Esto depende en gran medida de cómo las naves viajan más rápido que la luz en su universo.

Piensa en Babylon 5: los viajes espaciales están controlados por puertas que te permiten entrar y salir del hiperespacio. En esta situación, los carriles espaciales están garantizados. Las puertas canalizarán el tráfico espacial en unos pocos patrones predecibles.

Si lees el Universo Extendido de Star Wars es muy similar. Puede ingresar al hiperespacio en cualquier punto, pero hay "conductos hiperespaciales" por los que debe viajar. Los planetas en una encrucijada son más importantes y son el centro de las rutas de navegación.

Star Trek es todo lo contrario. Puede ingresar la velocidad warp en cualquier punto en cualquier dirección. Aquí, no hay factores tecnológicos que influyan en las rutas de navegación.

Entonces, el primer factor a considerar es cómo viajan sus naves a través del espacio y tener eso en cuenta.

Además, cuanto antes se inicie en los viajes espaciales, es más probable que se formen rutas de navegación. Cuando comenzaron los viajes marítimos de larga distancia, la mayoría de los barcos no podían viajar directamente a su destino, se vieron obligados a hacer paradas para reabastecerse. Los primeros viajes espaciales probablemente se centrarían en viajar entre un planeta de origen y los lugares más rentables. Sin embargo, las bases estelares y otros planetas menores podrían convertirse en puntos de reabastecimiento, lo que obligaría a las rutas de navegación a seguir caminos similares para mantenerse con vida.

Finalmente, hay fuerzas económicas a considerar. El comercio triangular surgió debido a las fuerzas del mercado. Esclavos de África al Caribe para cultivar cultivos comerciales. Cultivos comerciales a fábricas en América o Europa. Finalmente, manufacturaban bienes a África para comprar más esclavos, generalmente obteniendo ganancias en cada parada. En el espacio, esperaría que surgieran patrones de envío de triángulos similares basados ​​​​solo en las fuerzas del mercado. Todos los comerciantes viajarían por el camino más corto a lo largo de las rutas más rentables, manteniéndose unidos tanto por la seguridad como por la velocidad.

Si bien las fuerzas tecnológicas deben considerarse primero y proporcionar un indicador sólido de en qué se convertirán las rutas de envío y qué tan rígidas son, con el tiempo espero que surjan rutas de envío independientemente.

No creo que sea irrazonable que se establezcan rutas de navegación. Hay algunas razones por las que se establecen rutas de navegación en la Tierra:

• Corrientes

  Como ha mencionado, las corrientes juegan un papel importante en por qué los barcos usan las rutas de navegación. En el espacio, es probable que la gravedad, las anomalías espaciales, la radiación y otras cosas similares conduzcan a rutas preferidas y más seguras de forma natural.

• Ruta más rápida / más eficiente

  En la Tierra, la ruta más rápida o más eficiente suele ser seguir las corrientes. En el espacio, puede haber algunas rutas diferentes, pero no se necesitaría una gran cantidad de tráfico para establecer algunas rutas preferidas debido a la eficiencia. Incluso en el espacio hay economía de viaje.

• Seguridad en numeros

  Otro beneficio de moverse en un carril de navegación es la protección contra la piratería. Los piratas no van a por los barcos en los carriles donde hay muchos de ellos, sacan los barcos solitarios fuera del carril. Apuntan a los objetivos fáciles, por lo que al mantenerse unidos disminuyen las posibilidades de ser pirateados.

• Tiempos de respuesta de las autoridades

  Si las autoridades saben dónde se encuentra la mayor parte del tráfico comercial, sabrán dónde concentrar sus esfuerzos de protección. Entonces, si se queda con la mayor parte del tráfico y se mete en problemas, los tiempos de respuesta para obtener ayuda disminuyen. Lo mismo es cierto en la Tierra o en el espacio.

Entonces, como puede ver, las rutas de navegación se establecerían en el espacio prácticamente por las mismas razones por las que se establecen en la Tierra.

Un argumento a favor de las rutas de navegación espacial

Tendemos a pensar en el espacio como muy, muy grande y muy, muy vacío. Este no es necesariamente el caso, como vemos con Space Junk , Oort Cloud y otras cosas . Dado que hay cosas en el espacio, deberá tener eso en cuenta al navegar.

