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jueves, abril 24, 2008

Explosiones en el espacio

Hace poco me leí Cita con Rama, de Arthur C. Clarke (que en paz descanse), todo un clásico de la ciencia ficción, y que recomiendo al que no lo haya leído, que lo haga ya. La novela es todo un ejemplo de buena ciencia, y trata sobre un enorme artefacto al que los científicos bautizan como Rama, que penetra en el sistema solar siguiendo una trayectoria hiperbólica alrededor del Sol, es decir, aparentemente sólo está de paso. Se envía una expedición a investigarlo, descubriendo un mundo cilíndrico y hueco, que rota para proporcionar una pseudogravedad en su interior (mediante la fuerza centrífuga).

Hubo una escena que me recordó un error bastante recurrente (que el libro no comete, por supuesto). Intentaré describirla sin destripar demasiado la trama: En un momeento dado, Rama es amenazado por un artefacto explosivo, con suficiente potencia como para destruirlo. Los personajes convienen en que la mejor forma de alejarse de Rama es siguiendo su eje longitudinal, ya que si el aparato explota, y Rama se fragmenta, la fuerza centrífuga de su rotación lanzaría los pedazos en todas las direcciones transversales el cilíndro. Se dice casi literalmente que el alcance de los fragmentos es ilimitado.

Y eso es cierto. En nuestro planeta, el alcance de la metralla de una explosión es limitado. Los fragmentos pierden velocidad debido a la resistencia del aire, y además, la gravedad los empuja hacia el suelo, donde el rozamiento es mayor. Tarde o temprano, la metralla que no ha colisionado con algo (o alguien) cae al suelo, y termina deteniéndose. En el espacio, sin embargo, no hay nada que frene los fragmentos. Una vez salen despedidos, seguirán en línea recta, y manteniendo la misma velocidad. Es decir, no importa si estamos cerca o si nos hemos alejado mucho. Si un fragmento nos golpea, lo hará con la misma fuerza que si estuviéramos al lado de la explosión. La única seguridad que proporciona la distancia, es que al viajar los fragmentos en todas direcciones desde el centro del la explosión, cuanto más lejos estemos, menor será la «concentración» de aquellos. Es decir, si nos alejamos, la probabilidad de que nos alcance un pedazo disminuye. Pero si choca con nosotros, el daño será el mismo, no importa lo lejos que estemos.

Fotograma de La venganza de los Sith, que muestra la batalla inicial sobre Coruscant

En las películas, es habitual que, en una batalla espacial, las naves se intercambien disparos a poca distancia. En algunos casos, como en El Retorno del Jedi, o en La Venganza de los Sith, enormes cruceros y destructores se disparan casi a bocajarro, flanco con flanco, como en las antiguas batallas navales. También es habitual que en plena batalla de «pesos pesados», diversos cazas se enfrenten entre ellos, o incluso contra los cruceros, con cientos de explosiones por todos lados. Pues bien, en realidad, cada explosión debería ser una amenaza terrible para cada nave involucrada en la batalla (a menos que otra le tape la línea de visión). No digamos ya cuando un caza destruye a otro a bocajarro, y atraviesa la explosión de su enemigo. Y sí, uno puede decir que las naves tienen escudos, campos de fuerza o similar. Pero eso sólo es aplicable en algunos casos, como en las sagas de Star Wars o Star Trek. En Galactica o en Babylon 5, las naves no tienen escudos (sólo un casco más o menos resistente).

25 comentarios:

  1. Arthur C. Clark no se salta ni la velocidad de la luz. Que viva por siempre en nuestro recuerdo. Mi libro preferido: "Cánticos de la Lejana Tierra".

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  2. Uff.. "Arthur C. Clarke"... se me perdió la "e" del final.

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  3. Hola

    "Cita con Rama" es realmente extraordinaría. Clarke era un genio haciendo que la Física pareciera un juego de niños en sus libros.

    Hay un libro de ciencia ficcion titulado "La guerra interminable" de Haldeman, en la que el combate entre naves espaciales era a base de lanzamiento de cohetes con cargas nucleares pero cuando las naves estaban alejadísimas las unas de las otras (unos cuantos minutos-luz). En un momento dado los extraterrestres hacian un avance tecnológico tremendo porque conseguían disparar un pequeño proyectil indetectable por el radar de la nave enemiga y sus ordenadores eran capaces de predecir la trayectoria de la nave objetivo. Ese pequeño proyectil cuando impactaba generaba un gran destrozo no por explotar, sino porque causaba una descompresión brusca en la nave objetivo. Es decir, que estallaba como un globo.

