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Conservación momento cohete Atmósfera Juan Carlos
Ep 503: Propulsión Espacial; Computación Cuántica; Fusiones de Estrellas de Neutrones; Agujeros Negros
13 de marzo de 20258 momentos
Con
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Cristina Hernández plantea una pregunta sobre un cohete con propulsión nuclear térmica que toma el propulsor de la atmósfera y lo almacena para usar más arriba.
…¿Quién te manda? No siento las piernas. Bueno, ¿qué más?, pregunta Cristina Hernández. Un cohete con propulsión nuclear térmica que tomara de la atmósfera el propulsor y almacenara algo para más arriba, tampoco puede escapar de un mini Neptuno. Aunque antes ya la gente grave y muerta, no sé si me pierdo algo, pero hay una última frase que no pillo, pero bueno, entiendo que la pregunta es si puedes, en vez de llevarte todo el oxidante contigo, lo puedes coger en la atmósfera. Hay una cosa que mencionaría antes que nada, ¿que no sé si la tienes en mente Juan Carlos?, que la conservación del momento hace que eso te frene, para empezar. Dices pillando cosas de fuera, sí. Claro, cogiendo aire de fuera, eso te va a frenar. La fase atmosférica es la más fastidiada de cualquier cohete porque la atmósfera es densa o sea vencer es cuando gastas un brutal porcentaje del combustible en salir en el primer kilómetro y en los 10 primeros kilómetros y en los 100 primeros con lo cual lo que pregunto tiene mucho sentido si llevas un motor nuclear y en vez de acelerar hidrógeno que lo tienes que llevar desde abajo lo vas cogiendo del aire a priori a falta de cálculos eso debería ahorrar debería ahorrar energía y por tanto aumentar la energía la eficiencia del motor. Algo parecido se hace y no sé si alguna vez se ha fabricado; creo que se han hecho prototipos, con motores de reacción o motores aeronáuticos y se llaman Ramjet, los motores que aceleran de forma supersónica el aire entrante. De hecho, Cristina hace una…
Significado #1 · Palabras #1
Héctor Socas anuncia que Juan Carlos Gil está ansioso por hablar sobre propulsión espacial y lo describe como una clase magistral.
Habla: Héctor SocasSignificado #16juan carlos gil propulsión espacialemule news mastodonapunte ciencia juan carlos…pues evidentemente no me voy a ir a otras redes sociales a seguir topando con mal rollismo. Pero yo creo que es algo innato a la naturaleza humana, así que cuando la gente dice vente a tal sitio que no hay mal rollismo, debe ser que no hay suficiente gente. En cuanto hay mucha gente es inevitable, pero bueno. Pues yo soy Emule News en Mastodon y Apunte Ciencia es Juan Carlos. Exactamente. Bueno, tengo un par de anuncios; sé que Juan Carlos está ansioso por hablarnos de propulsión en el espacio. Va a ser súper interesante esto, como siempre que Juan Carlos nos cuenta cosas, porque es como una clase magistral. Pero te voy a robar unos minutos porque hay un Par de cositas que anunciar. La primera, ya está aquí el ganimerismo: viene el segundo episodio, el sábado, que es día 15. Se publica el segundo episodio del Café de Ganimedes, que ya sí, yo creo que es un poco lo que van a ser estos episodios una cosa más…
Juan Carlos Gil explica cómo funcionan los sistemas de propulsión espacial y compara el funcionamiento con el de los aviones, destacando una diferencia clave: las naves espaciales deben llevar su propia materia para generar propulsión.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #20 · Palabras #8propulsión espacial similar avionesnaves espaciales llevan materia propiaconservación movimiento lineal navelanzadores sacan de la tierramotores lanzadores newtonscombustible oxidante cohetestamaño motores lanzadores…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 espacial, el satélite, el cohete, lo que sea, tiene que tener materia almacenada en la propia nave que acelera hacia atrás, la eyecta y por acción y reacción y por conservación de movimiento lineal, pues la nave va a recibir una aceleración en dirección opuesta, inversamente proporcional a su masa. Los lanzadores, los chismes que nos sacan de la Tierra, necesitan empujes brutales para vencer la gravedad del planeta, del orden de millones de newtons. Podemos quedarnos con esta referencia que luego hablaremos de motores con muchísimo menos empuje. Con lo cual, claro, necesitan motores brutales; los motores de los lanzadores, pues ya lo sabéis, son los motores más grandes que se han fabricado nunca. Además, en los lanzadores no podemos depender de que haya más o menos oxígeno, sobre todo porque cuando salimos muy arriba la presión total y también la parcial de oxígeno empieza a caer y eventualmente fuera del espacio no hay nada. Así que tenemos que llevar tanto combustible como oxidante; tenemos que llevar en los cohetes los dos. En los motores normales, la mayoría, son de propelente líquido pues típicamente de combustible se utiliza. Hidrógeno líquido, queroseno o últimamente algunos utilizan metal y como oxidante, pues el oxidante por antonomasia, que por eso se llama oxidación, que es oxígeno líquido, es muy a menudo el que se utiliza. Pero el desempeño de un motor no solo depende del…
