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Acelerar como mover Juan Carlos Gil
Ep 503: Propulsión Espacial; Computación Cuántica; Fusiones de Estrellas de Neutrones; Agujeros Negros
13 de marzo de 20257 momentos
Con
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Juan Carlos Gil explica cómo se puede lograr movimiento en el espacio, definiendo 'mover' como acelerar y destacando la ventaja de no tener fricción para frenar.
…mueven aire en este caso hacia atrás, con hélices o con turbinas y de nuevo se impulsan. El movimiento vertical de los aviones es sustentación y es otra cosa, está relacionado pero es otra cosa. Pero claro, en el espacio no hay nada de nada, no hay agua, no Hay aire, no hay suelo. Entonces, ¿cómo nos podemos mover? Bueno, pues lo primero que hay que decir es que por "mover" aquí me refiero a acelerar. Es decir, cambiar la velocidad, que puede ser tanto cambiar la magnitud como la dirección y en el espacio una ventaja es que de nuevo como no hay nada, pues una vez que conseguimos movernos tampoco nada nos va a frenar. Con lo bueno, pues claramente es una ventaja, y eso permite por ejemplo que los satélites una vez que alcanzan la velocidad orbital, pues se mantengan en órbita indefinidamente sin hacer nada especial. ¿Qué hacemos por tanto en el espacio? ¿Cómo nos apoyamos en algo? Pues de hecho es algo semejante a lo que hacen los aviones, pero con una diferencia clara, fundamental, y es que en lugar de coger aire de los alrededores e insuflarlo hacia atrás, pues no tenemos más remedio que llevar la materia con nosotros. La nave…
Significado #1 · Palabras #1
Juan Carlos Gil propone cambiar de tema a sistemas de propulsión espacial, destacando que existen avances novedosos y emocionantes sobre cómo moverse en el espacio.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #11 · Palabras #4sistemas propulsión espacial giltercera ley newton movimiento espaciopalanca tercera ley juan carlos…nos gustan esas cosas bonitas que salen de la ciencia, incluso más que los misterios que refutan a veces Bueno, pues yo ya me voy a callar porque llevo mucho rato hablando y seguramente aquí la gente lo quiere es oír hablar de cosas, de resultados, de ciencia Juan Carlos proponía hablar hoy de sistemas de propulsión en el espacio y hay cantidad de cosas, además de lo ya conocido, que son novedosas, que son entusiasmantes y que nos puede dar una visión de qué nos trae el futuro. ¿Cómo movernos por el espacio? Sí, tenía ganas de hablar de propulsión espacial, que es una cosa que siempre me ha gustado, y he aprovechado, he utilizado la circunstancia de que se han publicado dos artículos en los últimos meses como motivo para hablaros sobre ello. Movernos en el espacio, bueno, movernos en general, lo hacemos haciendo palanca con la tercera ley de Newton, es un ejemplo de acción y reacción. Cuando caminamos, pues hacemos fuerza contra el suelo, con nuestros pies y la reacción del Suelo es lo que nos impulsa hacia adelante. Los peces con las aletitas echan agua hacia detrás y el cuerpo de agua, el resto del mar o del río, hacen reacción contra esa agua y es lo que mueve al pez adelante. Y los aviones consiguen el empuje de forma…
Juan Carlos Gil explica cómo se puede lograr movimiento en el espacio, definiendo 'mover' como acelerar y destacando la ventaja de no tener fricción para frenar.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #1 · Palabras #1acelerar como mover juan carlos gilvelocidad orbital satélites indefinidamenteausencia fricción ventaja espacial…mueven aire en este caso hacia atrás, con hélices o con turbinas y de nuevo se impulsan. El movimiento vertical de los aviones es sustentación y es otra cosa, está relacionado pero es otra cosa. Pero claro, en el espacio no hay nada de nada, no hay agua, no Hay aire, no hay suelo. Entonces, ¿cómo nos podemos mover? Bueno, pues lo primero que hay que decir es que por "mover" aquí me refiero a acelerar. Es decir, cambiar la velocidad, que puede ser tanto cambiar la magnitud como la dirección y en el espacio una ventaja es que de nuevo como no hay nada, pues una vez que conseguimos movernos tampoco nada nos va a frenar. Con lo bueno, pues claramente es una ventaja, y eso permite por ejemplo que los satélites una vez que alcanzan la velocidad orbital, pues se mantengan en órbita indefinidamente sin hacer nada especial. ¿Qué hacemos por tanto en el espacio? ¿Cómo nos apoyamos en algo? Pues de hecho es algo semejante a lo que hacen los aviones, pero con una diferencia clara, fundamental, y es que en lugar de coger aire de los alrededores e insuflarlo hacia atrás, pues no tenemos más remedio que llevar la materia con nosotros. La nave…
Juan Carlos Gil interrumpe la explicación de Héctor Socas sobre el impulso específico para aclarar que este valor representa la capacidad del motor para mantener una aceleración y su eficacia en el uso del combustible.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #6impulso específico motor aceleracióneficacia uso combustible motoreshéctór socas impulso específico…pesa un gran motor de cohete? ¿Una tonelada? Pues no, da muchísimo más empuje que una tonelada y por tanto la relación no es lineal, desafortunadamente. Quería traer una posibilidad de visualizar de alguna forma que eso sea un tiempo, pero es poco afortunado. Bueno, ¿qué hacemos entonces en el espacio? Perdona, te vuelvo a interrumpir, pero independientemente entonces del que sea un tiempo, lo que nos da idea este impulso específico, es algo así como la capacidad de sostener una aceleración que puede tener ese motor. No exactamente, es eficacia; con una palabra sería eficacia, lo bien que utiliza un motor es su combustible. Con un kilo de combustible, ¿cuánto consigue sostenerse? ¿Vale? Y ya te digo, lo que pasa es que 4000 segundos no significa que durante lo que sea eso, 80 segundos, haga nada en especial. Tenemos que abstraernos y utilizarlo como una medida abstracta, pero tiene dimensiones de segundos. Mide la eficacia. Cuanto más…
