso.

No puedo creer que haya tardado tanto en citar a Sir Isaac Newton como el hijo de puta más mortífero del espacio. :)

Los rayos láser son muy rectos pero divergen lentamente. Si se apunta a un planeta distante, el haz probablemente se extenderá por millones de kilómetros cuadrados y será muy débil, apenas detectable.

Las balas Railgun se quemarán en la atmósfera de un planeta similar a la Tierra, por lo que solo las naves espaciales, las estaciones espaciales y las personas en planetas sin atmósferas serán vulnerables. Dado que llevarán tanta energía como cuando fueron disparadas, pueden causar daño, pero la gran mayoría de las babosas golpearán rocas deshabitadas que a nadie le importan, por lo que estamos hablando de eventos raros en los que un solo agujero se realiza a través de una estación, posiblemente matando a alguien pero sin destruir todo el lugar.

Los misiles nucleares contienen explosivos convencionales que tienen que ser detonados en el momento correcto para que el material fisionable se vuelva supercrítico. Si el misil simplemente choca contra algo, es probable que explote, pero no será una explosión nuclear, será como una bomba sucia. Trátelo como un misil normal.

Los misiles normales son probablemente los más peligrosos, ya que pueden estar diseñados en parte para uso atmosférico y es posible que no se quemen en la atmósfera. Esto aumenta enormemente el número de víctimas potenciales, y un misil extraviado del espacio podría matar a muchas personas en la Tierra.

Dicho todo esto, no ha habido ni un solo caso registrado en la historia de alguien que haya muerto por un meteorito, y los meteoritos seguirán siendo significativamente más comunes que los disparos perdidos de una batalla espacial.

En "las afueras del sistema solar", como todos han escrito, no hay gran cosa.

Sin embargo, ¿qué pasa en órbita alrededor de un planeta habitado?

Incluso allí, el problema no serán las balas, los misiles, las balas de los cañones de riel o lo que sea, ya que solo hay uno por bala.

En cambio, el problema serán los escombros que otras personas han mencionado de pasada.

Las balas serán disparadas desde algo que se mueva a velocidad orbital, hacia otra cosa que se mueva a velocidad orbital. Las balas no serán significativamente más rápidas o más lentas que la velocidad orbital, porque una vez que te estás moviendo a unas pocas millas (o kilómetros) por segundo, realmente no tiene sentido usar mucha energía para ir mucho más rápido.

Si estás en órbita alrededor de un planeta habitado, esto podría ser devastador.

Al destruir un solo satélite, los chinos en 2007 agregaron más de 3000 piezas de escombros rastreables en órbita alrededor de la Tierra, así como una nube de innumerables partículas más pequeñas. A velocidades orbitales, las manchas de pintura golpean con la misma energía cinética que una bala de rifle. Un objeto de 4 pulgadas (10 cm) impartiría una energía cinética equivalente a 25 cartuchos de dinamita.

Si la batalla es en órbita baja y destruye explosivamente una proporción significativa de dos flotas y toda la metralla de sus misiles, entonces dentro de 15 minutos (o cualquiera que sea el período de órbita baja para ese planeta) el planeta estará rodeado por una nube de escombros: los satélites, estaciones espaciales, etc. que son golpeados por ellos serán triturados, cada uno agregando unos miles de partículas más a la nube a medida que es golpeado. Las partículas en la nube también colisionarían, creando más y más fragmentos en una reacción desbocada.

Pero, ¿cuál es la probabilidad de que sean golpeados?

Para una estimación del riesgo: actualmente, las maniobras para evitar colisiones se realizan "un par de veces al año" en la ISS (llamaré a esto "una vez cada 200 días": ¿alguien tiene estadísticas más específicas?) y se realizan si el probabilidad de colisión es superior a 1 en 100.000. Se están rastreando alrededor de medio millón de piezas de escombros.

Entonces, ingenuamente, para obtener un golpe probable una vez al día, necesitarías 200 * 100,000 * 500,000 = 10M de partículas. Las estadísticas no son lineales, por lo que multiplicar por 100 000 no cambia ese 1:100 000 a 1:1, pero es lo suficientemente bueno para nuestros propósitos.

Para obtener un golpe probablemente una vez por hora, que es lo que necesitarías para tener una buena posibilidad de golpear cualquier cosa que se lanzara, necesitarías alrededor de un cuarto de billón de partículas rastreables para bloquear el planeta.

Esto haría que los lanzamientos fueran completamente inviables y acabaría con todos los satélites y estaciones espaciales a ese nivel. Cualquiera que sea el nivel en el que ocurriera la batalla, probablemente destruiría todo lo que estaba debajo y casi a la misma distancia por encima de él, a través de órbitas elípticas y degradación orbital. Cualquier cosa que suceda a niveles significativamente más altos, como si las órbitas fueran tan elípticas, entonces los escombros chocarían con el planeta. Entonces, si la batalla ocurriera en órbita baja, los satélites geoestacionarios serían en su mayoría seguros, por ejemplo.

Sin embargo, necesitaría más partículas a medida que aumentara su radio orbital, ya que cada vez que se duplica la altitud, el volumen se elevaría al cubo.

Esto conduce a un enfoque militar obvio de "desempolvar" los planetas con unos pocos miles de millones de partículas cada uno para evitar que se lancen contra ti cuando atacas su sistema solar. En ese punto, entonces tienes superioridad aérea, y todos los planetas tienen que hacer lo que quieras o arrojas rocas más grandes sobre ellos.