Si una nave espacial viaja al 10% de la velocidad de la luz, ¿será destruida por colisiones con partículas y polvo interestelar?
La nave espacial viajará a estrellas cercanas, no atravesará una nebulosa.
Basado en esta respuesta :
La masa de un protón es de aproximadamente 938 MeV, por lo que si un átomo inocente de hidrógeno o un protón desnudo en el espacio fuera golpeado por una nave espacial a 0,1 c, en el marco de la nave espacial se vería como un protón veloz. ¿De qué energía?
Desde aquí , hice clic en el rango proyectado de protones y descubrí que será sobre gramos/cm , o unas 5-10 micras en algún material de baja densidad.
El medio interestelar frío se trata de protones/m o protones/cm , pero los comentarios a continuación indican que los valores típicos son mucho más bajos, solo de 0,05 a 0,3 protones/cm . Así que usaré 0.1 /cm ( /metro ) avanzando.
A 0,1 c cada metro cuadrado de nave espacial intercepta metro /s o protones/seg.
La potencia depositada en la capa de 10 micras de espesor se obtiene multiplicando 4,7 millones de voltios por amperios (culombios/segundo) por metro cuadrado, o 0,7 vatios. Para calcular qué temperatura puede volver a irradiar esa potencia, use la ley de Stefan-Boltzmann con :
lo que nos da una temperatura de la piel de unos 60 Kelvin, ni siquiera lo suficiente para mantener funcionando la electrónica estándar.
Nuestro metro cuadrado de 10 micras de espesor tiene del orden de 0,1 mol o unas de átomos
A partir de los enlaces aleatorios 1 , 2 y la Figura 1 en 3 , calcularé la tasa de pulverización catódica en átomo/átomo que es conservativo.
entonces en protones por segundo vamos a chisporrotear por segundo, lo que significa que perderemos 10 micrones cada 30 millones de años.
Tenga en cuenta que la tasa de pulverización puede ser unos pocos órdenes de magnitud más rápida porque mi estimación fue conservadora y a 3300 K los átomos ya tienen bastante energía y están predispuestos a irse.
El daño por cosas más grandes que un protón va a ser un gran problema, pero no sé qué tan grande. Dejaré ese aspecto para otra respuesta.
ng ph
mocoso
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ikrasa
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david hamen
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