¿Qué es lo más parecido que tenemos a los motores de naves espaciales de ciencia ficción?

Lo más parecido que tenemos en APARIENCIA a un motor de nave espacial de ciencia ficción es un propulsor iónico, un propulsor de efecto Hall, por ejemplo:

o un propulsor de iones cuadriculados:

Aunque se ve realmente genial y es muy eficiente en términos de impulso específico, produce solo el más mínimo susurro de empuje, apenas un Newton para uno de muy alta potencia. En otras palabras, no puede levantar su propio peso (y mucho menos el peso del sistema de energía y un tanque de propulsor de xenón) y aumentar el tamaño no solucionará eso. Duplique el empuje y duplicará el peso del propulsor y los sistemas de soporte.

Por pura potencia, simplicidad y bajo costo, un refuerzo diario no puede ser vencido, pero necesita una gran área de lanzamiento para lanzar de manera segura. No es muy satisfactorio desde una perspectiva de ciencia ficción, donde preferirías que el Halcón Milenario aterrice, salves a la princesa y te levantes mágicamente sin derribar todo en un radio de 1 km. Si se usaran otros medios para acelerar el propulsor en lugar del calor puro, esperaría que el efecto fuera el mismo. Incluso si se encontrara un propulsor de iones de peso ultraligero, que podría funcionar al nivel del mar (en realidad requieren un vacío casi perfecto, a excepción de la cantidad traza de xenón ionizado en la cámara), todavía habría una gran cantidad de gas de empuje dejando la parte trasera de la nave espacial a una velocidad increíblemente alta, como lo habría hecho un cohete. La física dice que el área de la explosión probablemente sea del mismo tamaño, sin importar lo que esté sucediendo dentro del motor.

Entonces, ¿qué tal la antigravedad? Hasta ahora (siéntase libre de vincular a evidencia contradictoria) ninguna investigación acreditada ha encontrado un dispositivo antigravedad.

Bueno, es interesante que pongas la imagen del caza INCOM T-65B X-wing allí, porque es el número opuesto, el caza TIE / LN de Sienar Fleet Systems está impulsado por una versión altamente mejorada de lo que ya tenemos. TIE es un acrónimo de “motor de iones gemelos”, ya ves, y tenemos esos. No son motores súper potentes, pero el principio subyacente es el sonido. De hecho, es lo que usamos en las naves espaciales que son lo suficientemente insensibles a la radiación como para que puedan sobrevivir un viaje más largo a donde sea que vayan.

Es bastante simple en teoría operativa. Una pequeña cantidad de gas noble (el xenón es el favorito) se acelera electromagnéticamente a través de una cuadrícula y sale por la parte trasera de la nave espacial, proporcionando empuje. No es mucho empuje, ya que estamos hablando del uso de propulsores de gas más bajo. Estamos hablando de un impulso específico de 3300-4190 segundos. Eso es más de diez veces más eficiente que las SSME en el extremo superior, que alcanzó un máximo de aproximadamente 400 segundos. La compensación es de empuje. El símil que se hace con mayor frecuencia es que es como un automóvil que tarda dos días en acelerar a velocidades de autopista. Estamos hablando de empuje en el rango de milinewton. Michio Kaku hizo una vez la observación de que si pones un motor de iones encima de un pedazo de papel sobre una mesa en la atmósfera y arrancas el motor de iones a toda velocidad, no podría sacar el papel de la mesa. Entonces es una elaboración sobre un concepto que tenemos ahora, pero existe.

Además, ha habido algunos desarrollos tentadores en el engaño con la métrica de Alcubierre que pueden o no ser evidencia de la ocurrencia natural de burbujas de urdimbre en el espacio-tiempo. Esto permitiría un viaje extremadamente rápido entre las estrellas (el estándar con el que trabajan los investigadores es de ~ 2 semanas a Proxima Centauri). Ha habido indicaciones no concluyentes pero no nulas en el artículo de prueba, pero puede haber sido un problema de aislamiento insuficiente que ensucia los resultados de la prueba.

Toda propulsión espacial de ciencia ficción ignora el hecho de que necesita propulsor para efectuar el movimiento.

La propulsión más eficiente hoy en día son los motores de iones, pero necesitan una fuente de electricidad muy potente para funcionar.

El otro problema es para obtener la máxima eficiencia de los motores de iones, necesitamos muchos Xenon y Krypton (gases nobles pesados), lo cual es difícil de encontrar, excepto como un producto de fisión de reactores nucleares, excepto que la mayoría de Xenon y Krypton fabricados son atrapado dentro de los desechos nucleares que en su mayoría no se reprocesan.

La mayoría de los motores de iones de hoy son accionados por paneles solares.

Lo que necesitamos son reactores nucleares ultra potentes, compactos y ligeros para alimentar esos motores de iones.

Entonces, aunque los motores de iones son los más cercanos, aún están muy lejos incluso de los motores de impulso normales de la Enterprise (no importa las unidades de distorsión).

La fusión magneto-inercial (también conocido como cohete impulsado por fusión o cohete de fusión) es una tecnología futura probable que utiliza paneles solares para alimentar un cohete de fusión. Utiliza pellets de deuterio deuterio aplastados por anillos de litio que son comprimidos por potentes electroimanes. Es una propulsión de pulso de bajo empuje, pero muy eficiente que permite viajes prácticos a través del sistema solar.

El cohete impulsado por fusión está cerca y esperamos verlo funcionando en algún momento en los próximos veinte años.

Más información:

Lista de motores: cohetes atómicos

Los propulsores iónicos son probablemente los más cercanos que tenemos ahora. Son increíblemente eficientes, pero de baja potencia. La Misión Dawn de la NASA se convirtió en el primer objeto hecho por el hombre en orbitar dos cuerpos fuera del sistema terrestre (Vesta y Ceres) usando propulsión iónica.