Si bien esto depende de cómo te desplaces por el espacio, la tecnología actual "sin deformación" presta mucha atención a la gravedad de los planetas y otros cuerpos. Los usas para varias maniobras . Sin mencionar que el costo de oponerse a la gravedad puede ser realmente alto, por lo que las rutas de viaje de baja energía pueden seguir una Red de Transporte Interplanetario . Incluso si tiene la capacidad de oponerse directamente a la gravedad, es posible que no siempre quiera hacerlo.

Suponiendo que tiene puntos de interés en el espacio y le importa la gravedad, habrá caminos o accesos a planetas que estarán más poblados que otros. Los desechos espaciales pueden , literalmente, hacer un agujero en su nave espacial , por lo que debe tener cuidado mientras navega por ahí. La navegación cuidadosa y la navegación de varias personas significa que habrá áreas o accesos seguros y peligrosos.

¿Más lento que la luz o más rápido que la luz?

Si invoca algún tipo de FTL mágico, entonces los matices de ese FTL determinarán todo, y pueden modificarse para producir los resultados que desee.

Sin embargo, para un planeta interestelar relativista más lento que la luz que se ajusta a la física tal como la conocemos actualmente (por ejemplo, los motores gastan combustible/energía limitados para acelerar y tanta energía para desacelerar), las rutas de navegación realmente no tienen sentido porque:

• No se detiene en el medio ya que un viaje con una parada intermedia consume exactamente el doble de combustible y mucho más tiempo que un viaje sin parada;
• La interacción requiere igualar la velocidad, no solo la posición: si no estás dispuesto a gastar combustible para hacer una intercepción, o vuelas uno junto al otro a una velocidad ridícula o te destruyen en una colisión;
• Las rutas directas tienen sentido práctico: en tierra, es posible que desee seguir las carreteras y pasar por las principales ciudades en el camino, por lo que la ruta de A a B hará que los viajeros pasen de C a D a través de A y B; en el espacio la ruta óptima es una línea recta entre C y D sin desvíos.
• el carril estaría vacío. Incluso si algún barco fuera destruido en el camino, simplemente volaría más lejos con la misma velocidad para siempre hasta que pasara (o entrara) en el destino.
• como todo se mueve uno respecto del otro, dos barcos que van de A a B en momentos diferentes tomarán rutas diferentes . Suponiendo tiempos de viaje más lentos que la luz (años entre estrellas, días o más entre planetas), si una nave más rápida parte después de una más lenta, puede llegar a su destino antes que la más lenta, pero nunca lo "encontrará", ya que viajar en caminos diferentes a menos que intencionalmente haya seguido una trayectoria de intercepción y no al destino.

La física realista en realidad no tiene encuentros no planificados

Los motores que pueden llevarte de la Tierra a Júpiter en semanas o de la Tierra a otro planeta en menos de milenios son visibles desde muy, muy lejos, y también revelan tu ubicación, dirección y velocidad exactas, es decir, origen y destino. Cualquier maniobra requiere encender el motor. ¿Quieres empezar a moverte? Arroja mucha materia o energía al espacio. ¿Quieres detener o dirigir? La misma cosa. Quiere moverse a velocidades que lo lleven a cualquier lugar pronto (en lugar de ir de la Tierra a un cometa en 10 años): deseche mucha energía una vez. Recuerdo haber visto cálculos de que si una nave así se moviera entre planetas en Alpha Centauri, entonces podríamos rastrearla con nuestra tecnología actual desde la Tierra.

Por lo tanto, ningún encuentro puede ser realmente no planificado: un barco conocería todos los barcos en el vecindario y observaría todas sus maniobras mucho antes de que tengan algún efecto, es decir, si alguien está cambiando su velocidad para encontrarse contigo, entonces sabes que tienen hecho mucho antes de que realmente se reúnan contigo. Antes del lanzamiento, tendría una lista de base de datos donde exactamente se mueve cada barco actualmente, incluso si se lanzaron hace décadas. Además, todos los demás saben si se producen reuniones y adónde van después: si una nave es interceptada, todos en múltiples sistemas estelares lo saben y también saben a dónde van ambas naves después.

TL;NR: las rutas de envío son necesarias si su barco no puede alcanzar la velocidad de viaje por sí solo.

Como se ve en muchos libros, películas, programas de televisión y videojuegos, las rutas de navegación tienen sentido especialmente si su barco no puede acelerar a la velocidad que necesita para viajar.

