La nueva carrera espacial - ¡Carreras!

Prácticamente todos los vehículos que se han inventado se han utilizado para carreras en algún momento, por lo que parece probable que la gente quiera hacer lo mismo en el espacio.

Sin embargo, en el espacio realmente no funciona de la misma manera, siendo los principales problemas:

  1. No hay una sensación real de velocidad. ¿Puedes obtener la misma emoción de una carrera sin que el suelo pase corriendo debajo de ti?
  2. Las colisiones serían increíblemente peligrosas.
  3. Todo se mueve constantemente a medida que las cosas orbitan entre sí, por lo que la pista cambia todo el tiempo.
  4. Los rastros de escape (o cualquier objeto caído) de un corredor podrían interferir con los otros corredores.

Dadas todas estas restricciones, y posiblemente más, ¿sería concebible tener carreras en el espacio y, si fuera concebible, qué forma tomarían esas carreras?

Nivel tecnológico: sin FTL, unidades de reacción altamente eficientes y protección contra la radiación. Múltiples planetas se asentaron, junto con estaciones espaciales y estaciones mineras de asteroides/anillos. Esencialmente, tenemos tecnología espacial decente, pero todo funciona dentro de nuestras limitaciones físicas conocidas. Sin unidades warp ni escudos de fuerza.

Lo primero que pensé es que algo como la vuelta al mundo a vela podría ser un buen modelo, pero estoy abierto a otras sugerencias.

"¿Puedes obtener la misma emoción de una carrera sin que el suelo pase corriendo debajo de ti?". Sí, puedes, también lo pueden hacer las personas que participan o miran snooker o dardos. Recuerdo Sunjammer de Arthur C. Clarke , una historia corta sobre las regatas de velas solares. Hay mas

Respuestas (9)

Dependiendo del tipo de regata que desees, una vuelta al mundo a vela puede ser un buen comienzo. Sin embargo, te propongo que mires en otra dirección: las carreras aéreas . Pienso especialmente en las carreras con pilones o puertas, como la de Red Bull . En estas carreras, los pilotos deben seguir un camino específico a través de una serie de obstáculos. Usar esto como modelo aborda todas sus preocupaciones.

  1. El recorrido es (relativamente) pequeño, y las puertas y cualquier equipo de monitoreo brindan puntos de referencia visuales para que los pilotos puedan "sentir" su velocidad. Además, implican muchos giros y maniobras, por lo que los pilotos sentirán las fuerzas g.
  2. Las colisiones siguen siendo potencialmente muy peligrosas, como lo son con los aviones. Sin embargo, hay una serie de consideraciones de seguridad. En primer lugar, los pilones y las puertas que se utilizan en las carreras actuales son inflables, por lo que golpear uno no representa un peligro significativo para la embarcación o el piloto. Además, las carreras generalmente se realizan como contrarreloj, no como competencias simultáneas, por lo que no hay riesgo de que los corredores se golpeen entre sí.
  3. Los cursos son temporales. Se instalan antes de una competencia, se dejan en su lugar durante la duración (generalmente un fin de semana) y se retiran después. Su configuración puede ser gravitatoriamente inestable, pero debería poder mantenerse durante un tiempo tan corto con una corrección mínima, especialmente si son un material colapsable de baja densidad, como se indica en el punto n.° 2. Los cursos más pequeños podrían colocarse en órbita planetaria, con los más grandes en órbita solar, tal vez en el cinturón de asteroides.
  4. Como se mencionó anteriormente, los corredores vuelan el curso en diferentes momentos. Esto brinda la posibilidad de realizar tareas de mantenimiento entre pruebas, como corregir las posiciones de las puertas o, si es necesario, limpiar los escombros.

Hay mucha variedad posible con este tipo de carrera. Habría diferentes clases para diferentes tipos de naves espaciales, con varias restricciones en sus capacidades. Diferentes eventos tendrían diferentes longitudes y diseños de recorridos, y no tendrían que ser estrictamente recorridos de agilidad. Podría imaginarme, por ejemplo, carreras entre lunas de Júpiter con pequeñas secciones intermedias de agilidad. Considerándolo todo, si buscas emociones y una sensación de velocidad, creo que este es el camino a seguir.

