Viajes Interesterales

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Viaje espacial interestelar es el viaje tripulado o no tripulado entre las estrellas. El concepto de los viajes interestelares a través de naves espaciales es un elemento básico de la ciencia ficción. El viaje interestelar es conceptualmente mucho más difícil que los viajes interplanetarios. La distancia entre los planetas del sistema solar se mide en AU, mientras que entre las estrellas es cientos de miles de AU y, a menudo expresado en años luz. Viaje intergaláctico, o viajar entre las diferentes galaxias, sería aún más difícil.

Una variedad de conceptos se han discutido en la literatura, ya que los primeros pioneros astronáutica, como Konstantin Tsiolkovsky, Robert Esnault-Pelterie y Robert Hutchings Goddard. Con accionamiento eléctrico de propulsión nave alimentado por una fuente de código portátil, por ejemplo un reactor nuclear, produciendo sólo aceleraciones bajas, tomaría siglos para llegar casi por las estrellas, por lo tanto aptos para el vuelo interestelar dentro de un curso de la vida humana, los motores de propulsión térmica como NERVA producen suficiente empuje, pero sólo se puede lograr boquillas de impulsión relativamente baja velocidad, por lo que para acelerar a la velocidad deseada requeriría una enorme cantidad de combustible. Cohetes Fisión-fragmento utilizan fisión nuclear para crear chorros de alta velocidad de los fragmentos de fisión, que son expulsados a velocidades de hasta 12.000 km/s. Vehículos Interestelares utilizando propulsión eléctrica, tal como un cohete o plasma cohete de iones, también pueden ser alimentados a través de un láser de vigas de una fuente de alimentación estacionaria. Dado suficiente tiempo de viaje y el trabajo de ingeniería, requiere nave viajes tanto tripulados y cama interestelar sin interrupción a través de la física que se deben alcanzar, pero considerables desafíos tecnológicos y económicos deben cumplirse. NASA, ESA y otras agencias espaciales han estado llevando a cabo en la investigación de estos temas desde hace décadas, y han acumulado una serie de enfoques teóricos.

Las dificultades de los viajes interestelares

El principal desafío que enfrenta el viaje interestelar es las inmensas distancias entre las estrellas. Esto significa que se requiere tanto una gran velocidad y un tiempo de viaje largo. El tiempo requerido por los métodos de propulsión basado en principios físicos conocidos actualmente requeriría año a miles de años. Por lo tanto una nave interestelar enfrentaría muchas veces, los peligros encontrados en los viajes interplanetarios, incluyendo vacío, la radiación, la ingravidez y micrometeoritos. Hasta los tiempos de viaje de varios años mínimos a las estrellas más cercanas están más allá de la experiencia actual misión espacial tripulada de diseño. Los límites fundamentales del espacio-tiempo presentan otro desafío. En términos económicos, las misiones interestelares requeriría varias décadas antes de que un retorno directo de la inversión, a pesar de las tecnologías necesarias para lograr tal tendría beneficios inmediatos.

Energía necesaria

Un factor importante que contribuye a la dificultad es la energía que debe suministrarse para obtener un tiempo de viaje razonable. Un límite inferior para la energía requerida es la energía cinética K = mv2, donde m es la masa final. Si se desea una desaceleración a la llegada y no se puede lograr por cualquier medio distinto de los motores de la nave, entonces la energía necesaria al menos dobles, ya que la energía necesaria para detener el barco es igual a la energía necesaria para acelerar a velocidad de desplazamiento.

La velocidad de una ida y vuelta tripulada de unas décadas incluso la estrella más cercana está a varios miles de veces mayores que las de los actuales vehículos espaciales. Esto significa que, debido a la expresión v2 en la fórmula de la energía cinética, se requiere millones de veces más energía. Acelerar una tonelada a una décima parte de la velocidad de la luz requiere de al menos 450 PJ o 4.5 1017 J ó 125 millones de kWh, sin tener en cuenta la eficiencia del mecanismo de propulsión. Esta energía tiene que ser ya sea generada a bordo del combustible almacenado, cosechada en el medio interestelar, o proyectada sobre inmensas distancias.

Los requerimientos de energía hacen viajes interestelares muy difícil. Se ha informado de que en la Conferencia Joint Propulsion 2008, múltiples expertos opinaron que era improbable que los seres humanos alguna vez explorar más allá del sistema solar. Brice N. Cassenti, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería y Ciencia en el Rensselaer Polytechnic Institute, dijo que al menos la producción de energía total de todo el mundo estaría obligado a enviar una sonda a la estrella más cercana.

Medio interestelar

Un problema importante con los viajes a velocidades extremadamente altas es que el polvo interestelar y gas pueden causar un daño considerable a la actividad artesanal, debido a las velocidades relativas altas y grandes energías cinéticas involucradas. Se han propuesto varios métodos de blindaje para mitigar este problema. Los objetos más grandes son mucho menos comunes, pero serán mucho más destructivas. Los riesgos de impacto tales objetos, y los métodos de mitigar estos riesgos, se han discutido en la literatura, pero muchas incógnitas permanecer.

El tiempo de viaje

Se ha argumentado que una misión interestelar que no puede ser completado dentro de 50 años no se debe iniciar en absoluto. En cambio, en el supuesto de que una civilización todavía está en una curva de aumento de la velocidad del sistema de propulsión, aún no han alcanzado el límite, los recursos deben ser invertidos en el diseño de un sistema de propulsión mejor. Esto se debe a una nave espacial lento probablemente sería pasado por otra misión enviada más tarde con propulsión más avanzada. Por otro lado, Andrew Kennedy ha demostrado que si se calcula el tiempo de viaje a un destino determinado como la tasa de velocidad de desplazamiento derivada de crecimiento se incrementa, hay un mínimo claro en el tiempo total para ese destino a partir de ahora. Viajes realizados antes del mínimo serán superados por los que se van como mínimo, mientras que los que se van después de que el mínimo no superará a los que se fueron en el mínimo.

Un argumento

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