La gente siempre ha soñado con viajar a planetas distantes; el mismo tema se ha tratado en la ciencia ficción durante más de un siglo. En realidad, son muchos los problemas que nos impiden hacer esto, incluida la falta de tecnologías adecuadas. Pero esto no impide que los científicos teoricen sobre posibles formas de conquistar el espacio exterior, que algún día pueden volverse bastante reales.
Motores de iones
Es poco probable que los Ion Thrusters sean nuevos para los fanáticos de Star Wars, ya que fueron volados por los TIE Fighters. También es una tecnología bien establecida utilizada por la sonda Dawn, lanzada en septiembre de 1997, para estudiar los planetas enanos Vesta y Ceres.
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Los motores de iones funcionan cuando los átomos de xenón son bombardeados con electrones para formar iones. En la parte trasera del motor hay mallas metálicas, cargadas a 1000 voltios, que disparan iones a una velocidad tremenda. El empuje es bastante pequeño, pero debido a que el espacio es un entorno sin fricción y de gravedad cero, aumenta constantemente. La velocidad máxima de Dawn es de 38.600 km / h.
Los motores de iones requieren un mínimo de combustible. Son 10 veces más eficientes que los motores químicos. Obtienen su energía de grandes paneles solares, por lo que no es necesario construir una instalación de almacenamiento de combustible. También proporciona a los propulsores de iones, en teoría, una fuente inagotable de energía.
El problema actual con los motores de iones es que son demasiado lentos para transportar personas. Podrían utilizarse, por ejemplo, para transportar equipos y suministros a las colonias marcianas.
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Estatorreactor Bussard
Como se mencionó anteriormente, uno de los mayores desafíos que enfrentan los viajes espaciales es la cantidad de combustible necesaria. Para resolver este problema en la década de 1960, se propuso crear el llamado Bussard Interstellar Ramjet.
La idea es que la nave espacial recoja los protones esparcidos por todo el universo a medida que viaja. Si estos protones se pueden sintetizar, la nave espacial esencialmente está volando un cohete nuclear.
Es cierto que hay varios problemas con el concepto Ramjet. Solo puede generar una cierta cantidad de protones y, a medida que se recogen los protones, también nacerá una resistencia significativa. Además, hay una pequeña pregunta sobre la creación de un dispositivo de fusión nuclear que funcione de manera estable.
Movimiento por impulso nuclear
La idea de utilizar la energía nuclear para lanzar naves espaciales se remonta a la década de 1950. El proyecto Orion fue una iniciativa de la NASA, que decidió construir una nave del tamaño de un bonito rascacielos, lanzada por la explosión de una bomba nuclear debajo. Ya está empezando a adivinar los problemas asociados con el proyecto. Para empezar, después de este proyecto, debe quedar una gran cantidad de radiación y los propios astronautas recibirán envenenamiento por radiación.
Cuando la bomba explote, creará un pulso electromagnético que destruirá los componentes electrónicos a bordo. Y esto si el lanzamiento sigue teniendo éxito y no provoca pérdidas fatales. El proyecto Orion se consideró principalmente porque podría llevarnos a Marte en tres meses. Un barco ordinario tardaría dieciocho.
Obviamente, Project Orion está muerto, pero la idea detrás de él sigue viva. Voyager 1, Voyager 2 y Cassini utilizaron una forma de energía nuclear basada en la desintegración del plutonio, convirtiéndola en electricidad, para sus vuelos. Desafortunadamente, las reservas de plutonio necesario en nuestro planeta han llegado a su fin y es bastante difícil comenzar la reproducción, ya que es un subproducto de la creación de bombas nucleares.
Movimiento sobre rayos láser
El ingeniero aeroespacial Leic Mirabeau tuvo la idea de utilizar el movimiento láser en 1988 mientras trabajaba en el proyecto de defensa antimisiles de Star Wars. Se suponía que el aparato Mirabeau era cónico. Un potente rayo láser se dispararía desde el extremo estrecho del cono que contiene el reflector parabólico.
Esto calentaría el aire del interior a 30.000 grados, lo que provocaría explosiones que crearían un empuje. Mirabeau creía que tal dispositivo aparecería en los próximos 20 años, pero sus compañeros miraron esta idea con escepticismo.
Nave espacial interestelar "Daedalus"
La Sociedad Interplanetaria Británica ha realizado investigaciones durante cinco años, comenzando en 1973, explorando la posibilidad de enviar humanos a la Estrella de Barnard, que está a seis años luz de distancia. Su solución fue la nave espacial interplanetaria "Daedalus". Dédalo era una nave espacial gigantesca, también del tamaño de un buen rascacielos, y definitivamente se ensamblaría en la órbita de la Tierra.