Algunos ejemplos de "carriles de envío" en ciencia ficción que utilizan tecnología externa:

El Game Freelancer una vez estableció una gran red de rutas comerciales que necesita para moverse rápidamente por los planetas de los sistemas.

En la película y serie de televisión Cowboy Bebop , también han establecido una red de rutas comerciales (similar al universo Freelancer). Allí no es posible salir del carril por ningún otro punto que no sea el inicio o el final del carril. También hay algunos efectos secundarios de la velocidad, como "hologramas fantasmas" cuando no sale de la ruta de la manera correcta.

Entonces, si no has desarrollado una nave rápida o buenos motores, necesitas una fuerza externa que te dispare en la dirección que elijas.

Esto hace que al menos una corrección de vector si observa un sistema de coordenadas. En el plano de la eclíptica tiene sentido establecer rutas a puntos de interés en un sistema solar. Entonces, las rutas que construyes se fijan principalmente en la horizontal pero no en la vertical debido al movimiento de los planetas y los objetos que deseas conectar. Un carril de viaje real podría ser un plano completo en el sistema solar, el siguiente carril sería una capa más arriba o más abajo.

Pequeña ilustración:

Por supuesto, las rutas se seleccionarán en diferentes ángulos para cada destino, pero cuando cuentes el tiempo que la nave necesita para viajar, deberás disparar en una dirección en la que en ese momento no haya ningún planeta o punto de interés. Además, los únicos puntos en los que es probable que uno se cruce con otro barco siguen siendo los puertos donde los barcos entran y salen de la ruta. Tal vez cuando el carril está muy poblado, tienes algunos barcos unas horas delante y detrás de ti, pero un encuentro a esta escala de cosas sería afortunado.

Si los puntos de interés son lugares fijos en un sistema, por supuesto, también tendría carriles fijos de un punto a otro.

Bajo el conjunto correcto de circunstancias, podrían desarrollarse "carriles" de navegación en el espacio interplanetario. Aparte de esas circunstancias específicas, cada trayectoria será bastante única y las cosas nunca compartirán trayectorias a menos que una de las partes quiera un encuentro cercano.

Red de Transporte Interplanetario

Entonces, ¿cuáles son las circunstancias especiales?

Considere una carga útil muy masiva (digamos mover un asteroide completo). Reducir la energía que se necesita para mover este objeto, aunque sea un poco, reduce los requisitos generales de energía en una cantidad enorme.

La trayectoria que requiere la menor cantidad de energía involucra el uso de la Red de Transporte Interplanetario .

Para usar el ITN, primero debe "pagar" el costo de transferencia de órbita de Hohmann al punto de Lagrange más cercano (generalmente L1 o L2) y luego una cantidad mínima de energía adicional para ajustar la trayectoria a medida que pasa a través de una sucesión de puntos de Lagrange posteriores. Viajar por este medio tomará un tiempo LLOOONNNGG, por lo que no será utilizado por personas o bienes sensibles al tiempo. Para mover grandes masas de mercancías, este será el método de transporte preferido.

Puntos de Lagrange

Solo hay un número limitado de puntos de Lagrange disponibles (5 puntos por cada cuerpo con una masa significativa). Los más valiosos de estos puntos de Lagrange serán los que estén cerca de la fuente, el objetivo y los dos gigantes gaseosos (Júpiter y Saturno). Los puntos de Lagrange alrededor de Urano y Neptuno pueden usarse si planea mover cuerpos en su vecindad. Debido a su número limitado, es posible que incluso vea "congestión" en estos lugares para una civilización interplanetaria próspera que está ocupada reorganizando los cuerpos menores del sistema solar.

Los "carriles" de envío serán aquellas trayectorias que unen los puntos de Lagrange más utilizados.

Los troyanos y las "ciudades espaciales"

En la superficie de la Tierra, la gente tiende a congregarse en los principales centros de transporte. Por ejemplo, las grandes ciudades han surgido alrededor de buenos puertos marítimos o de la confluencia de los principales ríos.

Si su civilización interplanetaria está ocupada moviendo cuerpos menores, al menos algunos de ellos pasarán a través de los Puntos Troyanos/Asteroides . Los troyanos ocupan los puntos de Lagrange L4 y L5 de Júpiter.

