El vacío del espacio exterior no será un problema para disparar una bala. Las armas no necesitan oxígeno para funcionar. La “pólvora” o cualquier explosivo que se encuentre en el cartucho que contiene la bala es completamente autónomo y no depende de la atmósfera. Tiene un oxidante mezclado con el combustible y es perfectamente capaz de disparar al vacío. Incluso el cebador que es golpeado por el pasador del arma de fuego es completamente autónomo y funcionará en el vacío.
La pistola funcionará (muy ligeramente) mejor en el espacio. La bala no tendrá que empujar y comprimir el aire en el cañón al salir del arma. El aire no ralentizará la bala a medida que viaja, por lo que el alcance de la pistola sería esencialmente infinito. Eventualmente se curvará ya que probablemente todavía estará en órbita, pero tendrá una órbita diferente a la pistola / persona que la disparó. Por ejemplo, la Estación Espacial Internacional (ISS) tiene una velocidad orbital de aproximadamente 17,000 millas por hora, que es 7600 m / s. Las velocidades del hocico varían de aproximadamente 120 m / s a aproximadamente 1,200 m / s dependiendo del arma y, por lo tanto, la órbita de la bala diferirá de la órbita del astronauta que la disparó. En general, disparar en cualquier lugar en la dirección de avance de la órbita dará como resultado una órbita más excéntrica que siempre se mantendrá en o por encima de la órbita de la EEI. Si se dispara contra la dirección de la órbita, la bala puede terminar sumergiéndose en la atmósfera y, por lo tanto, desorbitarse.
No hay necesidad de “empujar” contra nada para que un arma funcione. La diferencia entre la masa de la bala y la masa de la pistola más la persona que sostiene la pistola asegurará que la bala obtenga casi toda la energía cinética del explosivo (aunque ambos obtienen el mismo impulso debido a la conservación del impulso). Sin embargo, suponiendo que el astronauta esté flotando libremente en el espacio, si la línea del cañón no apunta a través del centro de masa del arma + astronauta, el disparo del arma impartirá un pequeño impulso angular al astronauta.
Para hacer algunos cálculos concretos, la carabina M4 tiene una velocidad de boca de 910 m / s. el arma tiene una masa de 3,4 kg y la masa de la bala es de 4 g. La masa del traje espacial extravehicular ISS es de aproximadamente 124 kg y supongamos que la masa del astronauta es de 70 kg. Entonces la masa del arma, el astronauta y el traje espacial es de unos 197 kg. Dada la velocidad del hocico de 910 m / s, la bala tendrá un impulso de 3.6 Ns (ver 4 g * 910 m / s). Para que el astronauta + arma tenga el mismo impulso, se moverá a 18 mm / s (ver 4 g * 910 m / s / 197 kg), por lo que el astronauta tendrá una velocidad muy baja. La energía cinética de la bala será 1656 J (ver 4 g * (910 m / s) ^ 2/2) mientras que el astronauta + arma tendrá una energía cinética de 0.02 J (ver 122 kg * (18 mm / s) ^ 2/2), así como se prometió, casi toda la energía cinética está en la bala. En el peor de los casos, si el arma se disparaba cerca de la cabeza del astronauta, el astronauta podría terminar girando aproximadamente una vez cada 3 minutos, lo que podría ser fácilmente corregido por los propulsores que los astronautas usan para moverse.
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(Una carabina M4 de Wikipedia)
En términos de enfriamiento, eso solo sería un problema si se disparan muchas rondas: habrá enfriamiento radiativo en el espacio, pero no enfriamiento convectivo, por lo que puede recalentarse eventualmente. Creo que los lubricantes que se usan en las armas de fuego tienen una volatilidad muy baja, por lo que dudo que se sequen mucho más rápido que en la Tierra.