¿Qué tipo de propulsión necesitaríamos para el viaje interestelar?

Además de esta pregunta que hice recientemente, Igritz hace una observación muy astuta sobre los requisitos masivos de combustible para viajar 36 lt años con la tecnología de combustible conocida en la actualidad. Entonces, si el combustible convencional para cohetes es completamente impráctico, ¿cuáles son las alternativas para los viajes interestelares?

¿Y qué tan grande tendría que ser la nave espacial, suponiendo que pudiéramos hacer una nave espacial estructuralmente sólida del tamaño requerido y luego cuáles serían los requisitos de combustible estimados para viajar 36 lt años teniendo en cuenta la aceleración y la desaceleración?

No he hecho el cálculo, pero supongo que el mecanismo de propulsión realista más eficiente será la detonación de armas nucleares al estilo del Proyecto Orión . Supongo que aniquilar materia y antimateria es aún más eficiente, pero no tenemos un diseño razonable para tal dispositivo de propulsión. Ni siquiera tenemos un sistema para crear, transportar y transportar el combustible.
Un cohete convencional quema su combustible en cuestión de segundos o minutos. Necesitaría años de aceleración para viajar 36 l-años, y los cohetes se vuelven MUCHO menos eficientes cuanto mayor es la proporción de combustible a carga útil (porque la quema temprana tiene que acelerar la carga útil y el combustible para la quema tardía). No voy a hacer el cálculo, pero supongo que sería algo así como una masa terrestre entera en combustible para una carga útil del tamaño de un apartamento. Los cohetes convencionales ABSOLUTAMENTE POSITIVAMENTE NO realizarán viajes interestelares. Las velas solares o el Proyecto Orión son el camino a seguir, como se conocen hoy las leyes de la física.
He modificado mi pregunta en un intento de ser más práctico. (Y disimular mi ignorancia de los sistemas de propulsión). Sin embargo, todos son buenos comentarios, ya que estoy tratando de elaborar una pregunta atractiva.
El motor Warp...
De hecho, podemos llegar a, digamos, Alpha Centauri en un tiempo razonable (es decir, años, no siglos) utilizando una inmersión solar (es decir, una pequeña órbita de perihelio), un encendido de cohete corto y una vela solar. No necesitaríamos nada tan drástico como las bombas nucleares para la propulsión. Sin embargo, una vez que comience a pasar de 100 a 1000 km/s, el polvo de tamaño micrométrico se convertirá en un problema peligroso. Sin embargo, nada de esto explica la necesidad de detenerse o reducir la velocidad y entrar en órbita.
El siguiente artículo relevante se acaba de publicar en ApJ en: https://doi.org/10.3847/1538-4357/aa5da6 . Discute en detalle el daño al casco de una nave espacial por el gas y el polvo interestelar.
La nave en la película "Passengers" es una nave (ligeramente) más realista que la mayoría de las unidades "warp" o "hiperespaciales" habituales que uno ve normalmente... blindado!

Respuestas (3)

En lugar de dejar un breve comentario sobre este tema, permítanme señalar esta página de wikipedia que es muy completa:

http://en.wikipedia.org/wiki/Interstellar_travel

Mis propios comentarios:

Una vez que aprendamos a controlar la fusión, sería un candidato atractivo para el motor. Lo bueno es que puede que no haya necesidad de convertir la energía del reactor en otra cosa (como electricidad) y luego alimentarla al motor. El reactor en sí podría ser el motor. También alcanzaría velocidades de eyección bastante decentes.

En un futuro más lejano, los motores de agujeros negros parecen interesantes. Cuando se habla de conversión de masa total (en energía), la mayoría de la gente piensa en antimateria; pero un diminuto agujero negro también convierte toda su masa en radiación, a través del efecto Hawking . Si aprendemos a generar pequeños agujeros negros a escala industrial, y si la gravedad cuántica no nos juega un truco inesperado, serían motores increíbles: simplemente aliméntelos con basura espacial al azar y seguirán funcionando.

Lo único que tienen los microagujeros negros es que si dejas de alimentarlos, siguen encogiéndose, e irradiando aún más furiosamente, y así encogiéndose aún más, y así sucesivamente, hasta que detonan. Sigue alimentándolo o expúlsalo muy, muy lejos.

Fusion ya está controlada en el dispositivo Teller-Ulam, y Orion puede realizar viajes interestelares.
La prohibición existente de realizar pruebas en el espacio exterior/interior/a gran altitud detiene en seco a los actores existentes conocidos en el campo nuclear de verificar la capacidad de un dispositivo de propulsión de este tipo.

La propulsión de fusión aneutrónica será un avance importante para los viajes interestelares, porque el helio-3 y el boro son más fáciles de obtener en el universo que el tritio, el uranio-235 y la antimateria.

http://www.youtube.com/watch?v=sgAwyr5Udzw

http://www.youtube.com/watch?v=GSkxPghXTCg

algo un poco fuera de la caja sería configurar agujeros negros artificiales con el eje de rotación alineado en la dirección del viaje deseado, recrear artificialmente una emisión de chorro relativista, y sería "tan simple" como parasailing en la parte superior de la radiación expulsada . Si puede sobrevivir a la radiación gamma un poco más cálida que la tropical sin derretirse (que de todos modos se ablandará a medida que acelera), aceleraría a fracciones significativas de C en casi nada de tiempo.

El verdadero problema sería frenar eficientemente. Supongo que podrías usar un estatorreactor Bussard para eso.

¿Qué tipo de propulsión necesitaríamos para el viaje interestelar?
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