Generación de energía para naves espaciales.

Ninguno de los anteriores.

En primer lugar, los rayos de microondas van a tener muchas dificultades para impactar en los barcos en movimiento, a menos que se presenten planes de vuelo muy detallados con anticipación (y las desviaciones por cualquier motivo serán decisiones de vida o muerte).

En segundo lugar, a medida que los planetas orbitan alrededor del sol, su ubicación relativa y la distancia de casi cualquier cosa que no esté en órbita variará enormemente. Incluso en órbita, las cosas tendrán diferentes distancias entre ellas; por ejemplo, la distancia Tierra/Luna, que es bastante pequeña, ya que estas cosas van:

La distancia real varía a lo largo de la órbita de la Luna, desde 356 500 km (221 500 mi) en el perigeo hasta 406 700 km (252 700 mi) en el apogeo, lo que da como resultado un rango diferencial de 50 200 km (31 200 mi). -- wikipedia

En tercer lugar, el espacio es enorme, por lo que las cosas van a estar muy lejos unas de otras la mayor parte del tiempo.

Por lo tanto, tenemos haces que intentarán alcanzar un objetivo en movimiento a través de distancias amplias y variables. La potencia por unidad de área disminuye con la distancia; incluso con un haz altamente enfocado, habrá cierta dispersión, por lo que habrá cierta pérdida de potencia por unidad de área. Luego, están todas las "cosas" en el espacio: por pequeñas que sean, habrá polvo y asteroides y naves y lunas y demás entre la estación de rayos y la nave (especialmente si se trata de una nave minera), por lo que la nave es va a perder energía de forma intermitente y sin previo aviso.

Sin mencionar la cuestión de cuántos emisores necesitará, que será al menos igual a la cantidad de barcos alimentados por el sistema. O todo el "punto único de falla" que esto establece para todo el ecosistema basado en el espacio. O las preguntas de cómo se equilibran las necesidades de energía instantánea con los retrasos de comunicación de varios segundos (o más).

Será mucho mejor que los barcos tengan su propia generación de energía la mayor parte del tiempo: células solares, reactores nucleares, incluso baterías, dependiendo de las suposiciones que hagas sobre la marcha de la tecnología.

Dicho todo esto, las instalaciones permanentes y semipermanentes bien podrían aprovechar una red de satélites que emitan energía hacia abajo o hacia arriba, especialmente si dicha instalación debe realizarse a la sombra de un planeta/luna o bajo la superficie o bajo una intensa capa de nubes (por lo que la energía solar las celdas no funcionarán). O, si la instalación está en órbita y no puede confiar en las baterías para mantenerla en funcionamiento durante el tiempo que está a la sombra de su anfitrión. O, si la instalación es demasiado pequeña o está demasiado lejos para recolectar suficiente energía solar por sí misma.

Las naves locales también podrían ser impulsadas por un sistema de este tipo: lanzaderas desde la superficie a la órbita o bots de mantenimiento, las naves que no necesitan alejarse de la base de operaciones. En ese caso, la mejor opción dependería de las necesidades del sistema, pero una constelación de satélites te dará mucha más redundancia, lo cual es bueno cuando necesitas un flujo de energía para evitar caer por el pozo de gravedad. .

Los barcos deberían tener su propia fuente de energía.

Recolectar energía de los motores de la nave es una mejor apuesta que cualquiera de esas opciones. Depende completamente del tipo de motor, aquí se incluye un enlace a casi todos los tipos de motores que se hayan ideado con los conceptos básicos de cómo funcionan.

http://www.projectrho.com/public_html/rocket/enginelist.php

Ahora, una cosa que casi cualquier motor hace es generar calor, por lo que un motor esterlina es un posible método de baja tecnología para extraer energía utilizable del sistema de propulsión de los barcos. Un motor esterlina usa calor para causar un diferencial de presión entre dos partes de un cilindro que impulsa un pistón. Se puede utilizar casi cualquier tipo de calor residual, y los sistemas de propulsión impulsados ​​por fusión o fisión nuclear generarán una gran cantidad de calor residual para su uso.

También podría usarse un reactor de sodio fundido, puede usar los neutrones generados por un motor de fusión para encender una reacción de fisión en un reactor secundario que posee una masa subcrítica. Esto significa que el reactor nuclear regular solo es capaz de operar cuando la reacción de fusión también se está ejecutando, por lo que tiene un riesgo mínimo de fusión. En lugar de barras de control toscas y ladrillos gigantes de grafito y cobalto, utiliza la reacción de fusión menos volátil y más fácil de controlar para moderar su reactor de fisión. El sodio fundido se usa para hacer girar una turbina antes de ser expulsado en finas gotas de la nave para enfriarse antes de ser recogido en el extremo de popa de la nave por una paleta colectora. En la superficie de un planetoide, el sodio fundido simplemente puede recircularse a través de radiadores normales después de dejar que se enfríe un poco.