El temerario autodeclarado y Tierra plana "Loco" Mike Hughes se está preparando para otro lanzamiento en su cohete de vapor casero en el desierto de California. Su objetivo final es llegar al borde del espacio, pero ¿qué tan probable es que tenga éxito y vea que la Tierra es realmente esférica?
El primer lanzamiento del cohete de Hughes fue en 2014, y desde entonces ha despegado varias veces en sus máquinas caseras, alcanzando una altitud de 572 metros (1,876 pies) como máximo.
Sus aventuras tienen condujo a una serie de lesiones, sin embargo, todavía está decidido a seguir adelante. Su último intento estaba programado para el 11 de agosto, pero fue Una vez más abortado después de que se descubrió una falla en el cohete. Reintentará el 17 de agosto
Hughes cree que el La tierra es plana y que puede probar eso con sus viajes con cohetes (ha sido dinero otorgado por la Infinity Plane Society) Está dispuesto a salir y literalmente arriesgar su vida para demostrar lo que cree.
Pero si llegará a algún lado es un asunto diferente. Así que echemos un vistazo a su cohete para ver qué posibles dificultades o éxitos podría tener.
Fundamentos de lanzamiento de cohetes
La matemática detrás de la velocidad que puede alcanzar un lanzamiento de cohete fue desarrol lada en la década de 1890 por un maestro de escuela ruso llamado Konstantin Tsiolkovsky
Su ecuación calcula un cambio de velocidad o velocidad basado en la cantidad de masa total del cohete que es combustible (cuanto más combustible tenga, más rápido puede ir) y qué tan rápido puede quemar este combustible. De hecho, la ecuación todavía se usa hasta el día de hoy.
Vuelo orbital es una combinación de altitud (altura vertical) y velocidad horizontal. Para alcanzar una órbita alrededor de la Tierra necesitas dos cosas. Lo primero es viajar suficientemente rápido horizontalmente que alcanzas la curvatura de la Tierra antes de que la gravedad te tire al suelo.
También desea tener la menor atmósfera posible, de lo contrario, la enorme fuerza de arrastre del aire reduce tu velocidad y calienta tu objeto.
En la década de 1950, el ingeniero aeroespacial Theodore Von Karman decidió que el punto donde la atmósfera se adelgaza tanto que el vuelo aeronáutico normal (que requiere atmósfera) es imposible es a 100 kilómetros de altura (62 millas).
Denominó esta línea, el borde del espacio, la línea Karman. Y orbitar a esta altura requeriría una velocidad horizontal de 7.8 kilómetros por segundo, que es de aproximadamente 17,500 millas por hora.
Para alcanzar estas velocidades, debes usar muy combustibles específicos y formas de motor, que dependen de la combustión de sólidos o líquidos. A medida que el combustible se calienta y se convierte en gas, ocupa un mayor volumeny, como tal, se empuja hacia la parte trasera del motor, generando empuje. Mientras más gas pueda producir a temperaturas más altas, más rápido irá su cohete.
Limitaciones y desafíos.
Hughes tiene la intención de utilizar el agua como combustible en sí. El problema con el agua es que no hierve rápidamente, tiene un alta capacidad calorífica específica. Esto significa que esencialmente se necesita demasiada energía para convertirlo en vapor lo suficientemente rápido como para poder generar un gran empuje.
Si bien no conocemos las dimensiones específicas del cohete de Hughes, podemos usar su descripcion de "95-100 galones de agua (360-379 litros), sobrecalentado", "dejando el cohete a la velocidad del sonido" y pesando "alrededor de 1,800 libras" para calcular su altitud máxima potencial utilizando la ecuación del cohete de Tsiolkovsky.
Esto requiere que sepamos la velocidad inicial (que es de 330 metros por segundo), la masa inicial (que es de 816 kilogramos) y una masa final, ya que todo el agua y el vapor se han ido (esto es 437 kilogramos).
La ecuación luego da un cambio de velocidad de 206 metros por segundo. Esto significa que la altura máxima que puede alcanzar es de poco más de 2 kilómetros, suponiendo que lance hacia arriba (esto se basa en ecuaciones básicas de movimiento, ignorando la resistencia del aire).
Esta es una altura muy respetable para alcanzar en un motor casero. Pero Mount Whitney, que está cerca del sitio de lanzamiento de Hughes en California, tiene un pico de casi 4.5 kilómetros (2.8 millas).
Ninguna de las alturas está cerca del borde del espacio. Ni siquiera es lo suficientemente alto como para ver la curvatura de la Tierra, que requiere un altura mínima de unos 10 kilómetros (6.2 millas).
A pesar de esto, Hughes ha declarado que quiere fondos que le permitan llegar a la línea Karman en su próximo vuelo Al invertir nuestros cálculos, podemos estimar que necesitaría un cambio de velocidad mínima de 1.4 kilómetros por segundo (0.9 millas por segundo) para hacer eso, y esto requeriría que su cohete contenga al menos 29,000 litros de agua (7,500 galones estadounidenses).
Esto no es tarea fácil, ya que requeriría un tanque de combustible con un volumen de 30 metros cúbicos, que es aproximadamente la capacidad de carga de dos furgonetas largas con distancia entre ejes.
El mayor tamaño del tanque de combustible y la estructura de soporte aumentaría el peso final, lo que a su vez requeriría aún más combustible. La ingeniería requerida para contener la presión interna de esta agua y convertirla instantáneamente en vapor puede ser muy difícil.
Si bien el intento de lanzamiento actual de Hughes puede tener éxito, las posibilidades de que un cohete con un tanque de combustible de 30 metros cúbicos lleno de agua despegue sea casi imposible.
Al menos evitaría la catástrofe del combustible. explotando en la plataforma de lanzamiento, lo cual es una preocupación para los lanzamientos de cohetes más serios. Empresas comerciales como la Cohetes halcóny Origen azul han invertido mucho dinero en investigación y si pudieran usar algo tan barato como el agua para lanzar, lo harían.
En última instancia, Hughes no llegará a ningún lugar lo suficientemente alto como para ver la curvatura de la Tierra, pero sospecho que la adrenalina lo compensará con creces.
Personalmente, le deseo todo lo mejor para su próximo vuelo. Puede que no esté de acuerdo con sus creencias, su política o su desconfianza hacia la ciencia, pero sí aplaudo su espíritu y actitud.
Ian Whittaker, Profesor de física, Universidad de Nottingham Trent
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