¿Es este un perfil de misión interestelar tripulada apropiado?

Mi idea era usar 2 etapas para una nave espacial interestelar (particularmente la Orion Drive ) y usarla de una manera similar al Proyecto: Daedalus . La Fase 1 implicaría acelerar a la velocidad de crucero después del ensamblaje en órbita, y esa velocidad de crucero es de 0,04 c, que luego disminuirá a medida que nos acerquemos al sistema Wolf 1061c (el planeta objetivo) . Hay un problema: ¿es esto apropiado y, si no, cuáles son algunos de los problemas de los que debo preocuparme?

EDITAR: También voy a proporcionar un enlace para aquellos de ustedes que no saben qué es el "perfil de la misión" brindándoles un ejemplo práctico interplanetario u orbital. Descripción, definición y ejemplo del perfil de la misión

@AndreiROM Solo necesito el perfil y cómo se planificará la misión desde la Tierra, no los eventos que ocurren durante la misión. Eso quedará a mi criterio.
Así que aparentemente estoy confundido acerca de qué es un "perfil". ¿Te refieres a la aceleración/velocidad de la nave y cuándo reducir la velocidad?
@AndreiROM arreglado.
@AndreiROM Y encontré una buena definición simple de lo que es un "perfil de misión". Un perfil de misión es la ruta y los objetivos planificados, y qué hardware de misión requiere.
Los comentarios no son para una discusión extensa; esta conversación se ha movido a chat . Future Historian y @WhatRoughBeast, moví los comentarios al chat para la posteridad (son productivos), aunque la conversación parece haber terminado ahora, porque se estaban alargando demasiado. Si quieres continuar, ese es el lugar para ir.
Bueno, al menos no es el proyecto Icarus.

Respuestas (2)

Wolf 1061c está a unos 13,8 años luz de la Tierra. Navegando a 0.04c, tu barco tardará, oh querido, 345 años . 0.04c es demasiado lento para una dilatación de tiempo significativa, por lo que la nave experimentará los 345 años completos. Mantener la nave en funcionamiento durante 345 años en el espacio interestelar es un problema . El espacio no es un lugar agradable y es realmente malo a 0.04c.

Durante esos 345 años, si la humanidad sobrevive y continúa avanzando tecnológicamente, lanzarán una nave más rápida y superarán a la tuya, haciendo que todo sea discutible. Si 50 años de avance significaron un aumento a 0.05c, te ganarán . (Estoy seguro de que hay un nombre para este dilema).

Ya sea que vayan o no a la luna en la expedición más antigua y más lenta a medida que pasan, podría ser un punto de la trama de su historia.


Luego está la cuestión de la carga útil. ¿Cuál es el punto de enviar una nave a otro sistema estelar si simplemente se queda inmóvil cuando llega allí? Esto te deja con tres opciones de ciencia ficción:

El primero es la automatización completa. Los humanos son muy caros en recursos, es más barato enviar robots. Pero la Tierra ni siquiera sabrá que la nave ha llegado a Wolf 1061c durante casi 14 años, y cualquier comando tardará 14 años en llegar a la nave. El barco y todos sus sistemas deberán estar completamente automatizados. Podríamos llevar una nave totalmente automatizada a Wolf 1061c, tal vez, pero tratar de forma autónoma con lo que se encuentra allí (porque no sabemos) está mucho más allá de nuestras capacidades actuales. Se supone que el Proyecto Daedalus debe llevar equipos de inspección y comenzar a enviar información a la Tierra, pero si los humanos están en el circuito de decisiones, los retrasos en el análisis de esa información significarán que incluso después de esperar 345 años para que la nave llegue a Wolf 1061c, todavía hay generaciones de trabajo por hacer. ven.

También está el problema de mantener las instalaciones de comunicación y seguimiento y el interés y el presupuesto en la Tierra durante 345 años. Esto es más largo que cualquier agencia espacial y la mayoría de los países han existido y está fuera de su control.

Si envía humanos, obviamente morirán antes de llegar allí. Una opción es ponerlos en hibernación, pero aún no lo hemos resuelto. Si puede resolverlo, tendrá todos los problemas adicionales de cómo mantener esos sistemas de hibernación funcionando y alimentados durante 345 años en el espacio interestelar. Incluso el combustible nuclear no durará y no hay suficiente energía solar entre los sistemas estelares.

La opción final es descubrir cómo crear una nave de generación . Esto ahora es profundo en el reino de la ciencia ficción. No solo tendrán que vivir de 10 a 15 generaciones en el barco, sino que también tendrá que descubrir cómo crear un bioma sellado y sostenible capaz de soportarlos durante 345 años. Apenas sabemos cómo hacer esto durante unos días.


Normalmente, un barco tiene que reducir la velocidad una vez que alcanza su objetivo. El Proyecto Daedalus "resuelve" el problema de la desaceleración cuando llegas allí mediante la liberación de sondas que comienzan a desacelerar bastante pronto usando el suave empujón de los motores iónicos. Esto ahorra la enorme cantidad de combustible necesaria para reducir la velocidad de todo el barco (y el combustible para transportar ese combustible, y el combustible para transportar ese combustible...), pero sacrifica la mayor parte de la masa del barco en el proceso y agrega volumen adicional de sondas portadoras con todas sus propias computadoras, motores y blindaje.

