Las enormes estructuras flotantes que aprovechan la energía de las estrellas pueden ser el hogar de la humanidad. Es cierto que construirlos será una tarea increíble. Los mundos de anillos gigantes que orbitan alrededor de estrellas distantes se han vuelto icónicos en la ciencia ficción. Sus paisajes puros, encerrados en estructuras de anillos delgados, emocionan nuestra imaginación. El mundo de los anillos se ha convertido en un motivo común, una base futura para la humanidad.
"Todo esto es una tontería, por supuesto", dice el profesor jubilado Freeman Dyson. Fue Dyson quien popularizó la idea de estas megaestructuras; finalmente se conocieron como esferas de Dyson. Dyson, a su vez, "tomó prestada la idea" del escritor de ciencia ficción Olaf Stapledon en su novela Star Maker de 1937, en la que un terrícola viajero encuentra megaestructuras similares que absorben la energía de las estrellas cercanas. Aunque Dyson vio estas esferas como capas de estructuras orbitales para absorber la máxima cantidad de energía de la estrella, los escritores de ciencia ficción admiten la posibilidad de que haya esferas habitables que cubran la estrella.
Diez años después de que el artículo de 1960 de Dyson sobre tales estructuras fuera publicado en Science, Larry Niven decidió utilizar el anillo ecuatorial como la esfera de Dyson como base para su novela Ringworld.
Desde entonces, los Ring Worlds han aparecido en la serie de videojuegos Halo, la película de 2013 Elysium y la novela Culture de Ian Banks. En Halo, son mundos artificiales gigantes donde los humanos tienen la capacidad de vivir en el interior del anillo, mientras que el exterior está protegido por un caparazón fuerte. En Elysium de Neil Blomkamp, mientras tanto, el mundo circular gira alrededor de la Tierra y se parece más a una estación espacial. ¿Cómo se construyen esos anillos en el mundo real?
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Como en cualquier campo, el tamaño importa. El mundo de los anillos es una megaestructura y su construcción requerirá una enorme cantidad de materiales y energía.
Recolectando asteroides
El escritor de ciencia ficción y ex astrónomo Alastair Reynolds cree que “Hay suficiente material en el cinturón de Kuiper para construir cualquier cosa. Podríamos absorber todos los asteroides pequeños, filtrar materiales volátiles, dejar roca pura y construir estructuras increíbles con ella.
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Sin embargo, hay lugares donde este material es abundante. Cinturón de Kuiper y mdash; es una región del sistema solar que se extiende aproximadamente 2,97 mil millones de kilómetros más allá de la órbita de Neptuno. Está lleno de cuerpos parecidos a asteroides que podrían ser una fuente ideal de materias primas.
La astrónoma Katie Mack no está de acuerdo con él. Ella dice: "El cinturón de Kuiper es bastante difuso y hay que montar y desmontar bastantes cuerpos para recoger la cantidad correcta de material".
Si, y esto es un gran si, la sociedad del futuro tiene suficiente tiempo y capacidad para recolectar y transportar material desde el cinturón de Kuiper a la órbita requerida, habrá suficientes materias primas para construir el mundo del anillo. Sin embargo, la pregunta sigue siendo si valdrá la pena invertir esta cantidad de tiempo y recursos.
El mundo de los anillos también debe soportar alguna forma de gravedad; de lo contrario, todo, incluida la atmósfera necesaria para la vida, flotaría hacia el espacio profundo. La forma más común de generar gravedad artificial es generar fuerza centrífuga a través de la rotación. Sin embargo, lograr que un objeto tan masivo gire a la velocidad requerida será una tarea colosal.
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Las fuerzas de rotación deben distribuirse uniformemente, de lo contrario, la estructura podría romperse. Afortunadamente, no hay fricción en el espacio y la rotación a la velocidad deseada no se ralentizará.
Cuanto mayor sea el diámetro del mundo del anillo, más fuerzas actuarán sobre la estructura giratoria. Según Mack, la fuerza de estas fuerzas cortantes que actúan sobre el anillo dependerá de "qué tan cerca esté de la estrella y cuánta gravedad necesite".
Poder desconocido
Si asumimos que el mundo circular tendrá el mismo diámetro que la órbita de la Tierra (unos 300 millones de kilómetros) y requerirá una gravedad de 1G, tendría que girar a una velocidad de unos 1,9 millones de kilómetros por hora. Las fuerzas que actúan sobre él serán tan poderosas que, según Mack, "tendremos que encontrar una nueva forma de unir los átomos".
Una de las soluciones teóricas a este problema técnico puede estar oculta en alguna forma de piezoelectricidad. En pocas palabras, el material se puede reforzar artificialmente pasando electricidad a través de él.
Sin embargo, dado el tamaño del anillo y la energía que necesita, la efectividad de esta colosal empresa comienza una vez más a ser cuestionada. La energía tendrá que distribuirse uniformemente por toda la estructura, mientras se reduce a cero el riesgo de una falla eléctrica catastrófica.
El último desafío será mantener el mundo de los anillos en una órbita estable alrededor de la estrella. Reynolds recuerda que poco después de la publicación de "Ringworld" de Larry Niven, "los fans calcularon que si el Ringworld se acercaba un poco más a la estrella, el equilibrio se alteraría, la estructura se desviaría y eventualmente explotaría".
Niven se encargó de esto en las últimas novelas de The Ringworld, uniendo cohetes a los bordes exteriores de la estructura, lo que estabilizaría constantemente su posición y aseguraría su centrado en relación con la estrella.
Si asumimos que la sociedad del futuro tendrá capacidades técnicas a gran escala para la construcción del mundo del anillo, resolverán el problema de fortalecer la estructura y mantener su estabilidad orbital, ¿qué harán con ella a continuación?
En Cultura, las estaciones orbitales se usaban como grandes viviendas, mientras que en la serie Halo eran dispositivos apocalípticos diseñados para detonar y destruir infecciones peligrosas. Dyson vio sus reinos como un medio para maximizar la cosecha de energía de una estrella, no como una alternativa a la terraformación para hacerlos aptos para los humanos.
Mack dice: "Podríamos crear un mundo de anillos para no terraformar los mundos existentes". Sin embargo, cree que esta solución puede no ser la más eficaz. El científico cree que "cualquier sociedad que pueda construir fácilmente una estructura como un mundo circular puede encontrar fácilmente un planeta rocoso y terraformarlo a su discreción".
Aunque la tecnología de terraformación es diferente de la que se requiere para construir un anillo orbital, el nivel de progreso técnico general será aproximadamente el mismo. Por otro lado, a pesar de todo su esplendor teórico, los mundos anulares siguen siendo ejemplos científicamente inaccesibles e ineficaces de ingeniería estelar.
Ilya Khel
