Ambientada en un futuro no muy lejano, los viajes espaciales se vuelven comunes pero están limitados dentro de la heliosfera. Estoy pensando que, dado que es eficiente en combustible y más económico usar la asistencia por gravedad para reducir la velocidad de la nave espacial, ¿los propulsores inversos se volverían obsoletos? Creo que tal vez agregar propulsores de cohetes en la parte delantera de la nave espacial es peligroso, especialmente para el tipo de cohete de propulsión de explosión nuclear y es costoso agregar muchos anillos electromagnéticos en todo el cuerpo de la nave espacial solo para dirigir el plasma comprimido y alimentarlo al reactores para lograr la fusión por empuje. Necesitamos enfriar y bloquear los propulsores y la tripulación, que se espera que agregue aún más masa, entonces, ¿los propulsores inversos están obsoletos?
No, ni siquiera los usamos hoy. Los propulsores inversos son completamente innecesarios.
Simplemente voltee la nave y use los propulsores normales.
Todo lo que necesita el barco es:
Una vez girado para que los motores principales apunten en la forma en que viaja el barco, simplemente encienda esos motores. Eche un vistazo a un impulsor SpaceX, los que aterrizan en la tierra.
Para lo que querríamos propulsores inversos es para atracar. En realidad, un sistema RCS completo con propulsores dirigidos hacia la izquierda, derecha, arriba, abajo, adelante y atrás que permite que la nave gire y se traslade es realmente útil. Estos propulsores no son motores grandes sino muy pequeños. El punto es dar un pequeño empujón y esperar, en lugar de pisar el acelerador a fondo. Lo que los hace absolutamente imprácticos para acelerar/desacelerar desde velocidades de tránsito planetario/interplanetario.
Si quieres ver una visualización bastante precisa con una nave un tanto futurista, echa un vistazo a The Expanse. Tienen naves grandes con algunas configuraciones.
¿A qué te refieres con obsoleto? Para empezar, nunca fueron una cosa.
AFAIK, nadie intentó agregar un sistema de propulsión al frente de un vehículo espacial.
La ciencia ficción (o más bien la fantasía espacial, como señaló acertadamente un comentarista) rutinariamente da por sentada la energía, pero en realidad poner cosas en órbita cuesta un paquete.
Un caza estelar Ala-X aparentemente lleva suficiente combustible para alejarse sin esfuerzo de un planeta, pero nosotros, los pobres terrícolas, en realidad necesitamos de 600 a 800 toneladas de cohetes (Proton / Atlas V / Ariane 5) para poner minuciosamente 10 toneladas en una órbita geoestacionaria de 36000 km.
Usando el cohete más poderoso disponible, apenas logramos lanzar New Horizons y sus 30 kg de carga útil hacia el borde exterior de nuestro sistema solar, a paso de tortuga (9 años para llegar a Plutón).
(Como señaló acertadamente otro comentarista, la sonda completa con el combustible y los motores cargados pesaba la friolera de 478 kg, pero el lanzador Atlas V 551, la versión más poderosa disponible hasta la fecha, pesaba alrededor de 570 toneladas, es decir, la sonda real pesaba menos de 0.1% de la masa total, y la carga útil útil aproximadamente 1/20,000 de ella. Escalado a un individuo promedio de 75 kg, eso no representaría ni siquiera el peso de una cuarta parte).
Entonces, lo último que desea en una nave espacial es peso muerto, y un motor principal adicional seguramente entra en esa categoría.
En cuanto a la asistencia por gravedad, no es suficiente para reducir la velocidad de un barco hasta un aterrizaje. Además, seguir las trayectorias necesarias suele costar mucho tiempo.
Lo que podrías usar es una atmósfera. Con suficientes frenos de aire o superficies de elevación, básicamente podría terminar su viaje como un avión.
Cuando no hay atmósfera disponible, aún podría usar el suelo para frenar, pero eso implicaría una enorme pila de bolsas de aire y haría que sus pasajeros tuvieran un viaje muy difícil: D
Si desea un aterrizaje suave, tendrá que usar propulsores bastante potentes en algún momento, y llevar una cantidad de combustible equivalente a la que necesitas para despegar del planeta.
Solo para poner eso en una respuesta: es posible que desee jugar con Kerbal Space Program. Pronto te darás cuenta del poder de la gravedad :)
En Star Trek y en casi todos los demás programas de ciencia ficción, nunca los ves girar la nave y encender los motores para reducir la velocidad.
Tienen cosas estúpidas como amortiguadores de inercia y propulsores de impulso inverso para reducir la velocidad de la nave.
En realidad, prácticamente la única forma de reducir la velocidad en el espacio es girar 180 grados y aplicar empuje.
Bueno... si y no. Mayormente no.
Si estás pensando en una nave espacial como en Star Destroyer (y definitivamente si estás pensando en un cohete espacial), entonces no. Los propulsores inversos son una idea horrible. Aunque definitivamente sería posible, tener un segundo motor principal tendría estos efectos:
Peso extra. Piénselo: no solo tiene un motor de transmisión masivo, ahora tiene un segundo. Este peso adicional FUBARÍA las maniobras de tus barcos, ya que su impulso aumentaría drásticamente. Piénselo de esta manera: ¿ Qué preferiría conducir en una carretera resbaladiza, un automóvil deportivo o un camión de 18 ruedas sobrecargado? Este peso adicional provoca una situación al estilo de Aquiles y la Tortuga , en la que el aumento de peso requiere más motores, lo que significa más peso, lo que significa más motores, lo que significa más peso, lo que significa más motores, lo que significa... ( Y así hasta la saciedad ).