Esto significa que podrías desarrollar plausiblemente "ciudades espaciales" en los asteroides troyanos y utilizarlos como base de operaciones y reabastecimiento para las personas que reorganizan el sistema solar.

Mientras que el espacio es vasto e infinito, la humanidad no lo es.

Los 'carriles' de viaje a través del espacio pueden incluir áreas protegidas conocidas en las que es seguro viajar y libres de peligros para la navegación. Los carriles y rutas establecidos pueden tener incentivos, como un sistema de retransmisión que permita que los mensajes vayan a cualquier extremo de la ruta si se requiere asistencia. Las rutas establecidas pueden tener tarifas de peaje o puntos de control de viaje requeridos. Un sistema de flota organizado puede requerir que todas las rutas de viaje se registren por adelantado con fines de planificación y seguridad.

¿Qué tiene que esconder viajando fuera de la ruta, ciudadano? Viajar fuera de los carriles podría tener factores como la necesidad de evitar la autoridad, la capacidad de llegar al destino más rápido evitando el carril, saber que la ruta establecida no es segura o verse obligado a desviarse debido a un peligro en la ruta. Estas son las personas que van a tener encuentros aleatorios en el espacio.

Es muy probable que los barcos sean más que capaces de viajar fuera de las rutas establecidas, pero es como ver una vieja camioneta a toda velocidad fuera de la carretera a través de las llanuras polvorientas y los matorrales en lugar de un simple automóvil que viaja por la autopista.

La restricción correcta

Las rutas de envío no son el resultado de una restricción de elección, sino una restricción de recursos. Podría fundar una compañía naviera que toma una ruta escénica de A a B, pero quebrará porque la simple competencia requiere que tome la ruta más eficiente que pueda, o alguien más me socavará.

Moverse barato

Por la misma razón, la ruta más eficiente será la más popular y, por lo tanto, una 'carril de navegación'; Los efectos gravitacionales nos dan la Red de Transporte Interplanetario [Wikipedia] , esencialmente una forma económica de moverse por el sistema solar. En el espacio, el uso de estas redes puede reducir drásticamente los costos de combustible debido a la Tyranny Of The Rocket Equation [NASA] .

Los planetas se mueven

...y entonces la Red de Transporte Interplanetario no es un mapa fijo; está cambiando continuamente y ocasionalmente sucederá una nueva ruta o un cambio repentino en la ruta óptima. Las estrellas se mueven mucho más lentamente, por lo que es menos probable que las rutas interestelares se muevan. Sin embargo, las estrellas tampoco son de mucha ayuda para las hondas gravitacionales (precisamente porque no se mueven muy rápido), por lo que las rutas interestelares son prácticamente líneas rectas de todos modos.

La aparición de las rutas de envío depende casi en un 100 % de si es rentable para las compañías navieras utilizar las rutas de envío. Las compañías navieras, debido a sus escasos márgenes, dependen mucho de la rentabilidad de su práctica.

• Si la tecnología tiene una topología limitada (como redes de puertas), las rutas de envío serán naturales.
• Si el costo de viajar una distancia adicional es bajo, entonces es más probable que vea rutas de envío para simplificar la navegación (simplemente no cuesta tanto por beneficio).
• Si el beneficio de las rutas de navegación es muy alto, por ejemplo, si la necesidad de realizar rescates ocurre con frecuencia, o si la carga es demasiado valiosa para "perderse en el espacio".
• Si las probabilidades de ser asaltado son altas, las rutas de envío son más probables (reuniéndose como animales de manada).
• Si la sociedad gobernante quiere controlar los envíos por motivos fiscales, puede exigir rutas de envío (posiblemente mediante la instalación de puntos de control, que actuarían como puertas, excepto que las impone la sociedad en lugar de la física de los viajes).
• Es más probable que las rutas de envío se formen en el rango medio de escalas de tiempo. En las escalas de tiempo bajas, los aventureros dominarían y harían lo que quisieran. En grandes escalas de tiempo, la cantidad de rutas de envío podría ser tan grande que se vean más como un fluido que como una red. En el término medio, vería más formas varadas que parecen rutas de navegación.

En resumen, puede definir carriles en mapas estelares, por la razón principal de que siempre habrá una forma "más fácil" de ir de A a B, que será seguida por cada barco que intente ir de A a B. Sin embargo , probablemente no sea práctico marcarlos con balizas o similares, como marcamos los canales de navegación con boyas.

