¿Qué tan complejo es realmente la ciencia espacial?

Answer 1

Hola,
Depende. Si te gusta la física, la química y la ingeniería, no es tan difícil. De lo contrario, es bastante complejo.

Una ecuación diferencial describe el movimiento de un cohete, que es un cuerpo en movimiento con masa variable porque el combustible se convierte en gases que se expanden para proporcionar empuje y, por lo tanto, movimiento. La formulación básica descuida la resistencia del aire, el viento y las fuerzas de Coriolis, entre otras cosas. Cuando se tienen en cuenta estos factores, la ecuación se vuelve más complicada. Sin embargo, una PC moderna puede manejar las matemáticas para resolverlo.

El combustible para cohetes consiste en un propelente, que se quema, y ​​un oxidante, que proporciona la combustión. El polvo negro es el combustible más simple; un cohete adecuado requiere algo con más patada.
Ingrese a los combustibles líquidos, que son compuestos químicos que se encienden al entrar en contacto entre sí y son peligrosos de manejar. Los combustibles sólidos son más fáciles de usar, pero su fabricación requiere tolerancias estrictas. El desarrollo de combustibles y oxidantes requiere comprender la química subyacente para obtener el mayor empuje de la reacción como sea posible.

Los cohetes necesitan motores que puedan soportar fluidos corrosivos y / o altas temperaturas. Dependiendo de la aplicación, es posible que un motor de cohete necesite quemarse de manera constante o acelerar hacia arriba o hacia abajo para acelerar / desacelerar, respectivamente. Algunas ecuaciones describen las cámaras de combustión y las boquillas, para lograr la combinación correcta se requieren cálculos y pruebas.

Por cada libra de carga útil, se requieren al menos cuatro libras de combustible. El peso es, pues, todo en un cohete. Un fuselaje que sea liviano pero que pueda atravesar la atmósfera a velocidades hipersónicas requiere un diseño cuidadoso y materiales especiales.

Por último, pero no menos importante, el poder que un cohete puede liberar en el lanzamiento debe ser controlado. Las computadoras y el software calculan la trayectoria y controlan el funcionamiento del motor, entre otras cosas.

Los cohetes son máquinas complejas, y las personas que los diseñan, construyen y operan provienen de diferentes campos. Los principios son bastante simples, pero la aplicación se vuelve rápidamente compleja.

Por lo tanto, es seguro decir que la ciencia espacial es la aplicación compleja pero elegante de un conjunto de principios igualmente elegante.
Espero que esto ayude.
Juan

Answer 2

Vale la pena considerar todas las publicaciones, pero trataré de resumirlas.

Cuando la mayoría de las personas usan el término “científico de cohetes”, en realidad están diciendo “algún tipo de científico que trabaja en el vuelo espacial o en lo que nos trae la lucha por el espacio”.

Que dificil Bueno, preparar una misión de vuelo es agotador y requiere un profesional, PERO …

Alguien que define las interacciones del propulsor parcialmente consumido, ya que sigue el flujo delimitador de la boquilla del cohete, puede tener una tarea técnica y mentalmente exigente, …

Si bien el tipo que está haciendo eso bien puede considerar que la química de ese propulsor fue un trabajo más difícil y se alegra de que esa parte no sea suya …

Mientras ese químico está pensando en la suerte que tiene de no tener los detalles sueltos y las responsabilidades aplastantes del tipo que planeó la misión.

Todos estos tipos son “científicos de cohetes” como los ve el público, pero cada uno es un profesional totalmente diferente.

¿Cómo puedo saber? Tengo la insignia de operaciones espaciales de la USAF. He estado allí, hecho eso.

Answer 3

Bueno, no es ciencia espacial! Jaja

Mi hermana era un científico espacial en los años 50 y 60. Se unió a NACA (Comité Consultivo Nacional para la Aeronáutica), que más tarde se convirtió en la NASA como científica de materiales porque tenía una maestría en física.