    Saludos

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  4. Otro tema es que cambiar de direccion en en espacio consume combustible. Las trayectorias de las naves para ser eficientes deberian ser mas bien rectilineas pero esto no es comun, las batallas en star wars estan modeladas en base a los "dogfights", o comabtes aereos de cazas de la 2 guerra mundial, posiblemente George Lucas utilizo esto como modelo ya que a mucha gente le resultaria familiar ese tipo de combate por haberlo visto en algun documental. Las luchas con sables laser tambien podriani interpretarse como una adaptacion de combates entre espadachines o samurais que son tradicionales. me parece bien adaptar cosas clasica a la ciencia ficcion. mas alla de esto la mala aplicacion de la fisica atenta contra la credibilidad y para alguna gente esto le impide disfrutar plenamente de la pelicula.

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  5. Lo cierto es que, desde Babylon-5 en adelante, las explosiones en las series de ciencia-ficción con efectos visuales hechos en 3D han variado: sí, para las explosiones siguen empleando metraje de pirotecnia, pero los fragmentos de naves grandes destruidas suelen salir despedidos a velocidad constante.


    (En Cita con Rama, Clarke se permite un guiño a lo "indistinguible de la magia": Rama parece "repostar" cerca del Sol, y entonces se aleja del sistema solar mediante algún tipo de motor no newtoniano)

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  6. atomico: eso te pasa por decir que star wars es ciencia ficcion. star wars es un cuento de caballeros y dragones, sin mas. porque tenga naves espaciales no la convierte en ciencia ficcion, por lo que la explicacion "lo hizo un mago" (referencia a los simpson) nos vale para la mayor parte de las peliculas de navecitas espaciales.

    y es que hacer na guerra espacial en una pelicula seria enormemente aburrido. xD

    (PD: la verificacion de la palabra es dificil de cojones...)

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  7. esta entrada me recuerda a una serie de anime y de cómics llamada "planetes" en el que un grupo de basureros se dedican a limpiar de desperdicios las órbitas.
    Creo que esta serie tiene en general poca malaciencia, aunque no se demasiado de estos temas...
    ¡La recomiendo!

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  8. Me alegró ver el artículo sobre URLs y todo el tema de informática :)

    En este de las explosiones creo que falta algo que todas las series y películas de este tipo suelen tener, y que no mencionas: gravedad para poder caminar dentro de las naves, que ha no ser que las naves rotasen como en 2001, no debería existir (por ejemplo, en Galactica)

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  9. "ha no ser" -> quería decir "a no ser", un caso claro de Malagramática XD

    Saludos :)

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  10. Si añadimos todo lo dicho y el espectacular sonido de las explosiones y de los motores de las naves. Buf, no disfrutaríamos de la película sabiendo todo lo que no hay en el espacio(Star Wars me refiero)
    La verdad que este aspecto del entretenimiento casi prefiero el espacio exterior de George Lucas. Me da mas "buen rollo"

    Supongo que ya la conoceréis, pero os recomiendo una película de buena-ciencia (o eso creo, que el señor Alf me saque de mi error sino es así) En ella las pocas naves que se perciben creo que son bastante reales.
    Gattaca, una de mis preferidas de Ciencia ficción

    PD: Enhorabuena por tu trabajo me tienes enganchado.

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  11. Pues si Cita con Rama os parece bueno, ya no os cuento el resto de libros de la saga... y tuve el placer de poderlos leer todos en versión original

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  12. Genial libro el q mencionas .. y un recuerdo a Clarke.
    En cuanto a la gravedad inducida por fuerza centrifuga, solo en odisea 2001 se ve como un astronauta ingavido avanza por el eje de la nave espacial Discovery, y ve a su compañero corriendo al rededor de lo que sera la pared, con mucha correccion. (en otras pelis se ven cosas rarisimas)
    Pero una persona que gira sobre la pared de un cilindro o anillo en giro en el espacio, no se mueve en real estado de gravidez, por lo que esta simulacion solo es efectiva cuando el astronauta esta tumbado o sentado a la velocidad de giro que sea en funcion del radio dado. Por ejemplo, si el tio se pone a correr en sentido antigiro, "pesaria" menos cuanto mas corre, y cierta velocidad angular dejaria de correr para "volar". Tambien si salta cuando corre en sentido giro, no caeria contra el "suelo" en un arco parabolico, sino que mas bien sale recto contra el "suelo" que esta mas adelante, y aunque se mueva por el impulso del salto, va en ingravidez ...
    ¿Alguien podria profundizar un poco mas en este asunto? ... Por ejemplo ¿Que pasa realmente en la superficie de "Mundo Anillo"?. ¿Puede mantenerse la atmosfera de "Mundo Anillo" solo por fuerza centrifuga?. En fin ... un saludo a todos los curiosos y los que buscan el rigor en este genial blog y para Alf en especial.