La diferencia, en los viajes espaciales, es que A y B rara vez se sitúan en los mismos puntos del espacio en dos momentos cualesquiera. Para el tránsito interplanetario, la ruta más eficiente pero directa es una "Órbita de transferencia de Hohman", básicamente haciendo la transición de la órbita planetaria a la solar a lo largo de una ruta y a una velocidad que hará que te muevas entre las órbitas planetarias y seas "atrapado" por el planeta en el que te encuentras. te diriges a. Incluso entonces, esa trayectoria orbital depende al 100% del momento en que parte de un planeta hacia el otro y, por lo tanto, de la posición relativa y el viaje de los planetas, lo que determina el punto en el que parte de uno y llega al otro.

En los viajes subluz interestelares, es más o menos lo mismo; las estrellas están girando alrededor de la galaxia a una velocidad increíble, pero eso significa que nosotros también, por lo que podemos dirigirnos casi directamente hacia la otra estrella, tal vez una fracción de grado hacia adentro para asegurarnos de que no la estamos persiguiendo alrededor del centro galáctico ( y para asegurarnos de que podemos entrar en órbita alrededor de la estrella y no sumergirnos directamente en ella cuando lleguemos allí). Estos caminos serán un poco más estáticos en relación con la propia galaxia y, por lo tanto, las naves tendrán que estar atentas para comprobar si hay personas que vengan en sentido contrario, pero la "teoría del gran espacio" dominará; similar a Big Sky Theory en los viajes aéreos, el espacio nunca estará tan densamente poblado con tráfico de transporte como las carreteras en tierra, por lo que, en general, las probabilidades de una colisión en el aire en "incontrolado"

De acuerdo con esta respuesta a otra pregunta, una unidad de Alcubierre necesitaría tener una configuración de canal con mucha anticipación. Entonces, con tal tecnología, necesitaría tener una red en carriles establecidos solo para poder ir más rápido que la luz. Fuera de los carriles, no podría ir FTL en absoluto, lo que para destinos lejanos significa que no podría llegar al destino en su vida. Incluso si esto resulta ser falso en nuestro universo (bueno, ¡aún no sabemos si el disco de Alcubierre realmente puede funcionar en nuestro universo!), aún puede reclamarlo como un requisito en su universo inventado.

Consideraciones similares son válidas cuando se usan agujeros de gusano para viajar: los agujeros de gusano, naturalmente, serían puntos en los que encontrarías muchos otros barcos.

Cuando viaja normalmente en el espacio interestelar, es probable que desee llegar a su destino en línea recta, para no desperdiciar combustible en las correcciones de rumbo. De nuevo, esto significaría una ruta preferida, que sería la línea recta entre ambos puntos. Esto también es cierto para los objetivos en movimiento, ya que esto solo significaría que el carril también se mueve con el tiempo.

Las cosas se vuelven más complejas en el sistema solar (u otros sistemas estelares) debido a la gravedad. Aquí un solo carril sería menos probable; sin embargo, para barcos con motores similares, la ruta de energía óptima en un momento dado también sería la misma, y ​​podría calcularse con mucha anticipación, por lo que, por ejemplo, los piratas sabrían exactamente a dónde ir.

En un entorno de ciencia dura, solo hay una consideración real entre las naves espaciales en disputa entre sí: la superioridad orbital.

Las naves espaciales dentro de un sistema estelar que están disponibles para competir entre sí estarán en uno de solo dos estados:

• En órbita alrededor de un punto de interés.
• En una órbita de transferencia que los lleva de un punto de interés a otro.

Los puntos de interés son generalmente planetas, planetoides, lunas, asteroides, cometas, puntos de Lagrange (tal vez una estación espacial en un punto de Lagrange) o agujeros de gusano si su configuración lo permite. Es importante destacar que estos puntos siempre estarán en una órbita propia alrededor de algo más grande (planeta, estrella(s) principal(es)).

Además, las órbitas de transferencia pueden estar compuestas de múltiples etapas diferentes (piense en una sonda del espacio profundo que se lanza alrededor del sol). Como nota al margen, las órbitas de transferencia (como su nombre lo indica) son en sí mismas órbitas alrededor de puntos de interés. Lo que los hace transferir órbitas es que la órbita se encuentra temporalmente alrededor de un punto de interés que no es ni el punto de partida ni el de destino.

