¿Qué tan grande puedo hacer una nave espacial? [duplicar]

Hay varias formas posibles de hacerlo, pero dada la ciencia y la tecnología actuales, una nave de generación capaz de viajar interestelar no es una opción.

Usando el resto de la pregunta, y estipulando que los multimillonarios están interesados ​​en llevar a unos 500 de sus amigos más cercanos a Neptuno, podemos ver lanzamientos convencionales y lanzamientos "no convencionales".

Para un lanzamiento convencional, necesitaremos levantar y ensamblar la nave en el menor número posible de lanzamientos. El proyecto de Elon Musk que usa un propulsor masivo para elevar una nave interplanetaria de 500 toneladas es el modelo a usar, pero dado que estamos limitados en tiempo y recursos, se requieren algunas modificaciones:

1. Revive el Sea Dragon "Big Dumb Booster". Es mucho más barato (construido según las tolerancias del astillero, soldado con chapa de acero y utilizando motores alimentados a presión "de purga"), y solo necesita una gran laguna para lanzar. Esto también hace que el sitio de lanzamiento sea mucho menos vulnerable a los ataques.

2. La nave interplanetaria de Musk funciona con cohetes químicos. Esto es ridículamente ineficiente y debería ser reemplazado por una de las muchas propuestas de propulsión eléctrica o nuclear que ya están en desarrollo avanzado.

3. Cada barco de pasajeros o de carga necesitará una gran cantidad de masa de reacción para "salir" en un tiempo razonable (especialmente si transportan toneladas de materiales de construcción y consumibles de vida). Los consumibles y suministros también se pueden enviar en cápsulas grandes. Cada nave se reunirá con uno o más tanques de combustible externos (a la manera del transbordador espacial) impulsados ​​en órbita en un Sea Dragon. Esto significa que la nave espacial tendrá dos o más tanques de 550 toneladas con masa de reacción adicional u otros suministros adjuntos.

Nave interplanetaria en vuelo. Para este tipo de viaje, imagine varios "tanques externos" grandes atados para llevar suministros adicionales

Por supuesto, puede ser necesario tener una flota de barcos más capaz, en cuyo caso, el consorcio de construcción puede intentar revivir el concepto de impulsor de pulso nuclear ORION. Esto tiene la ventaja de que requiere menos ascensores, y el sitio de lanzamiento está literalmente defendido por explosivos nucleares (las unidades de pulso ORION). Se estudiaron con gran detalle naves ORION de hasta 4000 toneladas (el ORION de 4000 toneladas fue diseñado como un acorazado espacial, pero el volumen interno se puede utilizar para fines más constructivos).

Las ventajas aquí son:

1. La nave ORION tiene un rendimiento conceptual mucho mayor que casi cualquier otra cosa conocida por la ciencia. El lanzamiento puede tener lugar en cualquier momento sin esperar ventanas de lanzamiento sinódico, por ejemplo.

2. Dado que se construye y equipa sobre el terreno, el control de calidad es mejor. La nave en sí será mucho más robusta que una lanzada desde un cohete químico, y tendrá mucho mejor blindaje e incluso espacio para las comodidades de la tripulación (el equipo original de ORION se jactaba de que podían llevar sillas de barbero a bordo si así lo deseaban).

3. No es necesario poner en órbita combustible y suministros adicionales para encontrarse con la nave espacial antes de partir.

4. Cualquiera que sea lo suficientemente tonto como para intentar amotinarse en el sitio de lanzamiento será vaporizado en el despegue. El hecho de que las unidades de pulsos nucleares sean pequeñas armas atómicas significa que habrá un nivel muy alto de seguridad en la plataforma de fabricación y en el lugar de lanzamiento.

5. A más largo plazo, la experiencia de construir y operar naves ORION se traducirá en la construcción de naves mejores y más grandes, culminando finalmente en la nave "Super ORION" capaz de realizar vuelos interestelares.

La desventaja es obtener los permisos para construir unidades de pulso nuclear en primer lugar y lanzarlas desde la Tierra (a menos que la verdadera razón por la que se van sea existencial, como la destrucción inminente de la Tierra).

Acorazado ORION en vuelo. Un barco de transporte tendría el volumen interno utilizado para pasajeros y equipo

Entonces, desde un punto de vista práctico, establecer una línea de ensamblaje cerca de la costa, construir una laguna artificial para remolcar el Sea Dragon y lanzarlo, y usar una serie de lanchas Sea Dragon para levantar los barcos de pasajeros y los suministros es probablemente la mejor manera. ir. Usando un poco de movimiento manual, sospecho que, en términos de tiempo y recursos, 3 naves espaciales reales, cada una conectada a 3 cápsulas que transportan 550 toneladas de combustible y suministros, lo llevarán a donde quiera ir en el Sistema Solar, por lo que un total de 12 Sea Dragons, 3 naves espaciales (probablemente la parte más cara del proyecto) y 9 "ET" para combustible y suministros.

(Presumiendo un mundo en un futuro cercano donde tal cosa es posible :)

No hay más límite que la cantidad de material que puedes encontrar. Usa un asteroide. ¿En qué se diferencia eso de simplemente “usar” una luna o un planeta grande? El límite que afecta tu propósito es la habilidad de moverlo . ¿Cuánto poder tienes? ¿ Por qué no utilizar el planeta Neptuno como combustible y masa de reacción?

Su pregunta no contiene ninguna información que sea aplicable para conocer dichos límites en el contexto de su historia.

A partir de los comentarios (su pregunta no está clara), parece que quiere construir como lo hicimos con la ISS y otros proyectos hasta la fecha, obtenidos solo de la Tierra sin infraestructura de la industria espacial.

Mire el costo de la ISS para comparar. Entonces, ¡podrías duplicar el tamaño de eso! Pero, ¿qué pasa con los sistemas de soporte de vida (aún no inventados y un gran esfuerzo de desarrollo), o la propulsión interestelar que es lo suficientemente rápida como para llegar a algún lugar en mil años? No disponible; no sería pequeño/barato como se indica.

En resumen, ni siquiera es posible cumplir con los requisitos o incluso hacer una embarcación lo suficientemente grande para ese presupuesto.

La forma más inteligente de hacer esto, siempre que esté en una escala de tiempo muy estricta, es lanzar la mayor cantidad de oxígeno, agua, suelo y semillas que pueda en un paquete tan simple como sea posible. Construye una nave rudimentaria que durará el tiempo que necesites para llegar a la luna o al cinturón de asteroides y luego extrae los recursos de construcción de ellos.

El tamaño de la nave solo está limitado por la física y la cantidad de oxígeno / nitrógeno y la cantidad de empuje que desea frente al combustible que trajo. que probablemente podría traer mucho. siempre y cuando te concentres en eso.

Además, dado que tendrá fondos gubernamentales y personales y realmente no le importan los desechos, probablemente pueda construir fácilmente múltiples sitios en todo el mundo que lanzan barcos todo el tiempo. Solo necesita coordinar un poco para asegurarse de que los lanzamientos no se golpeen entre sí.

Con solo 500 personas, no necesita mucho espacio en la granja y eso es todo lo que usaría. El tamaño de la nave superaría fácilmente varios kilómetros y eventualmente podrías incluso construir varias naves para expandirte o simplemente para transportar más recursos.