Um motor de foguete ideal seria converter massa em energia (E = mc ^ 2) com eficiência de 100% e seria capaz de acelerar continuamente a 1g, um ritmo confortável para astronautas humanos sobre viagens de longas curso.
Nesta base, calculou-se que uma viagem para voar a estrela mais próxima de 4,3 anos-luz de distância levaria 5,2 terra ou astronauta 2,3 anos, alcançar uma velocidade máxima de 98,3% da velocidade da luz.
Tudo isso soa OK até que o combustível é considerado. Para cada 1kg de carga, que inclui o peso do foguete e motor, 57kg de combustível é necessário. Assim se o foguete (menos combustível) pesa 100 toneladas, o combustível pesaria 5.700 toneladas. E se foi decidido parar perto da estrela, desacelerando o foguete a 1g para a segunda metade da viagem, o consumo total de combustível aumentaria a 88.600 toneladas.
Se uma eficiência para o mecanismo de 'movimentação do fóton ' (ainda a ser projetada) é incluída, os números de consumo de combustível só podem aumentar.
Então, quais são as alternativas, excluindo os buracos de minhoca, ou tiros de estilingue do buraco negro, que se ocorrendo nas proximidades, na natureza, parecem ser de alcançar até mesmo para um foguete de 'unidade de fóton'?
Números da folha 'Relativísticos Rocket' FAQ.
Scott Stevenson, sim, de fato, entalhando as fórmulas em Excel e reduzir a aceleração de apenas 0.1%g dão um consumo de energia e massa para uma viagem de sobrevoo de 4,3 anos-luz de carga de 0,098 kg/kg, que para um foguete de 100 toneladas equivale a 9,8 kg de combustível. Isso poderia ser feito dentro de 91,3 anos de tempo de vida de um astronauta-de-o futuro. A velocidade máxima alcançada é apenas 0.387%c, o fator de dilatação do tempo somente 1,004.
Scott Stevenson, você provavelmente tem notado meu erro acima. O foguete de 100 tonelada consumiria 9,8 toneladas de massa/combustível, não de 9,8 kg. Mesmo assim, é muito melhor do que 5.700 toneladas. Isso poderia ser reduzido ainda mais ao acelerar em apenas 0.001%g, exigindo 0,9 toneladas de combustível e as gerações dos astronautas durante um tempo de anos 913, mas como você implica, um foguete pesando apenas 100 toneladas não levaria uma quantidade suficiente de materiais de consumo. Parando iria aumentar significativamente as exigências de combustível.
Scott Stevenson, acelerando a 10 ^ -6% g praticamente elimina qualquer efeito relativístico o comparativamente curta distância interestelar de 4,3 anos-luz. Consumo de combustível seria até 29,7 quilogramas (sim quilogramas) de um foguete de 100 toneladas de massa/energia. Voar pela velocidade seria apenas 0.03%c e o tempo de viagem anos 28.868. Foguetes relativistas simplesmente não parecem ser uma solução prática para viagens interestelares. Foguete demasiado pequeno ou demasiado grande de combustível ou tempo demasiado longo.