Entonces, esencialmente todas las naves espaciales están en órbita en todo momento. Ahora, como en la película "Gravity", si tu órbita se cruza con la órbita de otra nave en el momento correcto, te encontrarás... generalmente en un evento que se encuentra en el espectro entre la colisión y el encuentro .

Basado en el hecho de que las órbitas deben planificarse con anticipación, a menudo durante largos períodos de tiempo (piense en semanas y meses), la oportunidad de que dos naves se encuentren en una órbita particular depende de cómo se realice la comunicación de navegación en este entorno. ¿Existe un sistema de "control de vuelo" que gestione todas las naves? ¿Presenta su "plan de vuelo" con control con anticipación? ¿Es un sistema no controlado en el que sucede que muchas embarcaciones intentan la misma transferencia al mismo tiempo? Podrían ocurrir reuniones, y tal vez incluso reuniones no planificadas.

El único problema que queda es que tales reuniones ocurrirán casi invariablemente a enormes diferencias de velocidad. ¿Proporciona esto las oportunidades que busca?

Creo que debido al gran tamaño, no puedes tener carriles a menos que tengas cuellos de botella. En mundos similares a los que se encuentran en la serie Vorkosigan, tienes "rutas de envío" porque viajas usando agujeros de gusano entre sistemas estelares. Verá puestos comerciales y "cruces de caminos" importantes alrededor de esos agujeros de gusano.

Entiendo que la respuesta ya está aceptada pero: albucierre drive lanes.

Las unidades de Albucierre crean una especie de pliegue en el espacio en el que puedes montar y lograr FTL sin realmente ir a FTL. Una desventaja (además de necesitar más masa negativa que masa positiva observable en el universo) es que pierdes la masa negativa mientras viajas.

La solución: enviar un barco más lento que la luz que crea un carril de masa negativa, lo que permite que los barcos luego tengan un tiempo fácil para viajar a lo largo del carril. La creación de un carril de este tipo lleva años de tiempo de viaje y la generación de la masa negativa (suponiendo que sea posible) probablemente también llevará algún tiempo. Por lo tanto, un carril estelar va a ser muy importante, pero si realmente lo necesita, puede utilizar un viaje más caro fuera del carril... A menos que decida hacerlo tan caro, no es una opción.

Esto depende del nivel de viaje en el que se encuentren las "rutas de envío", si se trata de un nivel interestelar, entonces posiblemente dependiendo del tipo de viaje FTL; cualquier tipo de estilo de puerta estelar o agujero de gusano, como en Babylon 5 , o la serie Human Reach funciona bien para esto. Sin embargo, a nivel interplanetario, realmente no existe tal cosa, ya que las naves espaciales, nuevamente dependiendo del impulso, tendrán que trazar una nueva ruta en cada viaje, ya que su destino es un movimiento continuo y ellos mismos se mueven alrededor de varios cuerpos celestes. Por supuesto, si tiene en cuenta cosas como las órbitas de transferencia de Hohmann y las trayectorias de los barcos, esto significa que, si bien no tiene rutas de navegación, tiene rutas predecibles por las que viajará un barco; algunos caminos son más eficientes en combustible que otros

Un buen sitio para leer más sobre este tema sería el sitio web Atomic Rockets creado por Winchell Chung.

Respuesta corta: Sí

Durante una de mis clases de electrónica en la universidad, un ingeniero de la industria estaba haciendo una presentación sobre los FPGA (matrices de compuertas programables en campo). Al final de la presentación, un estudiante preguntó por qué el ingeniero hizo todo lo posible para optimizar el diseño de la matriz de puertas. Su respuesta: "Si no lo hacemos nosotros, lo harán nuestros competidores".

Las rutas de envío siempre existirán. Siempre habrá motivos para evitarlos o sortearlos (como la piratería...), pero siempre existirán. Siempre habrá las rutas más rápidas (dado el gasto suficiente) y las rutas más económicas (dado el tiempo suficiente) y las que se utilizarán dependerán de las realidades probadas y verdaderas de la oferta y la demanda.

La principal diferencia entre las rutas de envío en el espacio (independientemente del modo de transporte) y las de la Tierra es que las rutas de la Tierra son solo tridimensionales (dos coordenadas espaciales y el tiempo), en el espacio hay cuatro dimensiones (tres coordenadas espaciales y el tiempo) . Sin embargo, aunque eso complica la derivación de rutas espaciales, no cambia las realidades de la economía: costo y tiempo.

