Nave espacial

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Cohete rusu Protón-K desapegando col módulu Zvezda pa la ISS (Baikonur, 12 de xunetu de 2000).

Una nave espacial, astronave o cosmonave[1] ye un vehículu diseñáu pa funcionar más allá de l'atmósfera terrestre, nel espaciu esterior. Les naves espaciales pueden ser robótiques o bien tar tripulaes.

Dáu l'escasu desenvolvimientu real de les naves espaciales, gran parte de les idees y meyores atópense inda nel ámbitu de la ciencia ficción, especialmente na llamada ciencia ficción dura.

Primeres idees[editar | editar la fonte]

Anque la idea de los viaxes espaciales remóntase siquier hasta la dómina del antiguu Imperiu romanu, nun asocede lo mesmo col conceutu de "nave espacial", pos la imaxinación humana viose severamente condicionada pola falta de desenvolvimientu tecnolóxicu. Autores como Plutarco nel sieglu I (De facie in orbe lunae), y Kepler nel sieglu XVII (Somnium) menten viaxes a la Lluna, anque nun son capaces de concebir un artefactu capaz de realizar el viaxe, valiéndose para ello de caminos ocultos o de la intervención d'espíritos.

Los primeros intentos non máxicos p'algamar l'espaciu apaecen na segunda metá del sieglu XVIII, utilizando los precarios métodos disponibles na dómina. Asina, en Les aventures del barón Munchausen algámase la Lluna en globu. Sicasí, esti relatu sigue perteneciendo inda al xéneru de la fantasía épica. El saltu de la fantasía a la ciencia ficción va producise casi un sieglu dempués, na famosa De la Tierra a la Lluna, publicada por Jules Verne en 1865, na que s'emplega un xigantescu cañón balísticu, de nuevu con destín a la Lluna. Nesta novela l'autor yá trata de dar solución a dalgunos de los problemes del so métodu de viaxe, tales como l'ausencia d'osíxenu fora de l'atmósfera o la compensación de la inmensa aceleración del despegue.

Años dempués, H. G. Wells siguiría usando'l métodu del cañón en La guerra de los mundos (1898), pero nesti casu con destín a Marte.

Ye nesa dómina, yá nos entamos del sieglu XX, cuando surden finalmente les primeres idees realistes sobre naves espaciales; idees que van venir acomuñaes al motor de reacción. La obra pionera nesti campu ye La esploración del espaciu cósmicu per mediu de los motores de reacción, publicada pol físicu rusu Konstantín Tsiolkovski en 1903. Nesti puntu la ciencia ficción va dar pasu a la ciencia.

Diseñu[editar | editar la fonte]

El diseñu de naves espaciales abarca tantu a les naves ensin tripular o robótiques (satélites y sondes) como a les tripulaes (estaciones espaciales, tresbordadores y módulos).

Toles naves espaciales hasta la fecha consten de dos partes:

  • Cohete: sección impulsora, compuesta polos motores y los depósitos de combustible, que la so misión ye abandonar l'atmósfera terrestre.
  • La nave en sí, que va efectuar puramente'l viaxe pel espaciu, y que puede adoptar cualesquier de les formes enantes mentaes.

Sistemes de propulsión[editar | editar la fonte]

Los cohetes impulsores funcionen con combustible químicu, yá sía sólidu o propelente líquidu, ente que les naves pueden funcionar con motores químicos, nucleares, iónicos o inclusive por aciu veles solares.

Siendo enagora la propulsión química la única con referentes na realidá práutica, tendría de suponese más abondoses los exemplos del so usu na ciencia ficción. Pudo ser asina na ciencia ficción más temprana, antes de xeneralizase l'usu de la fisión atómica como fonte d'enerxía. Cuando la enerxía atómica fíxose una realidá, la soñadora mente de los escritores abandonó al vieyu cohete como mediu de salir de la Tierra.

Aun así convirtióse nel emblema de toa una dómina y autores como Ray Bradbury, en Cróniques marcianes (1950), acomuñar a la so obra de manera casi indisoluble (magar ye posible que'l terrible calor del branu del cohete nun fuera producíu por combustión).

Los cohetes químicos tienen una autonomía bien llindada por cuenta del so enorme gastu de masa propelente y sería pocu probable que nos llevaren muncho más allá de Marte. Ello ye que ensin poder desterrar totalmente esti tipu de impulsor, la NASA ta evaluando la posibilidá de construyir un cañón electromagnéticu na falda d'un monte p'aidar nel despegue a les danzaderes espaciales, aforrando combustible y menguando los riesgos d'accidentes.

