¿El elemento más común en el universo que teóricamente podría ser un combustible?

Estoy haciendo un pequeño juego sobre viajar al espacio profundo con recursos limitados. Una cosa que me interesa tener es la idea de que la nave saquea lo que puede de los planetas mientras viaja a través de lugares totalmente deshabitados.

La idea es que esta es una sociedad lo suficientemente avanzada como para que puedan extraer elementos de materiales comunes para hacer un combustible a partir de lo que encontraron. Entonces mi pregunta es, ¿qué elemento diseñarían para encontrar la mayor cantidad? Sé que la atmósfera de la Tierra es en gran parte nitrógeno, pero si los científicos hicieran su mejor evaluación, ¿qué apostarían por ser el elemento más copioso disponible para alimentar la nave?

Respuestas (5)

El hidrógeno y el helio constituyen la mayor parte del universo, de hecho, el hidrógeno representa el 90% de los átomos que existen. ¿Qué hace que el hidrógeno sea significativo? Afortunadamente, el hidrógeno líquido es literalmente combustible para cohetes cuando le prendes fuego. También se usa en la fusión nuclear, es decir, cuando se rompen los átomos para liberar enormes cantidades de energía. Es lo que alimenta las estrellas, que son reactores de fusión gigantes.

Entonces, supongo que una nave espacial podría recolectar hidrógeno de las nebulosas (como se discute en este hilo ). Luego, podría comprimirse y quemarse para el empuje, o usarse como fuente de energía nuclear para un tipo de motor completamente diferente. Como su pregunta no se centra en cómo extraer/obtener hidrógeno, dejaré el resto a su imaginación.

El hidrógeno no puede "comprimirse y quemarse para impulsarse" a menos que también comience a recolectar oxígeno. Encontrar un mundo biológicamente activo (para producir oxígeno libre) puede ser un poco dudoso. Si propone encontrar agua y extraer el oxígeno, esto también producirá exactamente la cantidad correcta de hidrógeno, por lo que no es necesario extraerlo específicamente de las nebulosas.
@WhatRoughBeast extraerlo del agua requiere la misma cantidad de energía que quemarlo como combustible
@WhatRoughBeast, debemos tener cuidado con nuestros términos aquí. El H2, por sí mismo, no es un "combustible" químico, pero es un maravilloso propulsor. Si usó un cohete térmico nuclear, un motor de iones, etc. para la propulsión, entonces podría llenar el tanque con H2 y usar su reactor para impulsar su nave. No necesita oxidante. Si considera la posibilidad de refinar H2 para D2 (deuterio) en una unidad de fusión, entonces podría ser tanto propulsor como combustible.

El hidrógeno es, con mucho, el elemento más común en el universo y puede usarse como propulsor (si tiene un oxidante) o como fuente de energía (ya sea en la combustión con un oxidante, en la fusión nuclear o en una celda de combustible). Si tiene la tecnología lo suficientemente avanzada como para ser una civilización que viaja por el espacio, probablemente debería tener los medios para usar hidrógeno en una gran capacidad.

Bienvenido al sitio costrom, buena primera respuesta.
De hecho, hay muchos motores teóricos para atravesar grandes regiones del espacio que involucran una gran cuchara ram para recolectar hidrógeno interestelar y luego fusionarlo para la propulsión (generando más propulsión que la resistencia de la cuchara).
Es posible que desee agregar una discusión sobre cómo eliminaría el hidrógeno de su respuesta. Sugerencia: hay mucho sobre gigantes gaseosos como Júpiter si no está convencido de que las primicias de carnero son factibles.
@CortAmmon No hay resistencia en el espacio...
@RobWatts sí hay ... depende de cómo quieras llamar la fuerza total de los impactos entre tu nave y el medio interplanetario/estelar/galáctico (que podría describirse generosamente como un gas enrarecido). hay absolutamente una fuerza de retardo, y puede aumentar dramáticamente si está utilizando una pala lo suficientemente grande como para proporcionar una cantidad útil de empuje

Agua. A menos que esté utilizando hidrógeno para la fusión, necesita un oxidante. El agua se puede dividir usando energía solar dando hidrógeno y oxígeno para ser usados ​​como combustible para cohetes. También se puede electrolizar para dar peróxido de hidrógeno, un monopropulsor, que usas para gobernar tu barco. Si está utilizando un cohete térmico nuclear (caliente cosas con un reactor de uranio para que dispare una nueva propulsión rápida de su nave), el hidrógeno es el mejor combustible para usar, y puede continuar respirando el oxígeno. Puede usar el agua para beber y cultivar plantas. Las baterías de celdas de combustible de hidrógeno-oxígeno se pueden usar para obtener energía.

TLDR; El agua tiene todos los usos del hidrógeno y muchos más

La forma de propulsión con menos recursos sería una vela ligera.

La Sociedad Planetaria lanzó una nave de prueba en mayo de 2015 para probar parte de la tecnología con un éxito limitado. Se planean más misiones.

Una vela de luz utiliza la presión de la radiación solar como método de propulsión y esencialmente no utiliza ningún tipo de combustible.

¡Esto es fascinante! Voy a buscar en Google el fenómeno, pero ¿hay algún recurso en particular que recomiendes para leer sobre esto?
Eso tiene sentido para viajar dentro de un sistema solar, pero ¿no sería la intensidad de la luz demasiado débil y las direcciones de las que proviene demasiado aleatorias en el espacio interestelar?
Posiblemente necesite usar 2 soluciones, una vela de luz para acelerar hasta el punto en que se pueda usar un ramscoop. La vela de luz también podría usarse para desacelerar.

tienen un campo magnético que canaliza todas y cada una de las partículas que la nave encuentra en su camino hacia los motores de la nave. El motor separa el hidrógeno de lo que agarra, lo fusiona en helio. De la reacción de fusión obtiene la energía que necesita para alimentar todos los sistemas de la nave, más el calor para sobrecalentar el resto de los elementos que agarró y enviarlos por la "parte trasera", algo así como un motor a reacción. He visto indicios de este tipo de motor ram en historias de ficción que he leído.