Kan jag resa till Alfa C med dagens teknik?

jag har funderat över det här. varför utnyttjar man inte gravitation till sin fördel?

vi tar ett väldigt löst räknat exempel, där vi endast nyttjar en slingshot-effekt.

sonden x nyttjar slingshot-metoden i solsystemet för att accelerera upp till 140% av sin ursprungliga hastighet.
om man räknar på att den träffar tillräckligt många objekt att nyttja under sin resa, bör man inte kunna få extremt höga hastigheter?

Min magkänsla säger mig att det inte skulle fungera när man kommer upp i snabbare hastigheter, såvida man inte hade flertalet stjärnor att använda sig av, då man till slut skulle behöva åka så nära planeterna att deras atmosfär skulle bromsa in en, alternativt att man inte skulle kunna ändra sin bana nog för att kunna fortsätta runt nästa planet. Det finns ju inte hur många som helst i närheten.

EDIT: En kortare sejour på wikipedia sade mig att man m.h.a. slingshot kunde ge ett skepp/satellit/fuglesangs skruvmejsel en ökad hastighet med runt 2x planetens hastighet relativt solen, vilket skulle ge en ökad hastighet på inte mer än 60km/s, vilket fortfarande är på tok för litet med tanke på antalet planeter som i bästa fall skulle finnas mellan jorden och alpha C.

Att energi försvinner in i massa när hastigheten närmar sig C är ju ett problem.

Men skulle man inte kunna dra nytta av detta, genom att skapa någon sorts motor som positivt återkopplar den ökade massan till rörelseenergi igen?

T.ex. om man tänker sig en raket vars massa till överväldigande del består av bränsle...det vore väl ypperligt om massan på detta bränsle började öka, för att kunna ge den ökande energi som behövs för att närma sig C.

absolut! men ..är inte det en klassisk evighetsmaskin?

ah, det gav lite klarhet. då glömmer vi det.

Raketekvationen ger sluthastighet = ln (massfraktion totalt / restmassa) * utgashastighe. Rörelsenergin hos en kropp med hastigheten v ges av v^2 / 2. På samma sätt kan man omvandla en känd energimängd hos ex. ett bränsle till en maxhastighet. Fissionsbränslen som Pu-239 avger vid klyvning ett energiinnehåll som ligger på ca 9*10^13 J / kg.

(9*10^13 * 2)^1/2 = 13416.4km/s. Snabbare utgashastighet går det alltså inte att få med fissionsbränsle, och även detta är rejält osannolikt då det antas att 100% av bränslet klyvs och 100% av den energin skickar klyvningsprodukterna rakt bakåt.

Vill vi då nå 10% av c, så krävs enligt raketekvationen ovan ( e^(30/13.416) = 9.357 ) 8.4 delar fissionsbränsle till varje del restmassa, dvs resten av farkosten. Det är således totalt orealistiskt att tro att NPP (Orion) skulle kunna nå 10% av ljusets hastighet. Använder man de mer realistiska värdena 30% av fissionsbränslet klyvs, 50% av den energin för farkosten frammåt, 10% av farkostens vikt är fissionsbränsle, så får man sluthastigheten ~540km/s.

Du kan alltså resa till Alfa Centauri systemet med dagens teknologi, men du lär inte leva när du kommer fram 2400 år senare, och bromsa kan du inte.

Interstellära resor inom en människas livstid kräver alltså troligen, ordnat efter minskande realism:

1. Människor som byggts om för att leva tusentals år

2. s.k Bussard ramjets som samlar upp bränsle ifrån den interstellära rymden under resans gång. Kräver dock en massa magisk teknologi, vi måste bland annat kunna ta tillvara den röntgenstrålning som uppstår när de (stillastående) partiklarna ska accelereras upp till farkostens hastighet, vi måste även fusionera protium, den lättaste väteisotopen vilket kan bli lite svårt. Och allt detta måste vi göra väldigt effektivt, annars bromsas farkosten in.

3. FTL! Maskhål! Prepare to jump!

Problemet är väl att alfa C är den närmaste stjärnan så lär ju inte finnas så mycket däremellan?

ja, naturligtvis. läxan i det hela är således att slingshoteffekt endast är någorlunda effektiv i mindre lokala system, som vårt solsystem.

Nja lite svinn i form av strålning hade jag nog tänkt mig.
Jag tänkte mest på om det teoretiskt vore möjligt att dra nytta av massaökningen, så att problemet s a s blir sin egen lösning.

Skulle kräva en motor som skalar upp i effekt i takt med massaökningen förstås.

Eller är det teoretiskt omöjligt att skapa en motor vars effekt i varje tidpunkt är en funktion av bränslets massa?

En sak som jag har funderat på är partikelacceleratorer. Okej, nu är CERN stor som halva Genève, men ändå: den kan accelerera partiklar till mer än 99% av ljusets hastighet. Om man hade ett rymdskepp med en sån accelerator ombord och skickade ut protonerna bakåt, skulle det inte gå att komma upp i rätt höga hastigheter då? Accelerationen blir säkert inte så stor men om man har den på ett par år kanske?

Jag tänker mig att man t ex accelererar halva vägen och bromsar den andra halvan.

Jo visst protonerna? får en väldans fart men det blir ju inte så stor kraft eftersom de är så små.

och hur ökar energiförbrukningen då? om x är mängden energi maskinen måste processera för att föra en proton i c - är dito med två protoner lika med 2*x?

upplys oss gärna lite mer effektivt vad som faktiskt krävs för att få upp noterbar massa till c, för jag har verkligen ingen aning.

Slå upp mängden protoner som skickas ut, och den drivkraft de skulle ge vid nämnda energinivå (restmassan kan ignoreras), så ser du att det skulle ta en satans tid att få någon vettig fart med en sådan framdrift, som dessutom skulle begränsas av vad man nu får ström ifrån.