-1: Porque la pregunta establece que tiene que estar dentro de los límites de nuestra física conocida. Y la física orbital no permite cosas como giros en U y otras cosas que suceden en las carreras aéreas.
@ dot_Sp0T La dinámica orbital solo predice la ruta de los objetos que no aplican empuje. Claramente, estos vehículos son capaces de aplicar empuje. Los campos gravitatorios jugarían el mismo tipo de papel en las carreras espaciales que los giros inclinados en las carreras de autos: es solo una parte de la pista de carreras.
@AJMansfield Aunque es posible que puedas hacer un giro en U, el combustible necesario para hacerlo sería instantáneo desde una perspectiva de carrera.
@AJMansfield, digamos que vas a LEO y quieres hacer un giro en U rápido, necesitas tener un Delta-V de aproximadamente 14,000, digamos en una carrera, quieres tener varios giros en U, la cantidad de combustible que necesitas para eso esta loco
Digamos que quieres hacer que la U gire en 3 segundos, eso es 100 G/segundo, no quiero correr :)
@Magic-Mouse No, no necesitas tanto dV; tenga en cuenta que el hipódromo también está en LEO, solo necesita cambiar su velocidad en relación con el hipódromo.
@AJMansfield Estaba hablando de giros en U
@Magic-Mouse Pero solo necesita hacer el cambio de sentido en relación con el hipódromo .
@AJMansfield au turn está girando la dirección 180 grados en relación con su dirección actual. No importa dónde y cómo sea el campo de regatas.
@Magic-Mouse sí, y si su velocidad progresiva es de 2550 m/s, y la pista de carreras va a 2500 m/s, entonces en realidad solo va a 50 m/s en relación con la pista de carreras, y solo necesita 100 m/s de dV para hacer un giro en U.
@AJMansfield ¿Cómo irías 2550 en LEO?
puede configurar pistas idénticas adyacentes para tener carreras cara a cara, posiblemente incluso proyectando una imagen fantasma de cada corredor en la pista opuesta para que puedan competir directamente sin riesgo de colisión

Desafortunadamente, hay algunos problemas difíciles con las carreras espaciales:

  1. Velocidad: en el espacio, te mueves rápido, realmente rápido, literalmente más rápido que una bala. Sin embargo, el espacio es más grande que tu velocidad, lo que haría que las carreras parecieran lentas. Una 'pista de carreras' interplanetaria tomaría meses o años por vuelta. Incluso la 'pista de carreras' más pequeña posible, la órbita terrestre baja, toma alrededor de 90 minutos por vuelta. Esto me lleva al siguiente punto:
  2. Habilidad: Nos gusta que las carreras se basen en la habilidad del piloto, no en un desafío de ingeniería. La Fórmula 1 impone límites cada vez más estrictos a las 'ayudas al conductor' cada año y NASCAR básicamente especifica todo el auto para ti. Sin embargo, maniobrar en el espacio es muy difícil sin la ayuda de una computadora. O los pilotos serían pasajeros simplemente operando la computadora, o tendrían que ser profesores de matemáticas. Aun así, su velocidad alrededor de una 'pista de carreras orbital' está determinada puramente por la física de la situación: lograr el tiempo mínimo es básicamente un ejercicio de optimización para los diseñadores de trayectorias, y probablemente a todos se les ocurra el mismo plan.
  3. Dinero: El espacio es caro. Incluso las misiones de bajo costo y alto riesgo de la NASA (el programa Discovery o las misiones de clase D) cuestan cientos de millones de dólares, más de lo que gasta cualquier equipo de F1 en una temporada completa. Además, una carrera espacial no sería tan emocionante (para el espectador promedio): largos períodos de nada puntuados por breves períodos de quemaduras controladas por computadora. Por cierto, todo esto es imposible de filmar sin que las cadenas desarrollen sus propios cohetes, a un costo similar. No solo nadie querría competir, nadie estaría dispuesto a desembolsar el dinero para albergar.