Juan Carlos Gil compara la eficiencia de los motores de cohetes con la de las turbinas de avión, señalando que estas últimas son significativamente más eficientes.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #8 · Palabras #4impulso específico motores cohetecombustible líquido valor más altoeficiencia turbinas avión supera cohetesturbina avión moderna alcanza 4000 segundoscohetes lanzadores queman combustible planeta…con el impulso específico cuando el empuje que genera ese motor es igual a su peso, que no va a ser nunca el caso. Pero bueno, por lo menos nos da una referencia de entender cómo demonios una medida de eficacia se traduce en tiempo. Bueno, cuanto más largo es Ese tiempo, cuanto más largo es el impulso específico, significa que ese motor utiliza mejor el combustible. Los impulsos específicos de estos motores cohete que os comentaba, de combustible líquido, pues están entre orden de 400 o 500 segundos, ¿vale? Eso también nos va a servir de referencia y una. Turbina de avión, por ejemplo, de las más modernas, pues llegan hasta los 4000 segundos. Son como 9 o así veces más eficientes las grandes turbinas de avión que los grandes cohetes de lanzadores. Ya vemos que los cohetes de lanzadores queman combustible a lo loco para sacarnos del pozo de potencial de nuestro planeta y es la única forma de conseguirlo. Perdona, Juan. Carlos, una preguntita: yo pensando en esa definición o esa forma de representar el impulso específico que has dado, no me queda claro. No me extraña, perdona. Si dices el tiempo que puede sostener su propio peso con un kilo de combustible, entonces si yo le…
Juan Carlos Gil explica que el impulso específico de 450 segundos en un motor de cohete no implica que este pueda mantenerse con un kilo de combustible durante ese tiempo, ya que esto solo sería cierto si el empuje del motor fuera equivalente a su peso.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #16impulso específico motor coheteempuje motor peso toneladarelación no lineal motores cohete…que he dicho, que es siempre y cuando el motor produzca un empuje equivalente a su peso. Solo en ese caso se cumple la analogía. Es una analogía realmente mala. No hay forma de seguir dando vueltas a la analogía. En cuanto pasas al mundo real no te vale. Por eso un motor de cohete tiene un impulso específico de 450 segundos. Eso no significa que el cohete se mantenga con un kilo de combustible 450 segundos. Ya nos gustaría. Eso sería solo si hiciese un impulso equivalente a su peso. ¿Cuánto 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…
Héctor Socas y Juan Carlos Gil discuten sobre la velocidad de escape de la Tierra, tras una explicación previa sobre la dificultad de abandonar la gravedad terrestre.
Habla: Héctor SocasPalabras #20ecuación cohete saukovskyetapas para engañar ecuación…por segundo. Esto da una idea de lo muy difícil, de lo dificilísimo que no lo pensamos a menudo porque vemos al Falcon 9 como Pedro por su casa, pero es muy difícil abandonar la gravedad terrestre. Por eso necesitamos cohetes como los 105 metros del Saturno. con tantos motores, utilizando etapas para engañar, entre comillas, a la ecuación del cohete Vamos soltando peso muerto, la ecuación del cohete de Saukovsky Pero Juan Carlos, acabo de tener una revelación, o sea, has dicho que la velocidad escape de la Tierra La velocidad escape de la Tierra son, dijiste, 11,2 kilómetros por segundo, que eso sí lo sabía pero hoy dijiste que eso son 42.000 kilómetros por hora. 40.000, 40 casi justo. Vale, pero si dices 42 me gusta todavía más porque 42.000 kilómetros por hora, velocidad de escape de la Tierra. La velocidad de escape del sistema solar desde la Tierra es 42 kilómetros por segundo. También 42, que casualmente es la respuesta a la pregunta última sobre la vida, el universo y todo lo demás. Coincidencia, no lo creo. No estás haciendo numerología para…