Sí, el espacio es grande. Entonces, a menos que ocurra MUCHO comercio, las probabilidades de encontrar otro barco son bastante bajas. Los carriles de "salida" y los carriles de "entrada" casi nunca se cruzarán, pero siempre se utilizarán las mismas órbitas de transferencia más eficientes o las órbitas de transferencia más rápidas.

Al final, los carriles existirán porque los competidores de uno siempre buscarán el camino de mayor beneficio.

Me gustaría agregar algunas cosas.

Primero, el cinturón de asteroides es una de las cosas representadas con menos precisión en la ciencia ficción. Star Wars, Star Trek y muchas otras historias más o menos populares muestran un cinturón de asteroides como una región del espacio densa con grandes rocas que chocan frecuentemente entre sí. Hay una excelente respuesta sobre la densidad, o en realidad la escasez, del cinturón principal de asteroides de nuestro Sistema Solar: https://space.stackexchange.com/a/1388/47491 . Si bien algunos otros sistemas estelares pueden tener un cinturón de asteroides densamente poblado, creo que nuestro Cinturón de asteroides principal es un ejemplo de un cinturón de asteroides típico.

Solo he visto dos historias de ciencia ficción que representan con cierta precisión un cinturón de asteroides. El primero es 2001: Space Odyssey , donde un asteroide muy distante cruza la pantalla en una de las escenas de la película de dos horas. El segundo es La Expansión . En los libros donde la historia se desarrolla alrededor del cinturón principal de asteroides, Júpiter y Saturno, la acción tiene lugar en asteroides y estaciones espaciales particulares: Ceres, Eros, el asteroide en el que el Canterbury es emboscado y destruido, el asteroide en el que viaja la tripulación del Rocinante . encuentra una nave furtiva escondida por Julie Mao, estación Tycho, estación Toth...

En realidad, cuando se viaja por el espacio, la única indicación de que se está en el cinturón de asteroides sería el radar de la nave que detecta asteroides y la computadora de navegación que los compara con mapas previamente establecidos.

En segundo lugar, The Expanse también muestra cómo operarían los piratas espaciales: tender una emboscada relativamente cerca de la ruta predecible de su presa, escondiéndose detrás de un asteroide o tan cerca de uno que el radar tenga dificultades para distinguir la nave y el asteroide, con el impulso apagado, el transpondedor apagado , sensores activos apagados y solo sensores pasivos encendidos, y reduciendo el calor irradiado al espacio, y algún tipo de cebo en una trampa. Y cuando la presa esté en la trampa, entonces actúe.

Tercera cosa . Otra cosa que debe considerar, además de lo que se describe en otras respuestas, es la intensidad del tráfico espacial.

¿Cuántas personas hay en su Universo y cómo se distribuyen?

¿Son los humanos (actualmente) la única civilización espacial? Si es así, ¿solo viven en la Tierra y ocasionalmente envían alguna sonda científica al espacio? ¿Están minando asteroides? ¿Tienen asentamientos permanentes en Marte? ¿Están viviendo en cada planeta, luna y asteroide significativamente grande en nuestro Sistema Solar? ¿Habitan en estrellas cercanas? ¿Galaxia(s)?

¿O también hay otras civilizaciones que viajan por el espacio? ¿Hay civilizaciones menos avanzadas también? ¿Ha llevado al colonialismo? ¿Las sociedades colonizadas luchan por la libertad? (Lo que sería motivo para mover a los militares).

¿Cuántas personas viajan en el espacio o trabajan en el envío de mercancías? ¿Qué carga se transporta de dónde a dónde? ¿Qué son las distancias y las velocidades?

¿Qué carga les interesaría a los piratas, en términos de valor, probabilidad de ser atrapados por una agencia de aplicación de la ley y cuán fácil sería venderla en el mercado negro?

¿Está organizado el tráfico? ¿Cómo? ¿Por qué razones? ¿Quién lo está haciendo?