El plan del Proyecto Daedalus es deshacerse de la nave principal... ¿Qué pasa con los humanos y todas sus cosas? ¿Todos entran en las sondas? Estas sondas mucho más ligeras utilizan motores de iones para reducir la velocidad muy, muy, muy lentamente y alcanzar la órbita. Estos tendrán que transportar humanos, y toda su comida, agua, aire, equipo y protección que necesitarán presumiblemente para comenzar una colonia, porque no van a regresar a la Tierra. Esa masa adicional anula el punto de usar sondas de luz con motores de iones en lugar de tener que reducir la velocidad de toda la masa de la nave original. Las sondas ahora mucho más pesadas con toda esa carga no pueden reducir la velocidad utilizando motores iónicos pequeños y eficientes.

Así que no hay humanos en el plan del Proyecto Daedalus.

Si envía sondas, ¿qué se supone que deben hacer en el mejor de los casos, 27,6 años terrestres entre el momento en que envían datos y reciben una respuesta? Podría simplificar el proceso haciendo que las sondas exploren durante los primeros 13,8 años, reciban las respuestas a los datos iniciales y comiencen a retroceder, pero eso aún presenta una serie de problemas. No, el control remoto realmente no va a ser suficiente, y la automatización total... bueno, no estoy del lado del equipo 1061c en este momento.
Una idea para una sonda basada en el Proyecto Orión fue hacer que la placa de empuje fuera de uranio en lugar de acero. Esto le da a la tripulación una fuente lista de uranio para refinar una vez que lleguen a la estrella objetivo. Pero todavía tendrían que refinarlo para obtener el tu 235 que necesitaban.
@ Jim2B Por desgracia, debido a que el perfil de la misión del Proyecto Daedalus no incluye combustible para reducir la velocidad de la mayor parte de la nave estelar, esa placa de uranio pasa navegando más allá de Wolf 1016 a 0.04c.
Claramente, necesitarían usar algún otro método de desaceleración (como una vela magnética o una vela solar) para que todo el barco pudiera reducir la velocidad.
Hmmmmmm. Puedo tener una idea. Dos etapas, una para la salida de la Tierra/Sol, otra para desacelerar. Los dos acelerarán/desacelerarán a 1 gee/9,81 m/s^2, durante 14 días para alcanzar la marca de 0,04 c, enviarán un híbrido de nave sembradora y nave durmiente y pasarán el resto del viaje navegando. ¿Eso ayuda?
@ Jim2B Eso es un problema, ya que los barcos del Proyecto Orión son bastante robustos, de miles a millones de toneladas, la propulsión de bajo empuje no lo hará. Peor aún, a 0.04c atravesaría el sistema Wolf 1016 en días, por lo que tendría que comenzar a romperse muy lejos donde no habría mucha presión solar (ya sea luz o plasma) para usar.
@FutureHistorian Preguntaste si es un perfil de misión apropiado y cuáles son sus preocupaciones, pero no dijiste apropiado para qué. Claramente tienes algo en mente. En lugar de tratar de arreglarlo en los comentarios, ¿qué tal hacer una nueva pregunta sobre esa misión? Incluya el período de tiempo y tecnología, cuál es el objetivo dentro del universo, así como el objetivo fuera del universo.
@Schwern Bastante justo.
@FutureHistorian Impresionante. Cuando lo preguntes, pon un enlace en estos comentarios para que me notifiquen, por favor. Le echaré un vistazo.

Para maximizar su perfil de misión, necesitará usar algunos trucos. La ecuación del cohete está vigente incluso con las unidades ORION, y cada gramo cuenta. El uso de la potencia del cohete para desacelerar significa que inicialmente debe acelerar ese combustible, por lo que también debe tomar medidas para minimizar el uso de la desaceleración motorizada.

La nave deberá sumergirse hacia el sol y usar el efecto de tirachinas gravitacional para maximizar la eficiencia de la combustión de propulsión (en lo profundo del pozo de gravedad del sol), para minimizar la masa de combustible que necesita transportar.

El barco navegará por la costa durante la mayor parte del viaje y, al acercarse al objetivo, desplegará una vela magnética para desacelerar. Dado que la vela magnética tiene una masa mínima y utiliza la interacción con el medio local, no es necesario llevar una gran cantidad de combustible para la desaceleración. De hecho, la vela magnética se puede utilizar para maniobrar dentro del sistema objetivo, otro gran ahorro de masa para el barco.

Otros consejos para ahorrar masa serían rotar la nave después de la quema de Orión y usar la placa impulsora como protección contra el polvo y la radiación interestelar. Reutilizar de esta manera reduce la masa total del barco, y el efecto de eliminación de cada gramo ahorrado proporciona un gran ahorro en la cantidad de combustible necesario para aumentar la velocidad de crucero y para una vela magnética más pequeña necesaria para desacelerar.

Hmmmmm. Supongo que nunca lo había pensado de esta manera antes. Interesante.
ciencia dura , por favor.
Una propulsión de bajo empuje como una vela no puede detener a tiempo una embarcación a escala del Proyecto Orión. A 0.04c estará dentro y fuera del sistema Wolf 1016 en días. Incluso las enormes velas magnéticas o solares producen tal vez 100 N de empuje, y eso está cerca de una estrella. Con algunos supuestos de empuje y masa muy optimistas... una nave espacial de 1000 toneladas con un empuje de 100 N se desacelera a 10 ^ -4 m/s ^ 2, por lo que son 3500 años para desacelerar desde 0.04c.
Creo que encontrará que sus cálculos están un poco fuera de lugar: erps.spacegrant.org/uploads/images/images/…
@Thucydides Ese documento dice 200 N de empuje para una vela verdaderamente enorme de 200 km. Por lo tanto, 1750 años para reducir la velocidad. Ese documento parece ser sobre la medición del empuje de la vela y no parece discutir la masa o la aceleración de la nave espacial. ¿Podría señalar cómo mi cálculo está mal?