Ich habe online etwas über interstellare Raumschiffe recherchiert, die langsamer als das Licht sind, und es hat mich dazu gebracht, über ein paar Dinge nachzudenken. Obwohl es leer erscheinen mag, ist der Raum zwischen den Sternen kein perfektes Vakuum. Es gibt immer noch Staub, Sternenwind, Gaswolken und viele andere Partikel, die herumschweben und das "interstellare Medium" bilden. Obwohl seine Auswirkungen für gewöhnliche Raumfahrzeuge vernachlässigbar sind, würde ein Schiff, das mit einem guten Teil der Lichtgeschwindigkeit fliegt, beginnen, "atmosphärische" Effekte von all den Partikeln zu spüren, die in es hineinlaufen. Ist es also möglich, eine Überschallstoßwelle zu erzeugen, wenn ein Schiff schnell genug fährt?
Die Schallgeschwindigkeit in einem Objekt steigt im Allgemeinen, je dichter das Objekt ist. Beispielsweise beträgt die Schallgeschwindigkeit in Luft 331 m/s; in Wasser sind es 1402 m/s; bei Granit sind es 5950 m/s.
Die Ausbreitungsmethode der Schallgeschwindigkeit in Substanzen unterscheidet sich durch ihren Aggregatzustand; im Weltraum würde sich die Schallgeschwindigkeit wie in einem Plasma ausbreiten . Im Weltraum mit wenigen Partikeln hat ein Partikel, das durch die Wechselwirkung mit einem Raumfahrzeug abgelenkt wird, eine relativ geringe Chance, ein anderes Partikel zu treffen.
Die Stoßwelle beim Durchbrechen der Schallmauer kann man sich als Druckerhöhung vorstellen, die durch Partikel verursacht wird, die sich gegen das sich bewegende Objekt stapeln. Aber im Weltraum gibt es einfach nicht viele andere Teilchen. Es gibt keinen Druckaufbau, weil es in der Nähe eines vorbeifahrenden Raumschiffs viel Platz gibt, auf den sich ein Partikel verlagern kann, ohne mit anderen Partikeln zusammenzustoßen .
Fast alles, was sich im Weltraum bewegt, durchbricht also bereits die Schallmauer. Da wir nicht die Art von Überschall-Schockwellen sehen, die Sie um Satelliten (oder den Mond) erwarten, werden wir so etwas auch nicht sehen, wenn wir uns der Lichtgeschwindigkeit nähern.
Sie können Stoßwellen im Sonnenwind haben.
Der Sonnenwind besteht aus Partikeln, die von der Sonne wegströmen. Wie in Ihrem OP könnte man dies als ein Medium betrachten, das unserer Atmosphäre ähnlich ist - obwohl es viel weniger dicht ist und sich viel schneller bewegt. Ein sich schnell bewegendes Ding, das in dieses Medium pflügt, könnte das Äquivalent einer Schockwelle erzeugen.
Fokus: Stoßwelle des Sonnenwinds gibt Ionen einen Schub
... Diese Schockwellen treten auf, wenn ein sich schnell bewegender Puls von Sonnenwindpartikeln in den Rest des sich langsamer bewegenden Sonnenwinds pflügt. Ein solcher Impuls kann zum Beispiel durch eine Sonneneruption oder eine andere Art von Sonneneruption erzeugt werden. Partikel im „schnellen“ Sonnenwind können sich bis zu zweimal schneller fortbewegen als solche im „langsamen“ Wind, der immer noch mit einer Geschwindigkeit von mehr als 1000 Mal schneller als die Schallgeschwindigkeit in der Luft dahinsaust. Der Wellenkamm, wo schnelle Ionen auf langsamere treffen, ist ein komprimiertes Windband, das im Vergleich zum umgebenden Sonnenwind einen erhöhten Druck, eine höhere Dichte und eine höhere Temperatur aufweist.
In dem Beispiel ist das schnelle Ding, das die Schockwelle erzeugt, ein schneller Sonnenwind, aber es könnte ein Schiff sein – besonders wenn es ein großes Schiff wäre oder aus irgendeinem anderen Grund seine Einflusszone einen großen Schwaden von Raum und Partikeln ausfegen würde. Es ist keine Überschall-Stoßwelle, weil Schall Schall bedeutet. Aber die analoge Schockwelle im Sonnenwind ähnelt einer Schockwelle, die in der Atmosphäre auf der Erde erzeugt wird. Wenn Sie wollten, dass so etwas in Ihrer Geschichte passiert, wäre das absolut plausibel.
Ville Niemi
Pelinore