En La Lluna ye una cruel amante, Robert A. Heinlein, yá en 1966, utiliza una catapulta electromagnética p'acelerar carga dende una base llunar a la Tierra y el mesmu mecanismu ye usáu por Arthur C. Clarke nel relatu Maelstrom II, de 1965. Estes obres, alloñaes de la fantasía de les revistes d'usar y tirar, pretenden encetar la tema de la colonización de cuerpos cercanos con ciertu rigor científico.

Entá güei la idea del cañón continua vixente na forma de catapultes electromagnétiques y la llamada «propulsión a esplosión atómica», conceptualmente idéntica a la esplosión química.

Exemplos de naves espaciales[editar | editar la fonte]

Naves espaciales tripulaes[editar | editar la fonte]

El módulu de Comandu/Serviciu de Apolo 15 vistu dende'l Módulu llunar el 2 d'agostu de 1971.
Orbitales

Mir

Suborbital
Ver tamién: Vuelu suborbital

Naves espaciales non tripulaes[editar | editar la fonte]

El vehículu de tresferencia automática Jules Verne averándose a Estación Espacial Internacional el llunes 31 de marzu de 2008.

Vehículu d'aterrizaxe nidiu (NASA).

Concepción artística de la sonda Cassini na so maniobra d'insertamientu n'órbita alredor de Saturno.
Artículu principal: Nave espacial robótica
Ver tamién: Sonda espacial
Órbita terrestre *

Vehículu de tresferencia automatizado (ATV)—Nave espacial de carga ensin tripular europea * Buran Tresbordador soviéticu (una sola misión, reutilizable).

  • Explorer 1 Primer satélite de los EE. UU.
  • Progress Nave espacial de carga ensin tripular soviética *

Proyeutu SCORE Primer satélite de comunicaciones

  • SOHO (Solar and Heliospheric Observatory: Observatoriu Solar y Heliosférico).
  • Sputnik 1: primer satélite artificial del mundu *

Sputnik 2: primer satélite n'órbita con un animal (perra Laika).

  • Sputnik 5: primer cápsula del Vostok recuperada con sobrevivientes
  • STEREO: observación ambiental de la Tierra *

Syncom: primer satélite de comunicaciones geosincrónico

  • Kepler: satélite pa la busca de planetes estrasolares.
Llunar
  • Clementine: misión de la Marina d'Estaos Xuníos. Orbitó la Lluna y detectó hidróxenu nos polos
  • Lluna 1: primer vuelu llunar
  • Lluna 2: primer contactu cola superficie llunar
  • Lluna 3: primeres imáxenes del llau escuru de la lluna *

Lluna 9: primer alunizaje

  • Lluna 10: primer órbita llunar estable *

Lluna 16: primer recoyida d'amueses de la superficie llunar non tripulada * Llunar Orbiter: serie d'esitoses naves espaciales que cartografiaron la Lluna * Llunar Prospector: confirma la detección d'hidróxenu nos polos llunares

Interplanetariu *

Cassini-Huygens: primer satélite artificial de Saturno y aterrizaxe na so lluna Titán

  • Galiléu: primer satélite artificial de Xúpiter y sonda
  • Mariner 4: primer acercamientu a Marte, primeres imáxenes de cerca y altu resolvimientu de Marte *

Mariner 9: primer satélite artificial de Marte * Mariner 10: primeres fotografíes detallaes de Mercuriu

Mars Global Surveyor: satélite artificial en Marte * Mars Reconnaissance Orbiter: satélite artificial monitor de clima en Marte * MESSENGER: primer satélite de Mercuriu (llegada en 2011).

New Horizons: primer acercamientu a Plutón (llegada en 2015).

