¿frenar en el espacio?

[nekoland]

Alguien tiene el recuerdo de alguna serie de sifi o película en la que traten el tema de cómo frenar una nave que supera la velocidad de la luz?

En el cine pegan un frenazo y ya está, pero digo yo que tendrian que emplear la misma energía o más en frenar (sobre todo tan bruscamente) y otra cosa que siempre me ha comido el tarro en las pelis es que si eso es así ¿porque no hay naves con propulsores delanteros o reversibles para el frenado tan potentes como los usados para el impulso? Yo me rompí una paleta de crio por "no contar con esos retro polpusores en mi bici" ....

[Admin]

Es una buena observación. Francamente, no recuerdo ninguna peli que trate el tema... (frenan sin más) :ejemje:

[El_Doctor]

La verdad es que es una cuestión muy interesante y que muy pocas veces –por no decir ninguna– queda clara del todo.

Si os sirve de algo sí que puedo comentaros un poco como funcionan – muy por encima– los híper-motores de dos sagas galácticas míticas.

En Star Trek, los propulsores son conocidos como “motores de Curvatura” que crean, mediante el Núcleo de Curvatura (del que forman parte los tan clásicos Cristales de Dilitio), una “burbuja Warp” que distorsiona el espacio alrededor de la nave haciéndola acelerar mientras que en el interior de dicha burbuja todo se mantiene normal.
En lo que a la aceleración se refiere, entra en liza el llamado “Warp Factor” o “Factor de Curvatura” que permite que la nave vaya más deprisa o más despacio. En la serie original (la del Capitán Kirk y el Señor Spock), dicho Factor no tenia limite, haciendo que la nave volase tan rápido como fuese necesario; con la llegada de la nueva serie (la del Capitán Piccard), se decidió que todo tuviese una atmosfera un poco mas ciencia-ficción en lugar de fanta-ciencia-ficción que tenia la original, por lo que se limito dicho factor hasta 10, si bien era prácticamente imposible llegar al Factor de Curvatura 10 pues ninguna nave conocida podía resistirlo sin desintegrarse amén de que ninguna criatura viva podría sobrevivir a dicha velocidad.
Dentro de este propulsor, y teniendo en cuenta lo que he dicho antes, la Enterprise viaja más rápido o más despacio de acuerdo a un aumento o disminución del Factor de Curvatura. A mas factor, mas velocidad y a menos factor, menos velocidad. Cabe comentar también que factores inferiores a 1 –que equivale a la velocidad de la luz– permiten a la nave moverse a velocidades sub-lumínicas para maniobras como posicionarse en un combate naval, atracar en un muelle de reparaciones o, simplemente, orbitar un planeta.
Pero… ¿Cómo frena el Enterprise? Pues hay 2 teorías que los fans y entendido en la serie formulan y que tienen el mismo número de adeptos como de detractores:

–Una afirma que, una vez programada una ruta, el computador de navegación se encarga de realizar todo lo necesario para que el trayecto se produzca de manera exitosa. De esta manera, el computador elije el Factor Warp adecuado –siempre sin llegar a niveles peligrosos que puedan dañar a la nave y/o la tripulación– y se encarga de realizar una aceleración progresiva así como una deceleración progresiva para evitar los problemas de pasar de cero a máxima velocidad y de máxima velocidad a cero en un espacio muy pequeño.

–La otra afirma que es el computador el que calcula la ruta más segura, pero que es el “Timonel” quien ha de decidir el Factor de Curvatura a usar así como su modificación si es necesario. También afirma que es dicho oficial quien se encarga de realizar una aceleración y una deceleración controladas y progresivas.

Como veis, ambas teorías –dentro de la serie– son perfectamente validas y servirían para explicar cómo acelera y decelera una nave en el universo de Star Trek. Eso sí, nunca se nos explica cuanto tiempo tardan en ir del punto A al punto B, por lo que no sabemos si son meses, semanas, días, horas o minutos.

 
En Star Wars, por el contrario, se utiliza el Híper-impulsor, un motor avanzado y tremendamente complejo, creado de unas aleaciones especiales y surcado por miles de kilómetros de cable superconductor que permite a una nave abandonar el “espacio normal” y entrar en el “Híper-espacio”.

