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Tecnologías para propulsarse en el Espacio Juan Carlos
Ep 503: Propulsión Espacial; Computación Cuántica; Fusiones de Estrellas de Neutrones; Agujeros Negros
13 de marzo de 202512 momentos
Con
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Héctor Socas agradece a los oyentes por seguir escuchando y da la bienvenida a la segunda parte del episodio 503, tras un repaso de tecnologías para propulsarse en el espacio realizado por Juan Carlos.
…Si no, pues nos despedimos hasta la próxima semana, esperando que hayan disfrutado de esta primera parte del programa. Pero, total, yo creo que no les cuesta nada, búsquenos en el podcast, en la cara B y seguimos hablando un ratito más. Venga, hasta ahora. Gracias por seguir con nosotros, bienvenidos, bienvenidas a esta cara B del episodio número 503. Juan Carlos nos acaba de hacer en la cara A un repaso estupendo por las tecnologías para propulsarse en el espacio. Terminaste con la del ascensor espacial que yo te comentaba cuando hablábamos por correo, que es mi favorita. No. por WhatsApp, que es mi favorita porque es la que va a poblar nuestro cinturón de Clarke y va a convertir los satélites geoestacionarios en el tecnomarcador más claro de este planeta que hará que nos detecte la Federación Galáctica de Civilizaciones y nos cursen la correspondiente invitación a formar parte de la Federación Y yo te comentaba que lo veo en la Luna pero en la Tierra desafortunadamente no lo veo Aunque alcancemos la posibilidad, aunque vemos con los materiales necesarios, que de momento son teóricos, o sea, construirlo, una vez que esté construido, hasta me creo que se mantenga Pero construirlo, ingenierilmente, es inabordable, no solo hablábamos del Contrapeso que le tienes que poner más allá del orbitajeo, que venga, capturamos con un lazo un asteroide y lo colocamos allí. Pero es que subir los propios cables, las propias cintas de nanotubos de carbono o de lo que sea, pero subirlos y mantener la…
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 #2 · Palabras #9juan 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 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 #3 · Palabras #11sistemas 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 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 #5acelerar como mover juan carlos gilvelocidad orbital satélites indefinidamenteausencia fricción ventaja espacialpropulsión espacial similar avionesnaves espaciales llevan materia propiaconservación movimiento lineal navelanzadores sacan de la tierra…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 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…
Juan Carlos Gil explica cómo se mide la eficiencia de los motores espaciales, introduciendo el concepto de 'impulso específico' y destacando su peculiaridad por tener unidades de tiempo.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #9impulso específico motores espacialesunidades de tiempo impulso específicogravedad terrestre impulso específicokilo de combustible autosostenido gil…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 empuje, que es un factor clave, sí, pero también su eficiencia. ¿Cómo de bien un motor espacial emplea ese combustible? Y en astronautica esto viene medido por una magnitud curiosa que se llama impulso específico y digo curiosa porque tiene unidades de tiempo, lo cual las tres primeras veces que te enfrentas a ello, yo ya llevo cuatro y ya me he acostumbrado, pero resulta realmente raro, lo admito, pero hay una forma de visualizarla El impulso específico de un propulsor es equivalente al tiempo que se mantendría autosostenido, autosuspendido en la gravedad terrestre, justo como se define así, usando un kilo de combustible, ¿vale? Bueno, en realidad lo que he hecho es medio mentira, porque eso solamente coincide 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…
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 GilSignificado #10 · Palabras #19campos 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 explica cómo los satélites pueden utilizar magnetopares, o electroimanes, para cambiar su orientación en el espacio.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #3magnetopares orientan satélitessatélites pequeñitos magnetoparestorque pequeño campo eléctrico magnetopar…plano de la eclíptica y acercarse al polo sur solar, lo cual es muy excitante, muy llamativo Decía que también podemos utilizar el campo magnético, sobre todo cuando hay un campo magnético decente, como tenemos la suerte de que lo haya en la Tierra Se pueden utilizar magnetopares, es decir, electroimanes de alguna forma, para producir una reacción contra el campo magnético para poder orientarse, para poder cambiar la actitud, no para propulsarse, pero sí es posible cambiar la dirección, la orientación de un satélite mediante esta técnica de los magnetopares típicamente lo utilizan satélites pequeñitos porque, bueno, a no ser que le metas ahí un brutal campo eléctrico al magnetopar pues el torque que generan es muy muy pequeñito, pero ha habido satélites no tan pequeños que han utilizado magnetopares para contribuir, no para hacer toda la orientación, pero para contribuir a su orientación muy precisa y un ejemplo Es la misión Cluster de los cuatro satélites volando en tetraedro que os conté hace unos meses y también el Hubble. El Hubble tiene propulsores tradicionales pero tiene unas barras metálicas por las que se hace circular una corriente para hacer la orientación…
