Ipotetico motore spaziale

[gammaci]

Piercarlo: Motore Spaziale

Argomento complicato - stringandolo all'ennesima potenza -
Un eventuale veicolo destinato ad un viaggio interstellare non si dovrebbe preoccupare di cosa raccogliere durante il cammino, ma di cosa espellere per generare la forza propulsiva necessaria per accelerare e raggiungere una velocità consona alla durata del viaggio.

Questo Universo è così, come lo vediamo, a causa di un principio fondamentale, la conservazione del momento. La conservazione del momento ci fa intuire che per generare una forza è necessario espellere una certa massa a una certa velocità. Lo abbiamo studiato anche come "Terza Legge di Newton"

Codice: Seleziona tutto

«ad ogni azione corrisponde sempre una reazione uguale e contraria»

Ne consegue che un ipotetico veicolo interstellare deve recare a bordo tutta la massa (inerte o combustibile) che dovrà essere espulsa per ricavarne una forza propulsiva. Basta pensare allo Shuttle e a tutto l'ambaradan sulla pista di lancio per realizzare cosa dovrebbe essere una versione dello stesso diretta ad esempio verso Trappist 1. Irrealizzabile, almeno allo stato dell'odierna tecnologia.

Non abbiamo quindi speranze di schiodarci da questo pianeta?
Una sola ed unica per il momento, la Teoria della Relatività e l'interpretazione "Machiana" del nostro universo.
Il principio di Mach come nella Teoria della Relatività Generale, teorizza un dispositivo in grado di produrre una accelerazione costante mediante opportune fluttuazioni interne di energia. Questo principio disegna l'inerzia di un corpo come il risultato dell'interazione gravitazionale di esso con tutti i corpi celesti dell'Universo la cui luce sia arrivata fino a noi. Questo ipotetico motore avrebbe bisogno di sola energia per poter muovere un mezzo nello spazio interstellare, energia ricavabile ad esempio raccogliendo idrogeno lungo la via mediante opportune velature estese nello spazio circostante.

Ci sarebbe molto altro da dire ma mi fermo qui, forse un articolo sul tema potrebbe essere interessante ...

[Brianz]

A mio parere nessuno è in grado di valutare sensatamente le possibilità di "motori spaziali" tali da permettere di arrivare a Proxima Centauri come se si fosse in Star Trek. Neppure nelle più alte sfere della fisica attuale. Qualunque giudizio sarebbe solo una idea personale non supportata che da ipotesi e illazioni, ipotesi di modelli, teorie non ancora provate, ecc.

Se poi vai a vedere cosa dicono Hawking ed altri sull' Astrophysical Journal, si parla piuttosto di vele solari e non di “motori”, col tema: se Einstein limita la velocità applicabile alla materia che altrimenti tende a diventare energia, è da tener presente anche che quanto più hai accelerato, tanto più avrai bisogno di decelerare. Spazio-tempo.

Ma mi pare che il problema stia proprio in una parte che mi sembra esclusa: le distanze e il limite della velocità della luce.

Se consideriamo vere entrambe, ne risulta che, come accennato all'inizio della discussione, un viaggio “spaziale” alle condizioni attuali comporta un non-ritorno, dato che avrebbe durate immense rispetto alla nostra durata di vita.
A che servirebbe? Che scopo avrebbe? Chi affronterebbe tali viaggi , in primo luogo senza sapere cosa troverà e, soprattutto, certo di non potere ritornare?

Certamente puoi postulare ET che abbiano durate di vita tali per cui centinaia di anni di un viaggio siano per loro la durata di un weekend. Ma non è per ora una nostra possibilità.

Oppure, meglio ancora, iperspazi o altri mezzi per rendere possibili i movimenti nello tempo/spazio. Possibile? Probabile?
La cosa richiede una fisica del tutto diversa dall'attuale, tale da superare in modo drastico l'immagine che abbiamo ora di materia ed energia.
E per ora siamo talmente legati a quelli che consideriamo principi inalterabili che un passo "avanti" pare difficoltoso.

Per quanto riguarda gli et, provate a leggere “Dei di un altro universo”, di C.Wilson. Accettabile o meno, è anche solo utile a dimostrare che esistono diversi approcci alla questione degli ufi.

[Piercarlo]

[Non abbiamo quindi speranze di schiodarci da questo pianeta?
Una sola ed unica per il momento, la Teoria della Relatività e l'interpretazione "Machiana" del nostro universo.
Il principio di Mach come nella Teoria della Relatività Generale, teorizza un dispositivo in grado di produrre una accelerazione costante mediante opportune fluttuazioni interne di energia. Questo principio disegna l'inerzia di un corpo come il risultato dell'interazione gravitazionale di esso con tutti i corpi celesti dell'Universo la cui luce sia arrivata fino a noi. Questo ipotetico motore avrebbe bisogno di sola energia per poter muovere un mezzo nello spazio interstellare, energia ricavabile ad esempio raccogliendo idrogeno lungo la via mediante opportune velature estese nello spazio circostante.

In effetti l'idea era all'incirca questa, in realtà molto simile ad una macchina che esiste realmente, un aereo a reazione che, a parte il doversi portare dietro del carburante per funzionare, sfrutta l'aria che attraversa come fulcro su cui esercitare la spinta per avanzare in una direzione predefinita.

Nella mia ipotesi di "motore" la spinta proverrebbe dalla conversione di energia derivante dalla fusione nucleare in energia termica che, opportunamente direzionata si tradurrebbe in quantità di moto nella direzione opposta. Tutto questo in base ad una ipotesi tacita sul livello tecnologico di questi ipotetici viaggiatori che suppongo sì più elevato del nostro dal punto di vista ingegneristico ma non più di tanto dal punto di vista teorico che, magari affinato nei dettagli, non sarebbe comunque quantitativamente differente dal nostro; le nostre conoscenze di fisica sono quantomeno "consistenti" e comunque di gran lunga superiori alle nostre effettive capacità e/o possibilità di utilizzarle sul piano pratico, piano su cui altri potrebbero essersi spinti un po' più avanti ma non oltre quanto quel che ci consente di immaginare quel che già sappiamo anche a proposito dei limiti che ci impone la natura (quindi niente viaggi superluminali, motori a "curvatura" che non solo sono fantascienza per noi ma lo sarebbero anche per questi ipotetici viaggiatori di altri mondi).

@Brianz: una spinta che potrebbe motivare una specie di "emigrazione" quale prospettata all'inizio potrebbe venire da quella più vecchia di tutti: crescete e moltiplicatevi, possibilmente in case sempre nuove e diverse. In questo caso la possibilità di ritorno avrebbe un'importanza meno decisiva in quanto, in fin dei conti, potrebbe anche limitarsi al poter reinviare un messaggio all'indietro semplice ed essenziale: abbiamo trovato terra (e abbiamo cominciato a coltivare le patate).

[richiurci]

Questo 3d mi ha fatto tornare in mente una novità che recentemente è tornata alla ribalta, il motore EM-drive.

Detto in poche parole dovrebbe essere un motore che sfrutta una ipotetica spinta fornita dalle onde elettromagnetiche. Sembra violare i principi fondamentali, probabilmente è una bufala, ma è in fase di studio anche alla NASA.

Dando una spinta (anche se piccolissima) derivante da energia elettrica potrebbe permettere viaggi interstellari usando dei semplici pannelli solari

http://www.energeticambiente.it/free-en ... drive.html
http://emdrive.com/

Qui una discussione lunga e a tratti farneticante...ma con altri link sparsi qui e là...
http://www.energeticambiente.it/free-en ... drive.html

Io credo sia una bufala, o meglio una svista, la spinta è talmente debole da confondersi col "rumore"... vedremo...

[Piercarlo]

La vicenda delle anomalie del Pioneer ha mostrato che anche spinte molto deboli possono produrre risultati misurabili. Ma qui si stava parlando di un'altra cosa: ovvero, in soldoni, della possibilità, attraversando il materiale interstellare a velocità praticamente pari a quella della luce, di "comprimere" questo materiale (rispetto alla direzione del moto) in quantità sufficiente da poterlo utilizzare come "carburante". Di fatto si sta parlando di un qualcosa molto simile, in linea di principio, ad uno statoreattore.

[richiurci]

Si ho solo voluto aggiungere un 2o ipotetico motore spaziale alle tue considerazioni

Riguardo il tuo primo post..da ignorante in materia una cosa non mi convince: a velocità relativistiche il gas che tu speri abbastanza denso da essere utilizzabile rappresenterebbe anche un attrito e quindi una forza opposta al movimento...

A naso direi che se fosse "fermo" all'arrivo dell'astronave andrebbe espulso verso dietro con una certa velocità Vx, quindi espulso dal motore a velocità Vx+Vastronave?

[Piercarlo]

Dimentichi un dettaglio: il gas raccolto verrebbe utilizzato come combustibile di fusione nucleare: l'energia termica generata nel plasma verrebbe espulsa nella direzione opposta a quella del moto, sostenendolo. Comunque è bene precisare un dettaglio: si parla di una manciata di atomi di idrogeno per chilometro cubo, da qui la necessità di viaggiare a velocità quasi luminale per raccoglierne e fonderne il più possibile - non sarebbe una quantità di energia proprio abbondante insomma.

[richiurci]

si capito... beh anche l'EM drive genera spinte talmente deboli da non riuscire a misurarle (per ora), nonostante in lab ci sia molta più energia elettrica disponibile di quanta se ne possa raccogliere nello spazio interstellare

La tua astronave dovrà avere quindi un imbuto in prua invece che essere affusolata

[gammaci]

si capito... beh anche l'EM drive genera spinte talmente deboli da non riuscire a misurarle (per ora), nonostante in lab ci sia molta più energia elettrica disponibile di quanta se ne possa raccogliere nello spazio interstellare

Sei proprio sicuro che siano così deboli
Deboli quanto, spara un numero ...

[Piercarlo]

La tua astronave dovrà avere quindi un imbuto in prua invece che essere affusolata

Basterebbe farla viaggiare con il lato lungo perpendicolare alla rotta. E poi, nello spazio, può avere qualunque forma, anche quella di una enorme parabola.