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  13. Dejando de lado el fantástico libro de Clarke, tengo que comentarte, que los cuerpos en el espacio, no poseen "limitaciones" pero SI aceleración constante, por lo que no será lo mismo que te de a bocajarro que a 3.000 Km, ya que la velocidad será bastante mayor.

    En lo de analizar Babylon V y Galactica, te diré que lo que estás haciendo es errar. Simple y llanamente, errar. No sabes NADA de la tecnología de la serie, como nadie. No sabes como van los propulsores, ni los materiales, ni sus capacidades y propiedades, por lo tanto, intentar comprenderlo, está FUERA de nuestro alcance.

    En fin, buena suerte amigo metálico.

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  14. las batallas en star wars estan modeladas en base a los "dogfights", o comabtes aereos de cazas de la 2 guerra mundial

    Ya le dediqué n artículo al tema hace tiempo:

    http://www.malaciencia.info/2005/07/maniobrando-en-el-espacio-y-en-el.html

    Y te puedo confirmar que Lucas no sólo se inspiró en los combates aéreos de la Segunda Guerra Mundial, sino que además estudió documentales del conflicto para imitar lo más posible el movimiento.


    Tomo nota de "Planetes". Ya me lo había mencionado alguien (pero no recuerdo quién ni cuándo).


    creo que falta algo que todas las series y películas de este tipo suelen tener, y que no mencionas: gravedad para poder caminar dentro de las naves

    También dediqué en su día un artículo a la pseudogravedad mediante rotación, mencionando una problemática que se suele pasar por alto (la conservación del momento angular, si intentamos cambiar la orientación de la nave):

    http://www.malaciencia.info/2006/02/pseudogravedad-mediante-rotacin.html


    En ella las pocas naves que se perciben creo que son bastante reales.
    Gattaca, una de mis preferidas de Ciencia ficción


    Vi Gattaca hace bastante tiempo, y me parece recordar que las naves apenas se muestran. Sólo se las ve despegar y perderse a lo lejos (pero sólo hablo de memoria).


    Romir, además de las diferencias que mencionas, está el asunto del efecto Coriolis: al estar dentro de un objeto en rotación, si te desplazas, parece que una "fuerza misteriosa" te desvía de tu trayectoria recta.

    En "Cita con Rama" lo explican bastante bien cuando idean una forma de "tirar" objetos útiles desde el eje (donde está el acceso al interior), hasta el "suelo", donde un equipo los recoge. El objeto "cae" trazando una curva hacia un lado.

    En "Mundo Anillo", la idea es la misma. El anillo gira para crear pseudogravedad. Además, al ser algo tan grande, el efecto Coriolis es menos apreciable.

    La atmósfera no debería tener problemas por quedarse ahí: la altura de los muros laterales es de 1.000 millas (1.600 km). En nuestro planeta, eso está por encima de las alturas de órbitas bajas.


    los cuerpos en el espacio, no poseen "limitaciones" pero SI aceleración constante, por lo que no será lo mismo que te de a bocajarro que a 3.000 Km, ya que la velocidad será bastante mayor.

    ¿? ¿De dónde sacas lo de la aceleración constante? Para que eso ocurra, debería haber una fuerza constante aplicada sobre el objeto. Y salvo los instantes de la explosión en sí, no hay ninguna fuerza.

    Simple y llanamente, errar. No sabes NADA de la tecnología de la serie,

    Te equivocas. Puede que no podamos saber cómo funciona la tecnología que pueda aparecer, pero sí que sabemos si existe o no.

    En B5 y en Galáctica, no se hace mención de escudos, pantallas deflectoras, campos de fuerza, y demás parafernalia, cosa que sí se hace en Star Wars y en Star Trek.

    Lo más que se ve en Galactica es que cuando la Galactica es atacada, los ventanales del puente se cubren con una protección que parece hecha del mismo material que el casco (como una persiana).

    Y en B5, se menciona como algo extraordinario, la capacidad "deflectora" del casco de las Estrellas Blancas. Podemos pensar que las razas muy antiguas (Vorlons y Sombras) puedan tener algo parecido a escudos de energía, pero la tónica de la serie es que no se usan.

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  15. Yo pienso que en el libro mundo anillo, la atmosfera si se perdería, ya que como no es algo sólido, sino fluído, se crearían vientos por la velocidad de rotación del anillo. Es algo así como las corrientes de chorro (jet stream) en la Tierra. Las corrientes que lleven sentido opuesto al de giro no se mantendrían sujetas por la fuerza centrifuga y como no están en orbita al sol, entonces la atmosfera sería arrastrada poco a poco por éste.

    No he leído el libro, pero por lo que han comentado es lo que imagino; sin embargo Alf podría hacer una mejor corrección sobre el tema.