Juan Carlos Gil corrige una afirmación previa sobre el movimiento en el espacio, reconociendo que existen elementos como campos gravitatorios y magnéticos que pueden ser utilizados para la propulsión.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #15campos gravitatorios y magnéticosmovimiento en el espacio gastónpropulsión con campos…significa que dé más newtons; eso es el empuje. Ya veremos que los motores iónicos de los que quiero hablar tienen poco empuje, pero muchísimo impulso específico y por eso son especialmente útiles para misiones de muy larga duración como las interplanetales. En el espacio, os he mentido; he dicho que en el espacio no hay nada contra lo que apoyarse y no quería pasar esta oportunidad de decir que hay algo. Gastón lo sabe muy bien; hay campos, aunque no hay materia en general, pero en el espacio hay campos y es posible utilizar los campos gravitatorios y magnéticos para moverse. Por el espacio. El campo gravitatorio lo hemos oído todos: una nave puede utilizar lo que se llama una maniobra de asistencia gravitatoria pasando cerca de un planeta, robarle momento angular al planeta o aportárselo dependiendo si entra en el sentido de la…
Juan Carlos Gil describe una alternativa experimental para moverse y orientarse en el espacio: velas impulsadas por la presión de la radiación solar. Menciona la misión Icarus de la Agencia Espacial Japonesa, que utilizó este tipo de vela durante su viaje a Venus.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #19vela radiación solar agencia espacial jaxapresión radiación solar prototipo experimental…circular una corriente para hacer la orientación fina. El Hubble mira muy lejos y necesita, creo recordar que era del orden de nanorradianes, sí, del orden de 10 nanorradianes de error en el apuntamiento, ¿vale? Y para eso se utilizan estas barras magnéticas. Otra posibilidad de movernos o de orientarnos en el espacio, bastante experimental, pero bueno, ya se ha hecho un prototipo, y también lo hemos comentado alguna vez: velas, pero no velas de viento, que poco viento vamos a poder pillar, sino velas de radiación solar, lo que se llama pues eso, presión de radiación solar. Se probó esta tecnología, una misión de JAXA, de la Agencia Espacial Japonesa, Icaros, que iba a Venus, pues utilizó en el camino de vuelta una vela de 14 por 14 metros, imaginaos el mini, bueno, lo tengo aquí; te lo tengo a punto en las notas. Un milinewton de empuje, o sea, échale 14 por 14, ¿cuánto es eso? Pues 200 metros cuadrados para generar un milinewton de empuje, que es lo que pesa en la Tierra, la…
Juan Carlos Gil explica los detalles técnicos de los motores eléctricos utilizados en la propulsión espacial, mencionando el uso de gases nobles ionizados como xenón o criptón.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #5gases nobles ionizados xenón criptóncampos eléctricos magnéticos aceleración ionesmotores espaciales eléctricos milinewtonsimpulso específico motores propulsores espaciales…materia neutra que es lo que podemos llevar en la nave, típicamente gases nobles, gorditos; queremos que sean átomos gorditos para que cuando salgan a toda leche se lleven mucho momento y nos impulsen para adelante. Típicamente se usan xenón o criptón. El radón es radiactivo, molaría, pero no nos dura nada, ese no nos vale. Y una vez que hemos ionizado estos gases nobles, aceleramos los iones, las partículas cargadas resultantes, tanto electrones como iones, hemos ionizado, hemos partido en dos cachitos, mediante campos eléctricos y o magnéticos. y eso nos va a hablar de los dos motores eléctricos, los propulsores espaciales eléctricos que existen. También lo anticipaba antes, generan muy muy bajo empuje, típicamente de milinewtons, milinewtons, nada, con lo que obviamente no sirven de ninguna de las formas para despegar, para movernos dentro de la atmósfera, pero por contra son muy extraordinariamente eficientes con impulsos específicos de Miles de segundos y algunos de muchos miles de segundos, lo que los hacen ideales para misiones de larga duración como misiones interplanetarias o satélites; se utilizan ahora para que duren lo más posible. Es una tecnología, que no viene de Julio Bern, es…
Juan Carlos Gil continúa discutiendo sobre la relación entre la cantidad de combustible, la aceleración y el tiempo que un motor puede sostenerla, comparando su propia analogía con una anterior.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #2aceleración y tiempo combustibleanalogía gil aceleración motorempuje equivalente al peso motor…así como cuánto tiempo puede sostener una aceleración de un G con un kilo de combustible, lo cual no quiere decir que el motor pueda producir un G de empuje, porque eso depende del empuje que tenga el motor, pero si pudiera, ¿cuánto tiempo podría sostenerlo? Puede ser con un kilo, siempre con un kilo de... No sé si es equivalente a la definición, pero bueno, me había quedado con la idea de que eso te da una idea de durante cuánto tiempo puedes sostener una aceleración, aunque esa aceleración sea pequeña; que sea pequeña o grande ya depende del empuje del motor. Creo que tu metáforo, tu analogía es similar a la mía, con lo cual creo que adolece del mismo problema de siempre y cuando el motor produzca un empuje equivalente a su peso. Pero luego torturo la fórmula a ver qué pasa. Os hablaba del segundo tipo que se llama. Motores iónicos o de rejilla que son conceptualmente mucho más sencillos. Aunque ya veréis que son, sin embargo, más difíciles de fabricar. La clave es que se ponen dos rejillas, dos rejillas a la parte externa del motor, dos rejillas son dos cachitos con…