Juan Carlos Gil introduce la posibilidad de alcanzar el espacio utilizando lanzadores electromagnéticos, describiéndolos como una especie de cañones de Gauss que podrían acelerar objetos a velocidades extremas.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #7lanzadores electromagnéticos gaussvelocidad absurda km por segundoaceleración miles millones g scircuitería electrónica aceleraciones…tierra, por lo que sí creo que se titula y el Planeta 9 podría estar en esa situación, o sea, podría haber gente en el Planeta 9 atrapados allí sin poder salir Son una versión antrópica de un agujero negro, si vas, olvídate que ya no consigues salir Bueno, Y también quería mencionar, me lo he apuntado, que hay otras formas de alcanzar el espacio sin cohetes ¿Podemos? Es complicado, pero existe el concepto de lanzadores electromagnéticos, o sea, un pedazo cañón de Gauss que con un riel aceleras una cosa muy aerodinámica porque va a tener que atravesar la atmósfera; lo aceleras a una velocidad absurda, tiene que ser más de estos 40.000 km por segundo porque se te va a frenar en la atmósfera y bueno, en teoría podrías lanzar pequeñas cargas, nada biológico, estamos hablando de miles si no millones de G's. De hecho, teóricamente no se sabe si la circuitería electrónica actual conseguiría soportar esas aceleraciones; ese es un concepto completamente teórico. Hay una cosa muy fascinante sobre eso y es que la primera propuesta de viaje espacial en la ciencia ficción, que yo sepa, es la de Julio Verne, de la Tierra y la Luna, que era con un cañón, o sea, literalmente es eso mismo y con ese mismo problema de los G,…
Cristina Hernández plantea una pregunta sobre un cohete con propulsión nuclear térmica que toma el propulsor de la atmósfera y lo almacena para usar más arriba.
Habla: Héctor SocasSignificado #1 · Palabras #1cohete propulsión nuclear térmica hernándezconservación momento cohete atmósfera juan carlosmini neptuno oxidante cohetefase atmosférica cohetescombustible cohete primer kilómetromotor nuclear hidrógeno atmósferaeficiencia motor nuclear gil…¿Quién te manda? No siento las piernas. Bueno, ¿qué más?, pregunta Cristina Hernández. Un cohete con propulsión nuclear térmica que tomara de la atmósfera el propulsor y almacenara algo para más arriba, tampoco puede escapar de un mini Neptuno. Aunque antes ya la gente grave y muerta, no sé si me pierdo algo, pero hay una última frase que no pillo, pero bueno, entiendo que la pregunta es si puedes, en vez de llevarte todo el oxidante contigo, lo puedes coger en la atmósfera. Hay una cosa que mencionaría antes que nada, ¿que no sé si la tienes en mente Juan Carlos?, que la conservación del momento hace que eso te frene, para empezar. Dices pillando cosas de fuera, sí. Claro, cogiendo aire de fuera, eso te va a frenar. La fase atmosférica es la más fastidiada de cualquier cohete porque la atmósfera es densa o sea vencer es cuando gastas un brutal porcentaje del combustible en salir en el primer kilómetro y en los 10 primeros kilómetros y en los 100 primeros con lo cual lo que pregunto tiene mucho sentido si llevas un motor nuclear y en vez de acelerar hidrógeno que lo tienes que llevar desde abajo lo vas cogiendo del aire a priori a falta de cálculos eso debería ahorrar debería ahorrar energía y por tanto aumentar la energía la eficiencia del motor. Algo parecido se hace y no sé si alguna vez se ha fabricado; creo que se han hecho prototipos, con motores de reacción o motores aeronáuticos y se llaman Ramjet, los motores que aceleran de forma supersónica el aire entrante. De hecho, Cristina hace una…
Juan Carlos Gil continúa explicando una alternativa para el lanzamiento de naves espaciales, mencionando el uso de lanzadores que elevan los motores a gran altitud antes del lanzamiento.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #4 · Palabras #3lanzadores elevan motores gran altitudavión lanza motor químico 11 kilómetrosfase densa atmósfera cohete primer metro…fases. Hernández García, el motor Gil Hernández utilizaría el mismo reactor con una fase atmosférica con aire, luego con hidrógeno y luego alimentando el motor eléctrico con seno. O sea, te vas liberando de masa, pero no del motor, o sea, del reactor nuclear. Ya si lo lanzas con el cañón electromagnético... ya lo veas. Hay lanzadores, eso sí, no lo he comentado; hay lanzadores que suben un avión, lo que más que pueden, 11 kilómetros, no sé qué, y ahí lanzas un motor, un pequeño cohete con motor químico y te ahorras la fase más densa de la atmósfera. El primer metro es más complicado que el segundo metro, siempre en un cohete. Pregunta Zebra, una facilita, dice: ¿los pares de Cooper tienen que tener espines opuestos o no tiene que ver? Bueno, los pares de Cooper en el modelo BCS, en el modelo de superconductividad convencional, sí tienen los espinos opuestos, ¿vale? Porque el…