Básicamente, la navegación espacial está demasiado fuera de la escala humana de experiencia para ser una buena competencia para los humanos. En cambio, sugeriría deportes de gravedad cero o baja para que los humanos jueguen en el espacio.

Se trata del tamaño*

*no, eso no es lo que ella dijo.

Como los viajes espaciales ocurren en relación con las fuentes gravitatorias, viajar de A a B en el espacio se puede lograr con algo tan elegante como una casa de 2 pisos y un montón de extintores de incendios.

O por un barco de carreras altamente especializado con enormes motores de fusión y elegantes aletas de radiador para leer el calor antes de que cocine al piloto (s).

Aunque no importa cuál de las dos representaciones se adapte mejor a sus barcos de carrera, aún así tienen que atravesar grandes distancias mientras están en movimiento.

Entonces, ¿cómo diseñarías una pista de carreras en el espacio?

Alrededor del mundo

Como ya mencionó, existe el formato alrededor del mundo donde establece ciertos puntos de control que deben alcanzarse secuencialmente. Esto podría lograrse colocando estos puntos de control en órbitas estacionarias alrededor de un planeta y haciendo que los corredores pasen por cada uno de ellos.

Lo que terminaría en un concurso de computadoras de navegación, cuanto más dinero obtuvieras, mejor sería tu habilidad en las carreras. Por desgracia , podría contrarrestar esto introduciendo ciertas reglas en las carreras, por ejemplo, sin asistencia informática, lo que significaría que los físicos se convertirían en los mejores corredores, o que todos los corredores se convertirían en físicos.

Ahora, lo descrito anteriormente es una pista de carreras fácil , ya que cada punto de control es estático en relación con otros puntos de control.

Si quisiera darle un poco de sabor a todo (e introducir algunos dolores de cabeza desagradables), podría poner un punto de control en diferentes planos orbitales alrededor de una fuente de gravedad, haciendo que se muevan de manera efectiva.

Alrededor del 'Verso

Es espacio, y hay literalmente mucho. Entonces, ¿por qué no hacerlos correr de un sistema a otro, haciendo que ciertos planetas o estaciones espaciales sean puntos de control? Al final, todavía terminarías con la mayor parte de las carreras siendo quemaduras de navegación y traducción controlada. Pero así es como funciona.

¿Cómo funcionarían las carreras ?

Ahora, como sabrás, cuanto más rápido va un objeto, menos tiempo le toma moverse del punto A al punto B. En el espacio, estas distancias y las velocidades involucradas para viajar entre estas distancias son un múltiplo de las de la tierra. Además, no hay fricción en el espacio, lo que significa que el único sistema de frenado confiable es confiar en quedar atrapado en el pozo de gravedad de un objeto pequeño (por ejemplo, pasar cerca de un planeta para que su gravedad lo desvíe del curso: la suposición básica subyacente maniobras de tirachinas de gravedad ) y quema retro , esencialmente la práctica de desacelerar disparando sus propulsores en contra de su dirección de movimiento actual.

Hacer que el miedo y la emoción de sobrepasar tu objetivo por millones de kilómetros sea lo más emocionante en el proceso de las carreras.

Hay una historia corta cuyo nombre no recuerdo que leí hace muchos años que tenía un enfoque muy diferente de las carreras espaciales. Básicamente fue el Tour de Francia en órbita terrestre. Por loco que parezca, sería posible si hubiera suficientes satélites para que los requisitos de delta-v por tramo fueran lo suficientemente bajos.

Utilizaron naves espaciales impulsadas por pedales: los pedales proporcionaban la potencia que hacía funcionar un motor de iones que realmente movía al concursante.

Sin embargo, sospecho que el delta-v disponible es mucho menor de lo que el autor imaginaba.

