Si alguna vez somos capaces de construir una nave espacial que pueda viajar cerca de la velocidad de la luz, ¿cómo podemos llegar a nuestro destino de una sola pieza? Quiero decir, a tal velocidad, una diminuta roca (¿incluso polvo espacial?) Destruiría por completo la nave espacial. A tal velocidad, tampoco puedes esquivarlos, entonces, ¿cómo sería posible?
Aquí hay un artículo bastante reciente de Crawford sobre este tema. Considera el caso de una sonda que viaja durante 6 años a 0,1c. Parece que el material más problemático son los granos de polvo relativamente grandes en el rango de 100 μm. La mayoría de las partículas de polvo interestelar son órdenes de magnitud más pequeñas que esto, pero la distribución tiene una cola de partículas grandes. Aunque la cola está mal caracterizada, parece que una sonda de este tipo experimentaría entre 2 y 200 impactos por metro cuadrado con partículas de este tamaño. Cada uno de estos granos tendría una energía cinética de millones de julios, lo que equivale aproximadamente a un kilogramo de TNT. El blindaje material funciona para partículas más pequeñas, pero no puede proteger contra impactos de esta energía.
Hay cierta discusión en el artículo sobre cómo resolver el problema. Parece extremadamente especulativo, pero entonces, impulsar una sonda espacial a velocidades relativistas es en sí mismo extremadamente especulativo, y no es probable que sea algo que los humanos puedan lograr durante siglos en el futuro.
La mayoría de las veces, cuando la gente habla de destruir un barco con partículas a una velocidad de 0,9c, la gente se olvida de lo que sucede con esa partícula pequeña (o grande).
¿Qué sucede con esa partícula cuando se encuentra con una nube de partículas en 0.9c?
Si esa nube es gas, digamos hidrógeno, solo tome lo suficiente y evaporará la mayoría de las partículas que pueda encontrar. Quiero decir que es posible que no pueda evaporar un asteroide de 1 km (depende de qué tan grande sea el escudo), pero también podría funcionar como un sistema de detección temprana, en ese caso, por lo que probablemente sea una buena idea lanzarlo (o una versión de detección de luz) algunos horas de luz por delante.
Haz un barco que sea capaz de generar dicha nube a partir de gas o polvo por adelantado. Una de las posibilidades, si confía en la propulsión reactiva para reducir la velocidad en el punto de llegada, simplemente deje que los motores funcionen durante el tiempo suficiente para formar dicha nube. Con los motores reactivos convencionales, un día después de hacer esa burbuja, la burbuja estará al frente a una distancia de 1 segundo luz, y cada día estará 1 segundo luz más lejos. Con sistemas de propulsión ION 1 segundo luz por cada 2 horas (velocidad de escape de 70 km/s).
Habrá cierta presión efectiva de los medios interestelares, ralentizará esa nube y, después de un tiempo, la "regresará" en forma de plasma a casi la misma velocidad relativa, a la velocidad con la que lanzó esa nube: atrápela, vuelva a lanzarla.
Lo tomé como una forma simple de demostrar, pero no es solo una forma de implementar dicha protección. También recogerás algunos elementos pesados durante tu viaje, extrayendo "oro" con una nave espacial interestelar.
Hay otras formas de conservar ese escudo e implementar todo el sistema, como dije, pero en general es una idea simple.
Concepto similar propuesto en (el enlace es solo un resumen) A. Bond, Proyecto Daedalus: protección contra encuentros del sistema de destino, en: A. Bond et al., Proyecto Daedalus: Informe final, JBIS Suppl. (1978) S123-S125
Se presenta un concepto para proteger el vehículo Daedalus contra impactos destructivos con partículas grandes durante la fase de encuentro estelar de la misión. En el concepto, una nube de partículas finas volaría delante del vehículo para que cualquier masa grande que pasara a través de la nube se calentara y vaporizara antes de la llegada del vehículo principal. Tal escudo protector es posible gracias a la alta energía cinética específica de la nube en relación con la estrella objetivo.
Aunque no tengo acceso a ese informe y no puedo determinar la similitud y la diferencia en los detalles, el principio propuesto es el mismo.
Pero, en general, tal vez sea más fácil de entender en el caso de láminas delgadas o nubes de piezas de dichas láminas, digamos el mismo grosor de 50 mkM, que pueden evaporar cuerpos de tamaño y masa significativos en el impacto.
Como dije anteriormente, este principio puede implementarse de diferentes maneras y es eficiente en términos de masa necesaria para eso.
Rikki-Tikki-Tavi