    Como siempre, genial blog. (estoy pendiente de las actualizaciones)

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  16. El aire, aunque sea un fluído, no tieme por que salirse. Tiene masa, y por tanto peso, por lo que puede ser confinado en el anillo sin problemas (al igual que la gravedad Terrestre retiene nuestra atmósfera), siempre que los muros laterales tengan la altura necesaria. Y la tienen (1.600 km, como ya he dicho, una altura en la que en nuestro planeta, se puede considerar que apenas hay ya atmósfera).

    Por otro lado, lo que comentas de los vientos y tal, en un mundo así, no debería ocurrir. Piensa que en nuestro planeta, los vientos son producidos sobre todo por diferencias de presión, que a su vez son producidas por diferencias de temperatura, que es consecuencia de vivir en una esfera en rotación, con su eje inclinado.

    En Mundo Anillo, al ser una circunferencia perfecta, todos los puntos de la superficie está a la misma distancia de la estrella, y reciben la misma radiación solar (salvo por una noche artificial creada por un segundo anillo, con paneles que ocultan alternativamente la estrella). Allí, no habría vientos ni tormentas, ni variaciones climáticas (salvo por una tormenta permanente en forma de "torbellino horizontal", localizada en un punto, y de la que no contaré más para no destripar demasiado el argumento). Creo recordar que los propios personajes mencionan la "calma meteorológica" del Mundo Anillo, aunque hablo de memoria.

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  17. hola!

    primero avisar: este es posiblemente el comentario mas friki que he hecho nunca, y es que me lei esta entrada ayer. y todo bien, estoy de acuerdo con lo que decias sobre galactica. a mi tambien me extrañaba que les diesen con atomicas y la nave sobreviviese, pero nunca hablan de escudos.

    casualidades de la vida, ayer me vi el capitulo 4x04 de galactica y paf! creo que he encontrado un campo de fuerza o algo parecido. si quereis verlo, lo teneis en el minuto 12:15 aproximadamente. hay un raptor despegando desde galactica y cuando la camara pasa al interior de la cabina se ve otro raptor atravesando lo que parece ser una especie de campo de fuerza. no esta muy claro lo que es. echarle un vistazo, si veis solo desde 12:10 hasta 12:20 no tendreis ningun espoiler.

    bueno, y ese es mi comentario fan-freak.

    saludos, ihm.

    pd. me encanta este blog alf

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  18. El que las armas atómicas hagan mucho menos daño en el vacío del espacio que dentro de una atmósfera es bastante razonable (sin ella, pierdes la onda expansiva habitual). Recomiendo echar un vistazo a http://www.projectrho.com/rocket/ en su apartado correspondiente.

    Por cierto, que la serie de TV Firefly demostró con creces cómo es perfectamente posible crear tensión y emoción sin sonidos en el espacio y con una buena "slide guitar" :D

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  19. ayer me vi el capitulo 4x04 de galactica

    Yo todavía voy por la tercera temporada. Cuando llegue, ya te contaré...

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  20. Hablar de errores en películas o novelas de ciencia ficción es como decirle a Magritte:
    "Eh! oiga señor ¿como va a pintar una piedra flotando sobre el mar, Usted es un ignorante, je je je. Usted está loco, cree que las piedras en el planeta Tierra flotan. Je je je, que tonto Magritte.

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  21. Y dale, otra vez con lo mismo. Ya mencionaste una vez a Dalí. ¿Qué tendrá que ver la pintura subrealista con la literatura de ciencia ficción?

    Pásate por favor por http://www.malaciencia.info/2008/03/3-aos-online.html.

    Y lee Cita con Rama. Un ejemplo perfecto de cómo hacer una novela de ciencia ficción, respetando al detalle la física conocida.

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  22. Yo todavía voy por la tercera temporada. Cuando llegue, ya te contaré...

    ufff, ya veras ya veras, q fuerte

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  23. PARA VLOOS:

    He seguido tu consejo y he visto "Planetes". Al principio algunas historias parecían de relleno, pero al final como encaja todo, y el mensaje que transmite... me ha encantado, muchas gracias por la recomendación :D

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  24. Para los fans de Rama he encontrado esto fijo que os interesa Un saludo http://ebruneton.free.fr/rama3/rama.pdf

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  25. hay un raptor despegando desde galactica y cuando la camara pasa al interior de la cabina se ve otro raptor atravesando lo que parece ser una especie de campo de fuerza

    Creo recordar esa escena. No explican de qué se trata, pero parece ser una especie de frontera del aire del interior de la Galactica. Las naves la atraviesan al salir y entrar al vacío del exterior (A pesar de que en otras escenas salen por los tuneles de lanzamiento esos).

    No lo dejan muy claro ni explican como funciona, pero parece que esa es la función.

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