La ciencia de los cohetes no es tan difícil; No es realmente ciencia, es en parte ingeniería, un poco de ciencia y mucha organización e infraestructura. No es realmente una ciencia especialmente difícil, pero es especialmente compleja en cuanto a la cantidad de aspectos de la ciencia en los que te involucrarás para despegar un cohete con una carga útil que tiene que hacer algo. Y la ingeniería es especialmente dura.

Existe la parte que determina cómo diseñar un cohete y la parte que tiene que diseñar eso en una solución viable y construirla. Hay materiales y combustible a considerar, y luego tienes que lidiar con unas 35,000 o más partes diferentes de cualquier cohete. Entonces, si la gente va a participar, hay medio ambiente, sociología, medicina y … probablemente cientos de miles de personas involucradas en la fabricación de cohetes, en su suministro y en su funcionamiento. La organización, la gestión son cruciales.

Pero en el momento en que se originó esa frase, no pudimos hacerlo muy bien. Era nuevo, y estábamos detrás de los otros países que los tenían. Era el epítome de la ciencia, lo inalcanzable. Así que en aquel entonces era bastante difícil. Tomó mucho tiempo aprender no solo la teoría sino también la practicidad de construir cohetes. Muchas explosiones enormes como cohetes fallaron. Esa es una realidad de la ingeniería, sigues intentando hasta que aprendas a no fallar.

Answer 4

¿Qué tan difícil fue la física cuando empezaste a estudiarla por primera vez? Fue complicado porque tenías preguntas en mente, muchas de ellas.

La ciencia de los cohetes es como cualquier otro estudio, pero el correo se enfoca en el movimiento, las fuerzas, la gravedad (mucho de eso, hasta que está fuera del alcance de los planetas), la resistencia del aire, etc.

Tendrá que definir el empuje, que es una función del gradiente de presión entre el escape y la atmósfera y el empuje de la combustión del combustible de cohete. Calcule los giros de gravedad seguidos de poner el cohete en la órbita deseada. Y luego están las separaciones de etapa y el retraso entre ellas y las curvas de empuje y aceleración. Maniobras orbitales en satélites y naves espaciales.

Mi tema favorito en la ciencia espacial es la asistencia por gravedad y me encanta. Esto es algo sin lo cual los viajeros 1 y 2 no podrían haber llegado tan lejos y la exploración espacial prácticamente habría sido imposible dada la tecnología actual (dada la viabilidad de un proyecto en términos de gastos).

Tienes que aterrizar la nave espacial después de una misión tripulada de Marte, ¿verdad? Entonces, tiene que calcular las trayectorias de reingreso y depende principalmente del punto de reingreso en nuestra atmósfera y del diseño de una nave espacial.

Todo lo que puedo decir es que la ciencia es algo y aprender la ciencia espacial es una diversión absoluta.

Answer 5

Bueno, trabajé como científico espacial en una de las organizaciones de investigación y desarrollo de la India. Sin duda, la ciencia espacial es una de las ciencias más complejas y esta complejidad proviene de la incertidumbre. Una vez que disparas un cohete, aparte de la computadora a bordo, no hay nada allí para controlar su movimiento. Y, puede imaginar que la computadora a bordo tiene que enfrentarse a la incertidumbre en vivo con el apoyo de un enorme hardware de cohetes. Un ejemplo como, una vez que está en el cielo, no se sabe cuál sería la velocidad del viento, por lo que tiene que tomar la acción correctiva para alcanzar el objetivo; mover el blanco agrega aún más complejidad y especialmente si el objetivo se está moviendo muy muy rápido como en 3–5 mach.

Answer 6

Muy, muy complejo. Pero podría decirse que hay otros campos de la ciencia que son igual de complejos, si no más.

Podría ser un dicho originado en la carrera espacial, cuando las mejores mentes se pusieron a trabajar en lo desconocido de la época. Créeme, los tipos que trabajan en la NASA tienen miles de páginas de cálculos que solo consiguen que un motor de cohete funcione correctamente.

Pero no se equivoque, alguien que esté investigando una cura para el cáncer puede responder y explicar cuán complejo es el trabajo que está haciendo y que puede avergonzar a cualquier científico espacial.

Answer 7

Lo que la gente llama “ciencia espacial” generalmente es solo mecánica aerodinámica e ingeniería.