¿Podrías lanzar rocas desde la Luna para que golpeen la Tierra?

En la novela de Robert A. Heinlein, The Moon is a Harsh Mistress , la trama gira en torno al envío de rocas de la Luna a la Tierra, lanzadas a través de un cañón de riel electromagnético y los impactos parecían niveles atómicos de fuerza.

¿Es esto plausible desde el punto de vista de la ingeniería? En el futuro, ¿debemos temer a una colonia lunar que nos "arroje piedras"?

Por lo que entiendo, si su velocidad fuera de 20 millas por hora, podría tener un rebote atmosférico o quemarse en el reingreso. Con la atmósfera de la Tierra, la considerable distancia a la Tierra y el simple tamaño de la Tierra en relación con la pequeña superficie de las ciudades y otros objetivos militares efectivos, ¿parece que el plan es pura locura?

¿Plausible? Claro, en algún momento la humanidad tendrá la tecnología para hacer esto. ¿Tendríamos que preocuparnos por eso? Sí, ya tenemos armas nucleares capaces de aniquilar ciudades, una vez que la luna sea colonizada, es probable que la política y la guerra se extiendan allí.
Esto parece ser 3 preguntas: 1) ¿Puedes lanzarlos con la tecnología disponible? 2) ¿Puedes apuntarlos para que entren en la atmósfera? 3) ¿Puedes apuntarlos con la precisión suficiente para golpear ciudades? Le sugiero que haga tres preguntas, y solo continúe con la siguiente pregunta si la anterior tiene una respuesta 'Sí'.
Sí, pero la velocidad requerida (alrededor de 1,5 - 2 km/s) requiere armas más grandes.
El cañón V3 de la Segunda Guerra Mundial fue diseñado para 1500 m/s, pero en la práctica la velocidad era de poco más de 1000 m/s.
¡Este es un problema para el simulador de partículas de @Hohmannfan!
Nota: en la novela, la Tierra fue bombardeada desde la Luna de una manera, primero, los satélites artificiales fueron enviados desde la Luna a LEO, y luego fueron dirigidos a diferentes objetivos terrestres desde allí. No es tan fácil como la solución de arma simple, también necesitaban tener un sistema de maniobra orbital complejo (podrían hacerlo pirateando una infraestructura logística Luna -> Tierra ya existente).
Una parte particularmente desagradable y repugnante de la novela es su apestoso olor comunista. Henlein describe esencialmente una "dictadura del proletariado" en la Luna, más exactamente una "dictadura del proletariado" tal como se ve con los ojos de un comunista de línea dura. Pero no lo nombra. Si tienes estómago para ello, es una novela agradable.
@peterh como fanático de Heinlein de toda la vida, ¡esta puede ser la primera vez que lo escucho llamar comunista! ¡Comentario votado por hacerme reír!
@OrganicMarble No sé qué pensó personalmente Heinlein. No vio el comunismo con sus propios ojos, pero vio a los EE. UU. en ese momento, en mi humilde opinión, esta es una fuerte circunstancia atenuante. Se habla de él en SciFi SE, que ya es una mentira manipuladora en su título, porque Henlein seguramente no era un anticomunista. Aquí está dicho, pasó de socialista a libertario de derecha.
@perterh Deberías leer su libro de viajes, al menos la parte en la que visitó la Unión Soviética. Él estaba, por decirlo suavemente, no impresionado favorablemente.
@OrganicMarble Aquí está su bibliografía, ¿qué libro era este libro de viajes?
@peterh Tramp Royale Pero recordé mal, su artículo sobre visitar la URSS está en Expanded Universe. Se llama "Intourist por dentro". Aquí hay una cita: "Desearía que un millón de nosotros visitáramos la URSS; los dólares que el Kremlin cosecharía serían más que compensados ​​por la ganancia para nosotros de tener a tantos hombres libres viendo con sus propios ojos lo que es el comunismo".

Respuestas (2)

Podrías, pero no sería muy fácil.

En primer lugar, tienes que salir de la Luna. La velocidad de escape de la Luna es de alrededor de 2,38 km/s, que es una buena estimación de lo que necesitarías para salir de la esfera de influencia de la Luna. Alrededor de 700 m/s de eso es la velocidad orbital. Si lanza en la dirección correcta, solo necesitaría otros 300 m/s de velocidad para cancelar por completo la velocidad orbital de la Luna alrededor de la Tierra, que es de aproximadamente 1 km/s. Así, la velocidad mínima es de 2,68 km/s. Hay algunos matices que podrían reducir ligeramente esta velocidad, pero debería estar lo suficientemente cerca como para obtener una estimación aproximada.

Bien, entonces, ¿es eso posible? Hay cañones de riel que han demostrado 2,4 km/s cuando disparan una bala de 3 kg en la Tierra. Con baja gravedad y sin atmósfera, eso probablemente se pueda escalar a algo un poco más alto para usar en la Luna. La artillería en la Tierra suele ser algo más lenta, alcanzando un máximo de alrededor de 1 km/s para una ronda más grande y 1,5 km/s para una ronda más pequeña.

Dicho todo esto, es más fácil construir un cañón en la Luna. Los cañones más grandes de la Tierra, como el Proyecto Babilonia , requieren soportes para evitar que el cañón se doble en el medio, lo que haría que el proyectil se desviara.