Como el Proyecto Orion, tuvo que usar motores de fusión. Los gránulos de combustible se inyectarían a alta velocidad en la cámara de reacción, donde los rayos de electrones de alta energía los encenderían. Se suponía que la primera etapa elevaría a la Tierra 46.000 toneladas de combustible, la segunda, una pequeña parte de la nave con 4.000 toneladas de combustible. Se suponía que el combustible era helio-3.
El helio-3 es increíblemente raro en la Tierra, pero se cree que es mucho más abundante en la Luna; también se puede encontrar en nubes cósmicas. Recaudar la cantidad requerida llevaría 20 años. El helio-3 también es muy difícil de encender como combustible, ya que requiere mucho calor. Pero si el proyecto se hubiera quemado, el dispositivo se habría acelerado al 12,2% de la velocidad de la luz y habría alcanzado la estrella de Barnard en 50 años.
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En 2009, se inició una investigación en el marco del proyecto Icarus, que debería mostrar en qué se pueden convertir los viajes interestelares después de tantos años de progreso científico.
Montando un asteroide
Uno de los mayores problemas de los viajes espaciales sigue siendo el impacto de los rayos cósmicos. Si una persona tarda 1000 días en llegar a Marte, recibirá tal radiación que las posibilidades de desarrollar cáncer aumentarán del 1 al 19 por ciento.
La nave espacial está hecha de materiales livianos y los escudos de radiación son demasiado pesados. Por lo tanto, un profesor de física del Instituto de Tecnología de Massachusetts cree que la mejor manera de viajar largas distancias es aterrizar en un asteroide y crear un túnel bajo su superficie.
El asteroide debe tener 10 metros de ancho y estar a varios millones de kilómetros de la Tierra y Marte para que el plan funcione. Hasta ahora, se conocen cinco de estos asteroides, y todos ellos pasarán cerca de la Tierra para el 2100. El viaje será unidireccional, ya que no hay asteroides que vuelen de un lado a otro. Sin embargo, constantemente se están produciendo nuevos descubrimientos, por lo que quizás encontremos un asteroide volando desde Marte hacia nosotros en el momento adecuado.
Vela solar
Aunque las velas no son de alta tecnología para los estándares actuales, en el contexto espacial recibieron una buena actualización. En lugar de utilizar el viento, estas velas utilizarán la energía del sol. Las velas solares darán poco empuje a la nave espacial, pero como no hay fricción en el espacio, estas velas irán ganando velocidad gradualmente.
Por ejemplo, una vela solar de 400 metros de ancho puede viajar más de dos mil millones de kilómetros al año. Esto es más rápido de lo que puede pasar un buque propulsado por productos químicos. También sería más económico.
Los proyectos de velas solares tampoco son infrecuentes. Uno de la NASA se llama Sunjammer, llamado así por un cuento de Arthur Clarke. La vela Sunjammer puede estar hecha de material Kapton y puede tener un grosor de cinco micrones, pesar menos de 20 kilogramos y cuando está empacada puede ser tan grande como una lavadora.
Otra variante, creada en honor a Carl Sagan, debería entrar en órbita muy pronto. También existe la teoría de que una vela solar podría llevar una nave espacial a otro sistema solar. Tal vela será del tamaño de una gran ciudad y su centro activo será un poderoso láser.
Vela magnética
La mayoría de los protones y electrones emitidos por el Sol oscilan entre 400 y 600 kilómetros por segundo. Una vela magnética podría usar su energía y alejarse de ellos. Un bucle de material conductor puede producir un campo magnético que es perpendicular al viento solar, y esto empujará la nave en la dirección deseada.
El problema es que la vela magnética debe tener 100 kilómetros de largo. Las tecnologías que permitirán hacer una vela a partir de un material superconductor de este tamaño y mantener la temperatura requerida simplemente no están disponibles ahora. Las velas magnéticas siguen siendo una teoría hasta que se desarrolle la tecnología.
Agujero de gusano
Originarios de la ciencia ficción, los agujeros de gusano han inspirado a las personas desde sus inicios en teoría en 1921. Aunque su existencia está permitida, aún no se ha encontrado evidencia directa de esto. Los agujeros de gusano son esencialmente túneles en el espacio a través de los cuales, en teoría, puede pasar un objeto. Al mismo tiempo, los agujeros de gusano son inestables: si alguien quiere atravesar uno de ellos, sus paredes pueden colapsar.
Para un paso seguro a través del agujero de gusano, el aparato debe usar fuerza antigravedad. Los físicos creen que simplemente no recolectaremos suficiente energía. