Kan jag resa till Alfa C med dagens teknik?

I boken "Stjärnor och äpplen som faller" av Ulf Danielsson görs ett intressant tankeexperiment/exempel. Författaren tänker sig en rymdfarkost, som accelererar konstant med 9,8m/s^2. Sedan tänker han sig att man tar farkosten och kör den till Alfa Centauri, som ligger 4,2 ljusår härifrån. Raketen accelererar under första halvan av resan, och när man kommit halvvägs vänder man helt sonika på farkosten och bromsar in istället. Resan ser för oss på jorden ut att ta väldigt lång tid, men astronauterna upplever att den tar blott 3,5 år(!?) på grund av tidsdilatationen som uppstår när man rör sig i de höga hastigheter som uppnås efter den långvariga accelerationen.

Så, till min fråga. Hur svårt är det egentligen att bygga en raket som accelererar med 9,8 m/s^2? För mig som lekman med tämligen begränsad insyn i fysik tycker jag att det verkar som en smal sak. Exempelvis tycker jag att ett fissionsdrivet rymdskepp borde utveckla tillräckligt med energi för både tur och retur-resan, och mer därtill. Har vi idag tekniken för att bygga ett sådant rymdskepp, eller har jag (eller författaren ) missförstått eller feltolkat något?

Det kanske låter lite att accelerera 10 m/s^2, men det blir rätt snabbt väldigt höga hastigheter. Efter ett dygn är det en hastighet på 864 000 m/s. Och så fortsätter det då tills man kommer väldigt nära ljusets hastighet. Fast då lär man nog ha fått slut på bränsle ett tag innan.

Jag tror inte Ulf Danielsson menar att man kan göra detta idag. Problemet borde väl vara att när du börjar komma upp i högre hastigheter på grund av accelerationen så krävs det mer och mer energi. Hög acceleration är ju likt hög gravitation så för att förflytta skeppet ytterligare så krävs väldigt mycket energi eftersom skeppet blir "tyngre" ju mer den accelererar. På samma sätt som om du befinner dig i ett starkt graviationsfält så får du problem att röra dig. När du börjar närma dig ljusets hastighet så krävs närmast oändliga energier och då börjar man närma sig en situation som när man befinner sig i ett svart hål där gravitationen är så stark att det inte finns tillräcklig energi att ta sig ut.

Jag förstår hur du menar, men när jag läser texten får jag intrycket av att författaren tar hänsyn till detta, och räknar på att man alltid accelererar med konstant energimängd, och inte med konstant hastighet. Det kanske inte framgick i min första post, jag ber om ursäkt.

För att svara på frågan, så nej. Den snabbaste sonden som vi har skickat hittills, New Horizons, rör sig med 16.26 km/s relativt jorden. I den hastigheten skulle det ta lite över 77 000 år att nå Alfa Centauri om jag räknat rätt.

Problemet är uppnå relativistiska hastigheter är som tidigare nämnts att föremål blir tyngre ju närmare ljushastigheten de kommer. Detta är dock inte hela sanningen. Själva rörelseenergin hos ett rymdskepp som färdas vid 99% av c är inte så ohanterligt stor, men det går inte att komma dit med bara vanliga raketer eftersom de bara fungerar genom att knuffa bränsle bakåt. Detta kanske görs med någon km/s, men ljusets hastighet är 300 000 km/s. Det blir så enormt ineffektivt och skulle krävas hur mycket bränsle som helst för att komma upp i ens en bråkdel av c. (Inte heller de snabba sonderna som New Horizons använder enbart raketacceleration utan gör vändor kring planeter för att få fart av gravitationen.)

Det krävs en helt ny typ av motorer för att kunna färdas i relativistiska hastigheter. Flera olika varianter har nämnts, bl a en typ av segel som ska utnyttja solvinden, men det finns mesta i den vägen är fortfarande att betrakta som science fiction.

Vilket geni den där Ulf verkar vara. Om vi bara åker tillräckligt fort tar det bara 3,5 år, piece of cake.
Man kanske skulle kunna sätta någon typ av.. minisnurra.. som laddar, och för över.. för något som faktiskt drivs fram. Det känns inte så där oerhört svårt tekniskt, men vissa saker verkar väldigt svårt...

Någon smart person borde kunna komma upp med en plan att ha bränslestationer längs vägen.

Vilka skulle behöva hålla samma ouppnåeliga hastighet, de med.

De olika kärnladdningsbaserade idéerna (Orion m.fl) skulle väl nå upp till 10% av c (om man är optimistisk) och då skulle en enkelresa till Alfa Centauri "endast" ta 40 år eller något med idag tillgänglig teknik, om man bortser från accelerationen då. Ska man bromsa in lite snyggt och lägga sig i omloppsbana eller fara hem igen så är det en annan femma dock.

Att accelerera med 9,8m/s² är som att accelerera från 0 - 106 km/h på 3 sek

Inte svårt alltså

Men om man tänker sig en farkost med ett eget litet kärnkraftverk ombord. Då kan vi hela tiden accelerera vår farkost, och även om mycket av energin "äts upp" när hastigheterna börjar bli höga tolkar iallfall jag det som att författaren tagit hänsyn till det. Det här borde väll gå att räkna på på något sätt?