  • Pioneer 10: primer acercamientu y semeyes detelladas de Xúpiter
  • Pioneer 11: segunda en sobrevolar Xúpiter y primer sobrevuelu cercanu a Saturno
  • Pioneer Venus: primer satélite artificial y sonda de superficie de Venus
  • Venera 4: primer descensu controláu hasta la superficie d'otru planeta (Venus).
  • Viking 1: primer descensu controláu a la superficie de Marte *

Voyager 2: acercamientu a Jupiter, Saturno, y primer acercamientu a Neptuno y Urano

Otros (espaciu fondu).
La nave espacial más rápida
Les naves espaciales más alloñaes del Sol
  • Voyager 1, qu'en xunetu de 2008 atopar a 106,3 AU (unidá astronómica: la distancia media ente la Tierra y el Sol), alloñar a una velocidá cercana a les 3,6 UA (540 millones de kilómetros) al añu.
  • Pioneer 10, qu'en 2005 atopar a 89,7 AU, alloñar a una velocidá cercana a les 2,6 UA (390 millones de kilómetros) al añu.
  • Voyager 2, qu'en xunetu de 2008 atopar a 85.49 AU, alloñar a una velocidá cercana a les 3,3 UA (495 millones de kilómetros) al añu.
La nave espacial más pesada *

STS Space Shuttle/Orbiter, NASA (con 2030 tonelaes).

Naves espaciales en desenvolvimientu propuestes[editar | editar la fonte]

Vehículu propuestu Orión averándose a la Lluna.

Vehículu de tresferencia H-II

Terrestrial Planet Finder, sonda * Boeing X-37

System F6, prototipu de nave espacial fraccionada DARPA

Bussard ramjet, nave espacial capaz d'algamar velocidaes relativistes.

Programes de naves espaciales atayaos/ensin fondos[editar | editar la fonte]

Primer vuelu de prueba del Delta Clipper-Esperimental Advanced (DC-XA).
Multietapa

Tresbordador Hermes (ESA).

Reutilizables (SSTO).

Naves espaciales de ficción[editar | editar la fonte]

Les naves espaciales fueron siempres unu de los estandartes de la ciencia ficción. La Space Opera sería un xéneru bien amenorgáu ensin la posibilidá d'efectuar vuelos interestelares y la ciencia ficción dura atoparíase quitada de la colonización d'otros mundos si non pudiera cuntase col viaxe interplanetariu.

Les naves espaciales utilizaes n'unu o otru xéneru son bien distintos, sobremanera tocantes a el so plausibilidad y a la so posibilidá de materialización cola actual tecnoloxía. El grau de desenvolvimientu del saber científicu nel momentu de realización de la obra marcó la evolución del conceutu de nave espacial y diversificó los métodos de propulsión. Asina atopamos con distintos tipos de propulsión que se correspuenden col nivel d'especulación y de conocencia característica de cada autor.

Delles obres representatives que traten sobre la tema son:

Discovery 1 na película 2001: a space odyssey

TARDIS, una nave espaciotemporal non convencional, na serie de televisión Doctor Who.

Moya (Farscape), otra nave espacial tripulada.

Motor de fisión nuclear[editar | editar la fonte]

Entrada la Edá d'Oru de la ciencia ficción, la mayoría de los autores destacar poles sos naves de propulsión atómica pa los sos viaxes imaxinaos, reflexando la puxanza qu'esperimentó esi métodu de producción d'enerxía na dómina.

Por casu, Arthur C. Clarke en El fin de la infancia (1953) amuesa a dos superpotencies que compiten na carrera espacial por conquistar la Lluna por aciu naves de propulsión atómica.

El motor de fisión ameyora enforma'l rendimientu d'un cohete químicu y el propelente puede ser cualquier líquidu susceptible de ferver. Cuidao que el combustible nuclear teóricamente tien de durar enforma tiempu, una nave propulsada por un motor d'esti tipu podría llevar a cabu un viaxe de diez o doce años ensin más que recargar dacuando masa de reacción.

Esplosión atómica: el proyeutu Orión[editar | editar la fonte]

Artículu principal: Proyeutu Orión

Buscando una manera d'utilizar más eficientemente la enerxía atómica surdió'l Proyeutu Orión, que consiste n'utilizar una esplosión atómica pa producir afigura, que al topetar contra un platu nel vehículu espacial, xeneraría un enorme impulsu.

La duración del españíu ye tan curtiu que'l platu d'impulsu, d'aceru o aluminiu, apenes sufre una llixera gastadura.

La resultancia ye un motor con una relación d'impulso miles de vegaes mayor qu'el d'un motor químicu. Amás, precisa una masa de reacción enforma menor gracies a les altes velocidaes qu'algama l'afigura.

Sicasí, un pequenu fallu nel procesu de detonación puede destruyir la nave, según tou lo qu'haya al so alredor.