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 #7vela 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 continúa explicando las características de las velas solares experimentales para la propulsión espacial, comparándolas con los motores químicos convencionales.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #12velas solares experimentales propulsión espacialimpulso específico velas solares brutalesmotores químicos convencionales espacioconsumo combustible nulo velas solares…a Venus. No consumimos en este caso combustible, los fotones no vienen de fuera, con lo cual si hacemos la fórmula sin pensar más del impulso específico saldría infinito, no aplica, pero podemos estimar o hacer una transposición, una conversión respecto de un Motor equivalente que generase ese empuje y tendría un impulso específico estas velas solares brutales, muy, muy poquito impulso. Pero claro, un consumo de combustible nulo, entre comillas, pues serían del orden de 10.000 o incluso 100.000 segundos, ese es el tope gama de impulso específico. Pero a nadie se nos escapa, en general lo que se usa es motores químicos, motores químicos también en el espacio. Que sí gastan combustible. Tradicionalmente se ha utilizado hidracina, sobre todo para las maniobras, no tanto para el empuje pero para las maniobras de control de órbita y también de actitud. Héctor, ¿qué te viste? Sí, quería hacer un comentario, pero en…
Juan Carlos Gil reflexiona sobre la dificultad de escapar de la gravedad terrestre, señalando que nos encontramos en una posición privilegiada para lograrlo con tecnología actual.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #6escape gravedad terrestre tecnología actualspace is hard dificultad espacialcohete combustible límite alcubierre…más bien serían mini Neptunos porque los mini Neptunos tienen atmósferas muy densas. Bueno, pues de un mini Neptuno no seríamos capaces de salir con ninguna de las tecnologías que conocemos sin irnos a cosas exóticas como motores de antimateria o Warp de. Alcubierre, eso ni los menciono, ni los quería mencionar hoy. Space is hard, el espacio es difícil, y tenemos esa suerte de estar casi ahí en el hot spot que montando un bicho de 100 metros lleno, 98% del cohete lleno de combustible y quemándolo en dos minutos conseguimos salir; estamos en el límite. Hay un paper sobre eso. y de hecho ese paper tiene una versión del 1 de abril, por cierto, hablando de tonterías del 1 de abril, que se titula algo así, es difícil salir de la super tierra, por lo que sí creo que se titula y el Planeta 9 podría estar en esa situación, o sea, podría…
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 GilSignificado #20lanzadores 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,…
Héctor Socas agradece a los oyentes por seguir escuchando y da la bienvenida a la segunda parte del episodio 503, tras un repaso de tecnologías para propulsarse en el espacio realizado por Juan Carlos.
Habla: Héctor SocasSignificado #1 · Palabras #1tecnologías para propulsarse en el espacio juan carlosascensor espacial favorito héctor socasrepaso tecnologías cara a episodio 503cinturón de clarke poblar whatsappsatélites geoestacionarios tecnomarcador planetafederación galáctica invitación federaciónmateriales teóricos ascensor espacial…Si no, pues nos despedimos hasta la próxima semana, esperando que hayan disfrutado de esta primera parte del programa. Pero, total, yo creo que no les cuesta nada, búsquenos en el podcast, en la cara B y seguimos hablando un ratito más. Venga, hasta ahora. Gracias por seguir con nosotros, bienvenidos, bienvenidas a esta cara B del episodio número 503. Juan Carlos nos acaba de hacer en la cara A un repaso estupendo por las tecnologías para propulsarse en el espacio. Terminaste con la del ascensor espacial que yo te comentaba cuando hablábamos por correo, que es mi favorita. No. por WhatsApp, que es mi favorita porque es la que va a poblar nuestro cinturón de Clarke y va a convertir los satélites geoestacionarios en el tecnomarcador más claro de este planeta que hará que nos detecte la Federación Galáctica de Civilizaciones y nos cursen la correspondiente invitación a formar parte de la Federación Y yo te comentaba que lo veo en la Luna pero en la Tierra desafortunadamente no lo veo Aunque alcancemos la posibilidad, aunque vemos con los materiales necesarios, que de momento son teóricos, o sea, construirlo, una vez que esté construido, hasta me creo que se mantenga Pero construirlo, ingenierilmente, es inabordable, no solo hablábamos del Contrapeso que le tienes que poner más allá del orbitajeo, que venga, capturamos con un lazo un asteroide y lo colocamos allí. Pero es que subir los propios cables, las propias cintas de nanotubos de carbono o de lo que sea, pero subirlos y mantener la…
Héctor Socas continúa la discusión sobre métodos de propulsión espacial, respondiendo a la propuesta de Juan Carlos Gil sobre el uso de motores iónicos para viajes largos en el sistema solar.
Habla: Héctor SocasSignificado #4motores iónicos aceleración continualanzador combinando motores fasesvelocidad de la leche sistema solarjuan carlos gil propuesta propulsión…tremebunda, pero suena chulo. A día de hoy el método para, digamos, moverte en distancias largas por el sistema solar, el método que se considera preferido es el motor iónico, por lo que decía Juan Carlos: de que tienes un impulso específico muy grande. Lo que pasa es que tienes un empuje muy pequeñito. Entonces son motores que tardan mucho en acelerar, pero van acelerando continuamente, con lo cual al final acabas consiguiendo una velocidad de la leche. Pero el problema es lanzar eso, entonces necesitarías un lanzador, o sea, combinando diferentes motores para diferentes fases, como propone Juan Carlos. Quizás te podría dar la solución óptima. O sea, pones un cohete grande y luego una nave con una propulsión diferente para moverse luego en diferentes fases del Viaje y está dando ideas, espera que está probando ya el paper. Yo estoy escribiendo, el motor este de Gil, ¿cómo se llama ya Cristina? Que ahora estoy poniendo nombre. Utiliza el único reactor nuclear para las tres fases. Hernández García, el motor Gil…