¿Qué armas teóricamente viables son las mejores para el combate de nave a nave en el espacio?

Así que pensé en agregar esto en un comentario, pero parece que necesita su propia respuesta, así que aquí va.

Obús Casaba

Bien, entonces más información.

Entonces, para explicar esta arma con un nombre bastante extraño, primero tenemos que hablar sobre las cargas con forma. Una carga con forma es, en términos muy generales, un explosivo que se forma de tal manera que dirige la explosión en una dirección particular en lugar de una explosión esférica. Los usamos para minería, demolición y aplicaciones militares todo el tiempo.

Entonces, un día, alguien hizo la pregunta, ¿y si hiciéramos una carga con forma, pero en una bomba nuclear?

¿Ves a dónde voy con esto?

Un obús Casaba es una carga de forma nuclear, a menudo llamada lanza nuclear. ¿Por qué? Porque una explosión se vería como una enorme lanza al rojo vivo de fuego nuclear. Esta es una forma fantástica de dirigir la potencia masiva de un dispositivo nuclear a larga distancia sin desperdiciar la mayor parte de su energía. Así que pones esto en un misil, vuela hacia el borde del sistema de defensa antimisiles de la nave y detona, enviando un torrente de plasma sobrecalentado que viaja a una fracción apreciable de la velocidad de la luz directamente hacia el objetivo. Multiplique esto por, oh, digamos un par de miles de misiles más o menos.... no es exactamente una imagen bonita para la nave objetivo en cuestión.

Finalmente, podemos hacer esto hoy, esta es una tecnología absolutamente actual. Entonces, si está hablando de un futuro lo suficientemente lejano como para que tengamos naves espaciales y escudos, esta será una tecnología fácil de producir en masa para sus sociedades futuras. Así que imagina enjambres de varios miles de obuses Casaba volando hacia un barco y detonando todos a la vez. Para citar a Phil Swift.

¡Eso es mucho daño!

Una sola salva de cañón de riel abrumará cualquier posible escudo.

Armas como estas pueden disparar un proyectil de 1200 kg a poco menos de 3 km/s. Eso es 360MJ de energía.

Impactado en un escudo, un solo golpe entrega ~100kwh de energía. Suponiendo una longitud de proyectil de 1 m, el impacto se distribuye en unos 400 microsegundos. Esa es una transferencia de energía instantánea a los condensadores de su escudo de 900 GW, justo por debajo del consumo de energía promedio para todo EE. UU.

Supongo que sus condensadores de protección son algo así como este prototipo de 10,000 Farad SuperCapacitor , estos condensadores necesitan bajo voltaje para funcionar. Tipo de rango de 3 - 4 voltios. Esto significa que la conexión entre su escudo y el capacitor debe poder soportar 300 gigaamperios durante medio segundo. Incluso si pones 100.000 de ellos en serie (que sería un porcentaje considerable de la masa de tu nave), todavía estás buscando megaamperios.

El tamaño del conductor requerido para conectar el emisor de pantalla al capacitor es extremo. Incluso los superconductores dejan de ser superconductores una vez que superan los 10.000 amperios. Supongamos que puede reducir la resistencia del cable a 10 ohmios. Pero ese no es el mayor problema, el problema es que los condensadores tardan en cargarse.

Durante el tiempo de impacto de 400 ms, su cadena de 100 000 capacitores solo absorberá 40 kA/16 gw . Necesitarás 56 bancos en paralelo (de 100.000 mega capacitores).

Este es un supercondensador de 10 000 faradios. Necesitarás 5.600.000 de estos:

... por un golpe!

Ahora supongamos que tiene un barco masivo al que puede dedicar 111,765,360 kg solo para capacitores (que es el peso de una pirámide egipcia). ¡Has absorbido con éxito un golpe!

Ahora considere que este cañón de riel puede disparar a 10 rpm; probablemente habrá varios de ellos disparando en una salva. Incluso puede ajustar la velocidad del proyectil para que se puedan disparar múltiples desde el mismo arma en diferentes momentos e impactar al mismo tiempo.