Sicasí, la ciencia ficción pudo resalvar estos inconvenientes. Na película Deep Impact, la nave ta dotada d'un sistema de propulsión Orión, y el platu d'impulsu puede apreciase perfectamente na secuencia de partida de la nave.

Naves de fusión[editar | editar la fonte]

La fusión atómica consiste, n'esencia, en fundir dos átomos d'hidróxenu pa formar heliu, acompañáu d'un enorme desprendimientu d'enerxía. Les partícules resultantes son altamente enerxétiques y muévense a velocidaes bien cercanes a la lluz. Por tanto, esi sería la llende teórica d'una nave d'esti tipu.[ensin referencies]

Al igual que na fisión, les partícules expelidas qu'apurren l'impulsu a reacción algamen temperatures bien elevaes, lo que supon un problema a la de buscar materiales pa fabricar les toberas. Sicasí, na fusión puede afaese la reacción de cuenta que los subproductos de la mesma sían partícules cargaes nel so mayor parte, lo que dexaría encauzarlas por aciu campos electromagnéticos.

Gran parte de la enerxía que llibera la fusión tien de dedicase al caltenimientu d'estos campos. Aun así, teniendo en cuenta la tolerancia biolóxica del ser humanu a l'aceleración (asitiáu en redol a 10 g) el reactor de fusión apurre enerxía más que suficiente p'algamar esta llende.

Estes naves son capaces de caltener aceleraciones sosteníes de 1 g, emulando gravedá artificial. Al cabu de menos d'un añu, la nave mover a un décimu de la velocidá de la lluz, lo que supon una opción vidable pa un posible viaxe interplanetariu.

Motores de antimateria[editar | editar la fonte]

Una fonte enerxética entá más poderosa que la fusión sería l'aniquilación materia-antimateria. Un motor de antimateria, produciría teóricamente unos 20.000 billones de xunetos per kilogramu de combustible, lo que sería'l óptimo dende un puntu de vista enerxéticu pa la propulsión d'una nave espacial.

Na aniquilación de protones y antiprotones xenérense como subproductu piones que son susceptibles de ser remanaos por aciu campos magnéticos pa producir impulsu. Estos piones muévense práuticamente a la velocidá de la lluz, polo que la velocidá final d'estes naves tamién sería peralta.

Como se mentó antes, l'escesu d'enerxía producida puede emplegase pa propulsar naves enforma mayores que les anteriores.

Sicasí, la antimateria ye malo de producir y altamente inestable, lo que complica'l so usu. Autores como Joe Haldeman o Stephen Baxter utilizaron la artimaña d'inventar una fonte natural de antimateria, pero foi más habitual atopar el conceutu acomuñáu a usos escuros y milagrosos, como nel casu de los motores de la nave Enterprise (de la serie Star Trek).

Furacu de guxán[editar | editar la fonte]

Artículu principal: Furacu de guxán

Los furacos de guxán son bien conocíos ente les películes, series y videoxuegos (Star Wars, Interstellar o Stargate, por casu), un fenómenu ensin comprobar científicamente que fai saltos nel espaciu-tiempu.

Motores Warp[editar | editar la fonte]

Artículu principal: Warp

Los motores Warp o de combadura son tipu de motor hipotéticu que la so viabilidá a futuru ye aldericada. Xeneren una distorsión nel texíu espaciu-temporal qu'arrodia la nave, de manera que nun ye la nave la que derruempe l'espaciu a alta velocidá, sinón el mesmu espaciu'l qu'espurre, tresportando la nave con él. Esti sistema tien la ventaya de que puede burllar la llimitación de la velocidá de la lluz, pudiendo en teoría algamar velocidaes arbitrariamente altes. L'inconveniente ye que la cantidá d'enerxía riquida pa un viaxe asina sería desproporcionada.

Veles solares[editar | editar la fonte]

Artículu principal: Vela solar

Esti sistema escarez de motor y de propelente, y aprovechando nel so llugar el vientu solar o la radiación solar por aciu enormes veles. Esisten prototipos esperimentales que confirmen la validez del conceutu, pero la tecnoloxía actual escarez de los materiales fayadizos pa faer d'esti sistema un métodu útil. Aun así, les veles solares emplegar en numberoses obres de ciencia ficción.

Ver tamién[editar | editar la fonte]

Referencies[editar | editar la fonte]

Enllaces esternos[editar | editar la fonte]


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