¿Hay alguna autoridad de control de tráfico que deba presentar su plan de vuelo antes de su viaje? ¿Están siguiendo si realmente vuela o no la ruta para la que envió su plan de vuelo? ¿Cómo? ¿Observatorios controlados por IA que rastrean naves espaciales en tiempo real y las comparan con los planes de vuelo enviados? ¿Quizás las regulaciones obliguen a los constructores navales a incorporar sistemas para compartir automáticamente los datos de navegación con las autoridades de control de tráfico y otros barcos en una vecindad razonable?

¿Quizás en rutas menos transitadas con una alta probabilidad de emboscadas piratas, los barcos de carga viajan en grupos escoltados por militares?

En conclusión , considerando diferentes aspectos y escenarios, es plausible que las rutas de navegación de algún tipo en el espacio tengan sentido.

Rutas de vuelo

Esto es análogo a las rutas de vuelo en el espacio aéreo. Las aeronaves siguen rutas de vuelo definidas por varias razones.

1. Para facilitar el control del tráfico aéreo.
2. Para evitar colisiones. Una colisión a la velocidad de la luz sería complicada e imposible de evitar.
3. Para seguir la distancia más corta entre dos puntos.
4. Permitir paradas de repostaje.

Cuanto más concurrido esté el espacio, más importantes serán las rutas de navegación. Me imagino que el espacio alrededor de los principales planetas estaría estrictamente regulado. El espacio entre las estrellas necesitaría ser monitoreado para evitar colisiones.

Las rutas de envío tienen sentido en la mayoría de los escenarios.

Tomemos el ejemplo de los viajes por mar, por ejemplo. Un mar está (en su mayoría) muy vacío, y un barco que toma una ruta en particular también puede tomar otra. Pero incluso entonces, existen rutas de envío. Esto se debe a una variedad de razones:

Eficiencia: la mayoría de los barcos prefieren tomar la ruta que sea más económica, para ahorrar combustible y costos de mano de obra. Las rutas más eficientes se convierten así en carriles establecidos.

Seguridad: Es menos probable que una ruta bien transitada sea asaltada o bloqueada, ya que una ruta eficiente es un recurso que la mayoría de las naciones guarda celosamente: es por eso que existen grandes armadas con el propósito mismo de salvaguardar las rutas comerciales. Por lo tanto, los barcos naturalmente querrán tomar esas rutas.

Seguridad: El mar está plagado de peligros como rocas, tormentas y torbellinos. Una ruta comercial se establece principalmente de tal manera que pasa por áreas donde estos peligros no ocurren o es poco probable que ocurran. Por lo tanto, los barcos querrán utilizar estas rutas, ya que hay garantía de que no habrá sorpresas inesperadas.

Estas mismas razones se pueden aplicar también al espacio. Con los peligros siempre presentes de las nubes de iones, los campos de asteroides, las tormentas solares, los piratas y los asaltantes, es natural que los comerciantes se ciñan a rutas relativamente claras. Una vez que estas se conviertan en rutas comerciales reconocidas, los gobiernos probablemente emplearán recursos para su protección, porque el comercio es una parte integral de la economía. De hecho, podrían surgir empresas cuyo objetivo sea gestionar y salvaguardar estas rutas, cobrando a cambio fuertes impuestos.

Pero si hay necesidad de secreto y velocidad, siempre habrá un mercado negro para mensajeros y comerciantes no regulados, quienes, en lugar de apegarse a rutas más seguras, pero que requieren mucho tiempo, transportan sus mercancías a través de espacios abiertos. Peligroso, pero también muy rentable...

Ya contamos con carriles de envío espacial. Por ejemplo, después de más de dos años sin que se lanzaran sondas a Marte, el orbitador de Marte de los Emiratos Árabes Unidos se lanzó el 19 de julio de 2020, el módulo de aterrizaje Tianwen-1 de China se lanzó el 23 de julio de 2020 y el módulo de aterrizaje Perseverance y el helicóptero Ingenuity de EE. UU. se lanzaron el 30 de julio de 2020. no fue una coincidencia, fue porque las posiciones orbitales relativas para el viaje más eficiente en combustible de la Tierra a Marte solo aparecen una vez cada dos años más o menos.

Quizás. Dependería de en qué era colocarías las "rutas de envío" en el espacio, y también de la velocidad a la que viajarían las naves espaciales. Como dijiste, el espacio es grande. Si la nave espacial viajara más rápido que la luz, y DEFINITIVAMENTE más rápido que un halcón peregrino, entonces tal vez funcionaría.