Básicamente, hay que diferenciar que mientras que el espacio normal está limitado por la velocidad de la luz (de ahí que todas las naves dispongan de motores sub-luz o, más adecuadamente, sub-lumínicos), en el Híper-espacio no existe tal limitación, por lo que las naves se desplazan a increíbles velocidades. También hay que tener en cuenta, y esto es fundamental para un correcto y seguro viaje, que los objetos del espacio normal –esto es los planetas, estrellas, cinturones de asteroides, agujeros negros y demás– tienen una especie de “eco” o “sombra” en el híper-espacio, por lo que si se realizan unos malos cálculos, el viaje puede terminar con la nave y su tripulación rebotando –y destruyéndose– contra un planeta o carbonizada en segundos al haber intentado atravesar un sol.
Dicho esto, el Híper-impulsor funciona de una manera muy “sencilla” y similar a la de un propulsor Warp, crea una singularidad en el espacio normal mediante una reacción de materia-antimateria que abre una especie de “hueco” por el cual una nave puede acceder al híper-espacio donde la distancia entre dos puntos A y B es mucho más cercana que en el espacio normal, por lo cual es más rápido viajar entre ellos. O, de una manera mucho más simple aun, no llega a “doblar el espacio” haciendo que dos puntos A y B coexistan en el mismo espacio-tiempo, sino que crea un atajo acortando la distancia que los separa y haciendo que sea más rápido viajar entre ellos.

Otra cosa a tener en cuenta en torno al viaje espacial en el Universo Star wars es que toda la historia se desarrolla dentro de una única galaxia –al contrario que en otras películas y series como Star Trek por ejemplo– por lo que las distancias a cubrir son significativamente menores que las que se darían en un Universo de Ciencia-Ficción donde el universo entero fuese plenamente “navegable” con naves espaciales.
Dicho esto, hay que decir también que la limitación a cuan rápido se puede viajar en el Híper-espacio está limitada por la tecnología más que por el límite de velocidad; esto quiere decir que no existe un límite de velocidad si no que te moverás mas o menos rápido dependiendo de cuan avanzado o no sea tu Híper-impulsor. De acuerdo con esto, todos los Híper-impulsores tienen una Clase que determina cuan rápida es dicha nave en el Híper-espacio; dicha Clase no tiene límite, pero se tiende a considerar que el de la Estrella de La Muerte es el más lento y el del Halcón Milenario el más rápido. Pero… ¿Qué es y que hace la Clase de un Híper-impulsor? Lo que hace es, ni más ni menos, que decirnos como de rápida es una nave al viajar por el Híper-espacio, cuanto más alta es dicha Clase, más lenta es la nave; para que os hagáis una idea os pongo un ejemplo:
–Supongamos que quiero viajar de Tatooine, que se encentra en el Borde Exterior (la zona habitada y “civilizada” más lejana de la galaxia) a Coruscant, que se encuentra en el Núcleo (la zona más cercana al centro de la galaxia) y que el total de tiempo de trayecto es de 3 meses (no recuerdo exactamente cuánto se tarda en dicho trayecto), si mi nave tuviese un Híper-impulsor de Clase 4, tardaría 4 veces más en realizarlo, esto es 12 meses; pero si viajase a bordo del mítico Halcón Milenario, con un Híper-impulsor de Clase .5, tardaría la mitad en realizarlo, esto es un mes y medio de viaje.
Eso sí, es fundamental tener en cuenta no solo desde donde viajamos y como de rápida es nuestra nave sino también por “donde” viajamos. No es lo mismo ir por una ruta ampliamente conocida y transitada –tardare menos– que por una ruta secundaria y olvidada –tardare mas–, igual que no es lo mismo viajar por una ruta libre de “accidentes estelares” que por una llena de ellos, más que nada porque si hay un campo de asteroides o un agujero negro en nuestro camino, deberemos de esquivarlo.

Para saber cómo funciona un viaje por el híper-espacio, es proceso es el siguiente:
1- Debemos de alejarnos lo suficiente de nuestro lugar de despegue ya sea un planeta, una estación espacial, una nave capital, una colonia minera, etc. Para así evitar que su gravedad nos afecte.
2- Debemos de programar la ruta de viaje. Si esta es conocida, los cálculos serán mucho más sencillos y tardaremos menos tiempo en realizarlos, si por el contrario es complicada y/o compleja, tardaremos mas. Dichos cálculos los podemos realizar nosotros mismos –algo muy complicado y que puede ocasionar fallos peligrosos– , utilizar un computador y/o un droide de astronavegación –que tardaran menos en realizar dichos cálculos– o bien, si la ruta la visitamos asiduamente, cargarla de la memoria del computador de astronavegación.
3-Con todo listo, activamos el Híper-impulsor y nos preparamos para disfrutar del viaje –a no ser que topemos con piratas, algún accidente espacial no catalogado o una patrulla imperial en busca de disidentes, rebeldes, contrabando o lo que se les ocurra–.
Pero… ¿Cómo aceleramos y deceleramos? Pues, como se puede ver en las secuencias de entrada y salida del híper-espacio de las películas, el Híper-impulsor acelera la nave a velocidades de vértigo en un espacio muy corto pero de manera progresiva y decelera la nave de manera progresiva en un corto espacio.