Cañones de riel y armas nucleares

Sé que ambos han sido mencionados y el de @Ash sobre los cañones de riel es bastante completo. Sin embargo, creo que los misiles no deben pasarse por alto, así que me endeudaré aquí.

Los misiles pueden potencialmente ignorar los escudos. Una bomba nuclear puede detonarse antes del objetivo, generando calor, ondas electromagnéticas (incluida la luz) y ondas de choque. Por supuesto, la generación de esta bola de fuego temporal debe estar más cerca de lo que piensas con todos excepto el EM. Sin un medio por el que viajar, la onda de choque y el calor solo se moverán con el material proporcionado por la bomba. Esto significa que si el material no pasa el escudo, está bastante seguro.

Sin embargo, el EM es peligroso, ya que la luz contiene calor que pasa a través de los escudos y otra parte del EM es EMP (sé que todo el rango EM es técnicamente EMP, pero se entiende). WMP interferirá gravemente con los dispositivos electrónicos. Cuanto mayor sea la cantidad de material conductor, más puede verse afectado a medida que se acumula una carga en el interior. Obviamente, esto puede protegerse, ya que incluso sin tormentas solares, nuestros satélites actuales requieren protección contra EMP. La protección aún puede verse abrumada, lo que probablemente ocurra con las armas nucleares. De esta manera, incluso podrías desactivar barcos y dejarlos abiertos para capturarlos. La luz puede calentar la superficie muy rápidamente, lo que también puede provocar la deformación del material.

Con un 2% de éxito, un misil alcanzará un objetivo, por lo que puede parecer que no es una buena opción usar armas nucleares. Sin embargo, en la tecnología nuclear actual también usan falsificaciones. Especialmente en los misiles balísticos intercontinentales ponen un grupo de armas nucleares falsas con 3 o 4 reales. Lo creas o no, hay todo tipo de regulaciones sobre cuántas armas nucleares falsas se pueden lanzar con una real. Aquí podrías simplemente ignorar eso. Dispara el(los) misil(es), deja que se rompa en 20-50 falsos por misil y 3-10 reales en la mezcla. Las armas nucleares probables tienen una mejor oportunidad, ya que no necesitan acercarse tanto. Ahora simplemente abruma el sistema defensivo de los enemigos y detona una bomba nuclear lo suficientemente cerca como para matar a la otra nave.

Armas cinéticas y misiles.

La energía cinética es simplemente mejor para entregar energía que cualquier otro medio mientras genera menos calor en la nave que cualquier otra cosa excepto los misiles. El calor es el verdadero asesino en el espacio. Como beneficio adicional, las defensas antimisiles no son tan efectivas contra la masa cinética tonta. en el espacio, básicamente tienes dos armas efectivas: misiles y láseres cinéticos (también conocidos como controladores de masa) que en realidad no son buenas armas. Los misiles funcionan porque son los más difíciles de esquivar o contrarrestar, no puedes predecir su camino fácilmente. Los misiles basados ​​en metralla son sorprendentemente efectivos en el espacio, sin aire, la metralla viaja lejos y rápido.

Es más difícil golpear con la cinética, pero si lo haces, son abrumadoramente destructivos. Como beneficio adicional, su alcance es esencialmente infinito, ya que una bala seguirá viajando en línea recta sin perder energía hasta que golpee algo.

LA PRIMERA LEY DEL COMBATE ESPACIAL DE RICK ROBINSON Un objeto que impacta a 3 km/s entrega energía cinética igual a su masa en TNT.

O para decirlo de otra manera, un trozo de masa de 2 kg que viaja a 30 millas por segundo genera la misma energía destructiva que un misil tomahawk. A una velocidad suficientemente alta (~8o% C) superan a las armas de antimateria. Como beneficio adicional, varios de los problemas con las armas de hipervelocidad simplemente desaparecen en el espacio y los que tienes que resolver son los que todo tiene, también conocido como calor.

