Con base en la tecnología actual (que no requiere resolver nuevos obstáculos de ingeniería), ¿podría una nueva sonda espacial interestelar alcanzar la distancia de la Voyager 1? No necesita ir en la misma dirección, sino simplemente alcanzar una mayor distancia de la Tierra que la Voyager 1. Supongo que la respuesta es sí, y si es así, con la tecnología actual, ¿qué tan rápido podría lograrse esto?
En última instancia, tengo curiosidad por saber si la Voyager 1 está destinada a ser el objeto hecho por el hombre más alejado de la Tierra en mi vida.
La Voyager 1 recibió ayudas gravitatorias aumentando su velocidad tanto de Júpiter como de Saturno.
Las oportunidades para tal trayectoria Júpiter-Saturno ocurren aproximadamente cada 20 años, por lo que no tenemos que esperar demasiado para el lanzamiento, al menos; Para superar a la Voyager, simplemente necesitamos lanzar una sonda de aproximadamente la misma masa total que la Voyager, a la misma velocidad inicial, con los mismos parámetros de asistencia por gravedad, pero que incluya un sistema de propulsión en lugar de los 105 kg de instrumentos científicos que transporta. la sonda anterior. Un motor de iones daría la mayor cantidad de ∆v para la masa; algo así como un NSTARpropulsor de 25 kg más 80 kg de propulsor de xenón, en una masa total de la nave espacial de 773 kg, funcionando durante aproximadamente un año, produciría 3 km/s adicionales por encima de la velocidad de la Voyager. (La energía sería un pequeño problema; la Voyager produjo solo ~ 430 W de sus generadores radiotérmicos, mientras que NSTAR quiere 2100 W para una máxima eficiencia, pero podemos descartar esto suponiendo que un propulsor más pequeño funcione durante un período de tiempo más largo).
Las mejoras en la informática y otras tecnologías en los últimos 40 años deberían permitir eliminar la masa adicional de la sonda, por supuesto. Esos ahorros masivos podrían pagar propulsor adicional en la sonda.
El propulsor Titan IIIE que lanzó la Voyager ya no está en servicio; la configuración Atlas V 551 que lanzó New Horizons supera ligeramente al Titán en masa a LEO, por lo que supongo que podría cumplir esta función.
Sin embargo, la Voyager 1 tiene una ventaja sustancial, por lo que esta pequeña y rápida sonda podría tardar unos 200 años en superarla.
Un propulsor más grande (Delta IV Heavy, Falcon Heavy, SLS o los futuros cohetes de SpaceX) podría, por supuesto, levantar una etapa superior muy poderosa que podría dar a la sonda otro impulso sustancial, tal vez reduciendo el tiempo de distanciamiento a la mitad o más.
Entonces, sin grandes avances tecnológicos, estimo que no deberían pasar más de 20 años desde la aprobación del presupuesto hasta el lanzamiento, y entre 100 y 200 años desde el lanzamiento hasta la superación, según el presupuesto.
APL está estudiando una misión interestelar con un objetivo de velocidad de 20 UA/año, 5 veces más rápido que las Voyagers. Esto es factible con un desarrollo mínimo de la tecnología actual.
A esa velocidad, necesitaría unos 9 años para superar a las Voyagers.
Sabemos cómo construir conductores de masa (básicamente, un tren de levitación magnética de muy alta potencia que no deja de acelerar hasta que se queda sin riel).
Hace tiempo vi una versión de 100g en la televisión. Básicamente, no hay problemas para hacerlo más largo hasta que la curvatura de la superficie del cuerpo en el que lo montó importe.
Por lo tanto, podríamos construir un sistema de este tipo en la luna y lanzar algo que pueda superar a la Voyager. No hay nada que no sepamos hacer, pero es un proyecto de ingeniería bastante masivo. (Sin embargo, a menos que se vuelva obsoleto antes de ser construido, creo que es algo que se hará. Si bien usarlo para superar a la Voyager sería un desperdicio, puede aumentar las cargas útiles en otras partes del sistema solar).
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