¿Qué es el vuelo warp?
En 1994, el físico mexicano Miguel Alcu Bailey propuso por primera vez el concepto de impulso de curvatura en la vida real.
Su concepto de propulsión por curvatura incluye una nave espacial con forma de balón de fútbol rodeada por una gran estructura en forma de anillo. La explicación científica es que el universo no es plano sino que tiene curvatura. Liu mencionó este concepto en su "Muerte e inmortalidad en tres cuerpos", que desempeña un importante papel rector en el lanzamiento de naves espaciales.
El espacio del universo no es plano, sino que tiene curvatura (la curvatura es el recíproco del radio de curvatura, cuanto mayor es la curvatura, mayor es el grado de curvatura). Si imaginamos el universo entero como una gran membrana con una superficie curva, toda la membrana podría incluso ser una pompa de jabón cerrada. Aunque algunas partes de la película parecen planas, la curvatura espacial todavía está en todas partes.
Si una nave espacial en el espacio puede de alguna manera aplanar una parte del espacio detrás de ella y reducir su curvatura, entonces la nave espacial será arrastrada por el espacio con una mayor curvatura en el frente. Esto es un impulso de curvatura.
Un experimento con principios físicos similares puede hacer que la curvatura sea simple y fácil de entender. Primero dobla un barco con papel, luego haz un agujero en la popa del barco, pon un trozo de jabón en el agua y verás que el barco navega hacia adelante automáticamente. Esto se debe a que el jabón se disuelve en el agua, lo que reduce la tensión superficial del agua detrás de él, y el barco es arrastrado por una mayor tensión en la parte delantera. La unidad de curvatura es similar. Si la curvatura detrás de la nave espacial disminuye, la nave espacial será arrastrada por más espacio delante de ella.
Propósito y función
Comienza la propulsión espacial y las palas de la etapa superior del vehículo de lanzamiento se caen;? Realiza funciones tales como propulsión principal, control de reacción, mantenimiento de la estación espacial, apuntamiento de precisión y maniobras orbitales. Los motores principales utilizados en el espacio proporcionan propulsión principal para transferencias orbitales, órbitas planetarias y aterrizajes y ascensos planetarios adicionales. . ? Los sistemas de control de reacción y maniobra orbital proporcionan propulsión para el mantenimiento orbital, control de posición, mantenimiento de estaciones espaciales y control de actitud de naves espaciales.
En el espacio, el propósito de un sistema de propulsión es cambiar la velocidad, o V, de una nave espacial. Debido a que esto es más difícil para naves espaciales más grandes, los diseñadores a menudo analizan el rendimiento de las naves espaciales en términos de cambio en el impulso por unidad de propulsor consumido, también conocido como impulso específico.
Cuanto mayor sea el impulso específico, mejor será la eficiencia. Los motores de propulsión iónica tienen un impulso específico alto (~3000 segundos) y un empuje bajo. Los cohetes químicos, como los motores de cohetes de uno o dos componentes, tienen un impulso específico bajo (~300 segundos) pero un empuje elevado.
Cuando una nave espacial se lanza desde la Tierra, el método de propulsión debe superar la mayor gravedad para proporcionar una aceleración neta positiva. En órbita, cualquier pulso adicional, incluso uno muy pequeño, provocará un cambio en la trayectoria orbital.
1. Avance/retroceso (aceleración en dirección tangente/dirección opuesta) - aumentar/disminuir la altura de la vía.
2. Perpendicular al plano orbital - cambiando la inclinación orbital.
La tasa de cambio de velocidad se llama aceleración y la tasa de cambio de impulso se llama fuerza. Para alcanzar una velocidad determinada, se puede aplicar una pequeña aceleración durante un tiempo prolongado o una aceleración grande durante un tiempo corto. Asimismo, se puede conseguir un pulso determinado con una fuerza muy fuerte durante un corto periodo de tiempo o con muy poca fuerza durante un largo periodo de tiempo.
Esto significa que, para maniobras espaciales, un método de propulsión que produce pequeñas aceleraciones pero que tarda mucho tiempo puede producir el mismo impulso que un método de propulsión que produce grandes aceleraciones en poco tiempo. Cuando se lanza desde un planeta, la pequeña aceleración no puede superar la gravedad del planeta, por lo que no se puede utilizar.
La superficie de la Tierra se encuentra en lo profundo de un pozo de gravedad. La velocidad de escape necesaria para escapar es de 11,2 km/s. Con humanos operando a 1 g (¿9,8 m/s?), el sistema de propulsión ideal para vuelos espaciales tripulados debería ser uno que proporcione una aceleración continua de 1 g (aunque el cuerpo humano puede soportar más). en un corto período de tiempo).
Los pasajeros de un cohete o nave espacial equipada con dicho sistema de propulsión serían libres de sufrir todos los efectos nocivos, como náuseas, debilidad muscular, pérdida del gusto o lixiviación de calcio de los huesos.
La ley de conservación del impulso significa que para cambiar el impulso de una nave espacial mediante la propulsión, es mejor cambiar el impulso de otra cosa. Algunos diseños utilizan factores como campos magnéticos o una ligera presión para cambiar el impulso de la nave espacial, pero en el espacio libre el cohete debe llevar algo de masa consigo para acelerar e impulsarse hacia adelante. Esta masa se llama masa de reacción.
Para que un cohete funcione necesita dos cosas: masa de reacción y energía.
El impulso proporcionado por una partícula de sustancia reactiva de masa m emitida con velocidad v es mv.
Pero la energía cinética de esta partícula es mv/2, debe venir de algún lado. En un cohete tradicional sólido, líquido o híbrido, el combustible se quema para proporcionar energía y los productos de reacción fluyen hacia atrás para proporcionar materiales de reacción. En un propulsor de iones, se utiliza electricidad para acelerar los iones desde atrás. Alguna otra fuente debe proporcionar la electricidad (tal vez paneles solares o un reactor nuclear) y los iones proporcionan la masa de reacción.
¿Consulta el contenido anterior? Enciclopedia Baidu-Unidad de curvatura