Enormes costos de combustible. Si bien tener una marcha atrás le permitiría disminuir su velocidad lateral más rápidamente, el peso adicional significa que necesitaría más combustible. Para continuar con la analogía del automóvil deportivo frente al camión grande, ¿cuál preferiría conducir: un automóvil con 20 mpg o un camión de 18 ruedas que obtiene 1 mpg?
Un aumento mínimo en la maniobrabilidad. Si bien tener un motor de empuje inverso sería bueno, la ventaja de simplemente voltear el barco es mínima.
Disminución de la capacidad de transporte de carga. A cambio de este aumento mínimo en la maniobrabilidad, está renunciando a mucho espacio de carga para hacer espacio para los motores. Dado que el propósito principal de una nave espacial suele ser mover carga del punto A al punto B, esto por sí solo sería suficiente para mantener fuera del mercado a las naves espaciales con capacidad de empuje inverso.
Dicho esto, si bien todos estos son puntos válidos, hay un tipo de nave espacial para la que esto funciona: Bussard Ramjets. Con un estatorreactor Bussard, el empuje inverso es (casi) tan simple como invertir la polaridad en su generador de campo magnético y luego pasar el hidrógeno almacenado a través de él hasta llegar a la velocidad de crucero. Dado que los estatorreactores producen radiación gamma, esto no sería práctico para maniobrar cerca de los planetas, ya que se reserva principalmente para cuando quieres "salir de Dodge".
Solo un universo de ciencia ficción que he visto ha tenido motores principales en múltiples direcciones... la serie "Nightsdawn" de Peter F Hamilton. Las reglas del hiperespacio hechas para naves esféricas o casi esféricas. Los buques de guerra necesitaban esquivar, es decir, acelerar repentinamente en varias direcciones. Por lo tanto, cada cara cúbica de la esfera tenía un motor principal completo y también una variedad de propulsores directos y tangenciales. Entrar en el hiperespacio cortó cualquier cosa que se extendiera fuera de la esfera, por lo que las naves espaciales eran generalmente formas de erizos que podían retraer todas sus espinas.
El diseño tiene el inconveniente de un enorme desperdicio de espacio, pero también redundancia de motores, tanques de combustible, etc. No hay un "frente" de la nave. No hay lados específicamente débiles. Dar vueltas a la nave para irradiar energía láser no es un problema. No hay dedicación de la nave a la aerodinámica cinematográfica (esto es el espacio exterior, después de todo, no hay necesidad de alas en flecha).
En un entorno realista, tiene uno o un pequeño conjunto de motores y utiliza propulsores tangenciales para hacer girar la nave en el lapso de decenas de segundos o minutos. La serie "The Expanse" muestra propulsores que hacen girar una nave en unos pocos segundos, y eso es realmente rápido y usa mucho propulsor.
Para la mayoría de los casos, no, el empuje inverso no es necesario. Pero hay dos casos en los que sería beneficioso a pesar del coste adicional de la masa:
En una batalla espacial, su capacidad de supervivencia está directamente relacionada con la capacidad de su oponente para predecir en qué área del espacio estará cuando sus babosas, láseres o cohetes crucen las distancias entre ustedes dos. En circunstancias ordinarias, una nave espacial siempre puede volcarse y arder, sí. Pero en combate? Tendrás que ser tan rápido e impredecible como puedas. ¿Qué tan rápido puede dar la vuelta su nave? Lo más probable es que no sea lo suficientemente rápido. Tener propulsores retro te permitirá cambiar abruptamente tu trayectoria, sin telegrafiarlo de antemano a tu oponente y sin desviar la puntería de tus propias torretas.
Para girar, necesitas gastar combustible o energía. Si su nave es demasiado grande, puede que no sea lo suficientemente económico como para darle la vuelta lentamente para una retrocombustión, gastando propulsor para superar su inercia y perdiendo días sin estar bajo presión para entregar la carga en el menor tiempo posible. Simplemente agregar dos canales adicionales para expulsar su masa de reacción podría resultar más económico y práctico que los costos de motores RCS lo suficientemente potentes y toda la infraestructura adicional que requerirían combinados con todo el tiempo perdido en dar la vuelta.
Otra consideración es si su nave es simplemente demasiado frágil e hiperoptimizada para dar la vuelta. Algo así como ISS Venture Star de Avatar: es muy largo y muy delgado. Las tensiones de inercia de los empujes RCS pueden partirlo por la mitad o dañar partes vitales del mismo, por lo que se lanza desde su sistema de origen en una vela ligera impulsada por láseres y, al llegar, reduce la velocidad sin dar la vuelta a través de sus motores de antimateria; ambos casos crean tensión de tracción alrededor de un único eje de la nave que está optimizado para manejar extremadamente bien, ya que básicamente son casi solo motores nucleares y una sección de tripulación unida por una cuerda.
Sí, es necesario tener propulsores inversos porque girar en el espacio es una idea terrible, algo que evitan enérgicamente en este momento. Girar causa muchas dificultades con el control de una nave espacial; girar fuera de control es un peligro real. No puede simplemente girar 180 grados; es probable que un pequeño error de cálculo provoque una caída. Los propulsores inversos y otros propulsores direccionales serían pequeños cohetes, principalmente para el control preciso de la nave espacial.
monty salvaje