Suena como un candidato para scifi.stackexchange.com

Una carrera orbital se impulsaría principalmente hacia el planeta para permanecer en una órbita lo más baja posible mientras se excede la velocidad orbital normal a esa altitud. Esto no es realmente interesante. A menos que falle un propulsor y salgan disparados al espacio...

Una carrera interplanetaria dependería de cuán atrevidos sean los pilotos y llevaría varios meses.

El resultado dependerá del delta-V de la nave y la precisión de la computadora de navegación.

Arthur C. Clarke escribió una historia "Sunjammer" o "El viento del sol" en la que los barcos navegaban desde la órbita terrestre hasta la Luna utilizando velas impulsadas por el viento solar.

No se necesita combustible, empuje ni giros muy altos.

De alguna manera, veo esto como una carrera futurista de estudiantes universitarios, como cruzar los EE. UU. en un automóvil con energía solar.

Una vez imaginé una "liga de carreras de yates" en la que los concursantes en sus pequeños barcos especializados se lanzaron hacia el sol, luego, en el último minuto ("minuto" siendo algo relativo, dependiendo de cuán afilados estuvieran) desplegaron una vela solar para atrapar el viento solar y disparar de regreso a una órbita más alta.

Los elementos de la carrera incluirían la masa de su barco, el tamaño de su vela, su capacidad para elegir una buena área de la caótica superficie del sol para apuntar al desplegar su vela; Atrapa una buena bengala, estás literalmente listo para las carreras. Esto trae consigo la necesidad de un buen blindaje, lo que aumenta la masa del barco, lo que requiere un mayor tamaño de vela... Otro elemento sería el temple del piloto.

Nunca me molesté en averiguar la física de si este tipo de carrera era posible o no , pero podría ser una película de acción interesante, donde la física se pasa por alto a favor de "Dios mío, ¿viste eso?"

Dudo que esto se vea alguna vez, siendo un hilo tan antiguo... pero tuve una idea recientemente, y este hilo surgió durante una búsqueda intelectualmente curiosa.

Las carreras espaciales podrían hacerse muy pronto, en mi opinión, utilizando el mismo tema básico que los drones FPV. Los pilotos estarían en la Tierra y tendrían un buen equipo que apuntaría al espacio. Se lanzaría un curso en órbita geosincrónica, se desplegaría y llevaría consigo una serie de drones; estos drones funcionarían como el dron de CO 2 en la ISS, o tal vez podrías imaginar una de las pequeñas bolas con las que practica Luke Skywalker.

Los pilotos lucharían contra la latencia y el ruido de la señal para correr alrededor de la pista desplegada. Los daños no serían un problema debido al tamaño de los drones, y la velocidad sería bastante lenta ya que todo está en órbita al mismo tiempo. El mayor problema sería salir disparado al espacio después de rebotar en un obstáculo u otro dron.

Todo sería como un juego espacial 6dof, usando FPV como drones. Tengo un controlador personalizado que creo que funciona bien: tiene dos palancas de pulgar y dos palancas de gatillo, un total de cuatro palancas de mando, lo que me permite tener los 6 grados de libertad en las palancas de mando. Practico "orbital racer" y "starmade", dos juegos que aceptan vjoy y me permiten practicar space FPV.

"_El mayor problema sería salir disparado al espacio después de rebotar en un obstáculo u otro dron. _" Parece poco probable que la fabricación deliberada de desechos espaciales peligrosos en el valioso espacio orbital geosync lo haga muy popular.
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Quizás la emoción podría provenir de fuerzas G masivas en su lugar. El curso de carreras podría requerir que los pilotos hagan giros bruscos y aceleren y desaceleren rápidamente para obtener más puntos. Además, según la respuesta de KSmarts, en lugar de pilones inflables o puertas, ¿por qué no usar holográficos que usan un pequeño proyector? O las puertas / pilones podrían ser virtuales producidos por los pilotos HUD.