Incluso tienes la opción de agregar cohetes a un proyectil para hacerlo dirigible o con un explosivo débil para fragmentarlo justo antes del impacto. Ambos hacen que sea casi imposible de predecir e interceptar.

Lo que es más importante, si sus escudos aún obedecen las leyes de la física, es posible que en realidad no ayuden contra los proyectiles cinéticos , simplemente cambie un conjunto de problemas por un conjunto de problemas completamente diferente e igualmente malo.

Sugiero el sitio de cohetes atómicos para un desglose detallado de cuán efectivas son las diferentes armas en el espacio.

Pencil Beams Un artículo patrocinado por la NASA bajo su Programa de Conceptos Avanzados Innovadores analizó una combinación de un láser acoplado 'frío' y un haz de partículas para la propulsión 'haz'. En teoría, la idea reduce enormemente la "propagación" del haz y aumenta enormemente su alcance para que más energía "golpee" el objetivo. El blog Tough SF hace un análisis detallado del dispositivo desde la perspectiva de las armas y los resultados son potencialmente devastadores a largo plazo.

Básicamente, el rayo láser rodea y contiene el rayo de partículas (de ahí la analogía del "lápiz", mientras que el rayo de partículas "atrae" los fotones en el rayo láser evitando que se desembolsen a medida que aumenta la distancia.

Según Tough SF, el resultado como arma sería un rayo disparado desde una nave cerca de la Tierra capaz de golpear y dañar un objetivo en el lado opuesto del sistema solar. Los detalles de su avería están en el capítulo del 19 de febrero del blog.

Ramships.

Bonito escudo el que tienes. ¿Qué tal si subo a través de él? ¡Y cuando llegue allí, me sentaré en tu silla y leeré tus libros!

Tus escudos son geniales contra los meteoritos y realmente buenos contra cosas más pequeñas que la gente está jugando. Pero mi barco tiene un gran punto al frente. Una vez que esté contra tu escudo, puedo empujarlo con mis motores. Producirá chispas y probablemente muchos ruidos extraños que escuchará de su lado; se queda en silencio por aquí a excepción de nosotros cantando. Y luego, una vez que atraviese el escudo, un poco más a través de su casco.

Ahora no hagas esa cara. ¡Esto no es Ben Hur! ¡No quiero partir tu barco por la mitad! ¡Tus libros se caerían al espacio! No, tu barco es muy bonito y tus libros también, así que vamos a marchar a través de la punta de nuestro barco y llegar allí. Una vez que descubráis para quién trabajáis, os daremos los nuevos uniformes, luego haremos retroceder la nave RAM y repararemos ese agujero.

• Los misiles con ojivas de antimateria deberían ser la forma más eficiente de entregar energía destructiva a la nave enemiga. Puntos de bonificación si tiene "cargas de antimateria con forma" que entregan la mayor parte de la energía en la dirección del impacto, en lugar de propagarse en todas las direcciones. Y a menos que su armadura sea varios órdenes de magnitud más fuerte que cualquier cosa que tengamos hoy, un solo impacto de misil será un problema serio. Las armas de energía no pueden soportar esa cantidad de energía: Incluso si tu ZPM es literalmente capaz de producir tanta energía como un cargamento de antimateria en el curso de una sola batalla, ningún arma podría manejar esta cantidad de energía sin evaporarse, incluso si tenga a mano materiales que puedan resistir un millón de grados. Solo hay una forma de tener armas de energía que estén a la par de las ojivas AM:
• Vehículos de un solo disparo que utilizan una explosión de antimateria para impulsar un láser, o de otro modo crean un haz de alta energía dirigido al objetivo. Dicho vehículo se iniciaría desde la nave nodriza y, una vez que esté a una distancia segura, se apuntaría al objetivo y se dispararía (similar al Proyecto Excalibur ).