Lo siguiente a considerar es la precisión. Una diferencia de solo 1 m/s, cuando se toma en cuenta los 3 días que la misión Apolo tardó en regresar de la Tierra da como resultado una distancia total de más de 250 km, sin tener en cuenta la gravedad y la rotación de la Tierra. De manera realista, se requiere al menos cierta capacidad para ajustar la trayectoria en vuelo.

A continuación, ¿sobreviviría? Si se enviara un trozo de material denso refinado, como el tungsteno, podría sobrevivir. El titanio es bastante común en la Luna y probablemente sobreviviría. El aluminio, que es el elemento más común en la Luna, no sobreviviría, a menos que sea en un trozo muy grande.

Por último, ¿cuánta fuerza impartiría? La velocidad en la Tierra varía, pero será de unos 11 km/s. Digamos que un arma nuclear pequeña es nuestro punto de referencia, 20 kilotones. 1 kilotón equivale a unos 4,18 GJ. La energía cinética es 1 2 metro v 2 . A la velocidad indicada, sería necesaria una roca de unos 1380 kg para tener la fuerza de un arma nuclear. Esto es más grande que cualquier proyectil tipo cañón que hayamos lanzado en la Tierra, pero no está completamente fuera del ámbito de la posibilidad.

En pocas palabras, si los ciudadanos lunares realmente quieren bombardear la Tierra, podrían hacerlo usando algún tipo de cañón o riel electromagnético. Lo más probable es que los proyectiles requieran al menos un poco de guía y de metales muy densos. También se necesitaría un cálculo considerable para que funcione según lo previsto.

-2Este es un problema de 3 cuerpos, 4 si incluye el Sol, que debe resolver en una solución de trayectoria balística de siete días (o más). " Δ v álgebra" simplemente no es suficiente. En un problema de varios cuerpos , no necesita la velocidad de escape en absoluto, eso está muy mal. La velocidad orbital de la Luna es tres veces mayor que su figura,
Usé una calculadora, lo verifiqué en Wikipedia, etc. La velocidad de la Luna alrededor de la Tierra es de aproximadamente 1 km/s. Y la pregunta no es "Describa toda la física para que pueda golpear una roca de la Luna a la Tierra", sino proporcionar si es posible. Sí, hay una respuesta un poco más compleja para hacer una orientación precisa, pero la respuesta no cambiará más de unos pocos cientos de m/s, lo que fundamentalmente no cambia la respuesta en absoluto.
La oración "La velocidad de escape de la Luna es de alrededor de 2,3 km/s, que es el mínimo que necesitarías para salir de la superficie de la Luna". es absurdo No solo no es cierto que la velocidad necesaria para escapar al infinito no sea necesariamente la de alcanzar un cuerpo cercano con una masa 81 veces mayor que la de la Luna, es que ciertamente no es necesaria ni siquiera para escapar de la superficie .
Bastante justo, he editado apropiadamente.

La trama de Heinlein postula envíos regulares de granos de Luna a Terra en lotes de 100 toneladas (métricas) a través de una "catapulta de inducción electromagnética", lo que hoy podríamos llamar un impulsor de masa. La catapulta de la Autoridad Lunar se especificó como "casi 100 kilómetros de largo" con una aceleración de 3g. Una segunda catapulta, construida por los Loonies como un as en la manga - "Little David's Sling" fue un trabajo de 30 km, 10 g.

Dichos envíos de granos ocurren en contenedores cilíndricos de acero ("barcazas") ya que "un campo de inducción no agarrará la roca desnuda". Cada barcaza de granos estaba equipada con propulsores de maniobra y frenado y un transpondedor; los propulsores de frenado se quitaron y se reutilizaron en otras rocas cuando las barcazas se convirtieron en armas. La matemática de Heinlein para la KE de una barcaza de grano de 100 toneladas a 11 km/seg es de 6,25x10^12 julios, que "se acerca al rendimiento de una bomba atómica de dos kilotones".

¿Es esto factible? Gerard O'Neill y su alegre grupo de experimentadores del Instituto de Estudios Espaciales construyeron un prototipo de impulsor de masas a fines de la década de 1980 con una aceleración de 10 g sobre una mesa.

Las preocupaciones del que pregunta sobre el rebote y la precisión de la velocidad tienen que ver con la física del ángulo de reentrada superficial (por ejemplo, desde la órbita) en lugar del requisito de la trama de Heinlein de bombardear desde la Luna, que para fines prácticos son perpendiculares a la superficie. 100 toneladas de roca deberían sobrevivir intactas al corto viaje a través de la atmósfera.

Desde la perspectiva del libro, si tienes que temer un futuro asentamiento lunar que arroje piedras depende completamente de si los gobiernos terrestres explotarán la colonia y forzarán el problema. (¡Vote sabiamente!) Además, cabe señalar que la doctrina de la Operación Hard Rock era evitar matar a nadie (excepto, como se describe, los "enjambres de cabezas vacías" que se sentaron en la X anunciada tres días antes). Las ciudades NO fueron objetivos explícitos:

"Si pudiéramos demostrarle a toda Terra que podemos llevar a casa un ataque sostenido contra el Gibraltar más fuerte de su defensa espacial, nos ahorraríamos tener que probarlo aplastando Manhattan o San Francisco.

Cosa que no haríamos aunque perdiésemos. ¿Por qué? Sentido duro. Si usáramos nuestras últimas fuerzas para destruir una gran ciudad, no nos castigarían; nos destruirían. Como dijo el profesor: 'Si es posible, deja espacio para que tu enemigo se convierta en tu amigo'".

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