Espero que este tostón os ayude a aclarar un poco mas como funciona el viaje a velocidades supra-lumínicas en dos de los universos de ciencia-ficción más conocidos y clásicos. En lo relativo a Star Wars, todavía podría contaros algunas cosas más, pero son apuntes secundarios a lo que es la mecánica del viaje en sí misma; aun así, si deseáis saber más cosas, solamente tenéis que decírmelo, es mi universo de Ci-Fi favorito, jajajajajaja.

[nekoland]

Me ha dejado señor Doctor con la boca a bierta....

He de reflejar en esas teorias de desaceleración uno de los mayores inconvenientes que encuentro y que no se señala en su magnifica disertación. me refiero a la ausencia en el diseño de la nave de motores invertidos u opuestos a los de impulso, ya que esa desaleración debe realizarse con alguna energía.

Y aprovecho en plan gorron para que me analice un supuesto de viajes por encima de la velocidad de la luz aplicado a una novela Scifi.

Comencemos con la idea de que al superar la velocidad de la luz hasta los átomos de hidrógeno que existen en el espacio (tres o cuatro por centímetro cuadrado) puden transformarse a esas velocidades en elementos peligrosos con los que la nave choca a gran velocidad. (de hecho incluso con otros elementos ínfimos e inocuos a menores velocidades, se puden producir daños en la tripulación a nivel genético) El caso es que además la nave al ir desplazando esa masa generaría tras de sí un vació que iria aumentando hasta el punto de tomar identidad propia y arrastrar dicha nave a su interior.

La idea reflejada en la novela es que la nave dispone de dos fuentes de energía: una que sería como un reactor para energía "electrica" y los ya denominados motores de propulsión. El reactor se dedicaría a crear campos de energía alrededor de la nave para protegerla de la pateria contra la que choca despalzandola "aerodionamicamente" hacia la popa de la nave. Los motores de propulsión se dedicaria a facilitar la aceleración.

El caso es que se denominan (en la novela siempre) "saltos" a la distancia que es capáz de recorrer antes de que el vacio creado tras ella llegue a un punto crítico para su seguridad. Si se tiene las cordenadas de salto mejor que mejor, de lo contrario han de utilizar unos llamados "trazadores de salto" que no son sino sondas, tipo telescopio que se lanzan a gran velocidad para obtener las lecturas necerarias para calcular un salto. (en la novela un trazador de salto enviado dos años por delante no facilitaría lo que luego supondría unos pocos meses de viaje).


¿cómo frenan? utilizando el punto crítico del vacio. Es decir llevan ese punto al límite en el cual comienza a ser un lastre para la nave y a frenarla cuidando de no llegar al punto en el que ya no sea posible evitar ser engullidos. Eso desaceleraría la nave sin costes adicionales de energía como representaría hacerlo mediante motores.

Gracias por su atención. me gustaría su opinión al respecto, aunque está muy resumido espero que sea entendible.

[Admin]

(...) y se encarga de realizar una aceleración progresiva así como una deceleración progresiva para evitar los problemas de pasar de cero a máxima velocidad y de máxima velocidad a cero en un espacio muy pequeño.


No lo veo claro. Como dice nekoland, para la desaceleración deberían haber unos "retropopulsores" en la parte delantera para contrarestar la inercia que lleva la nave. Recordemos que en el espacio no hay rozamiento y toda fuerza que se dé para ir hacia delante debe ser contrarestrada en dirección contraria para volver a adquirir una velocidad cero (o de crucero).
Un mismo motor no puede acelerar y desacelerar. Se necesitan como mínimo dos para anular fuerzas.
En las películas todas las naves tienen propulsores traseros pero no delanteros. :normas:

[nekoland]

Es el gazapo mayor de las pelis de scifi. Creo que no se salva casi ninguna. Ese y El de la gravedad artificial, en todas la meten la pata.

Respecto a la gravedad me refiero a cuando la nave gira y "todos para una lado" en el espacio si tu nave da un giro o looping de 360º tu vaso de agua ni se derrama.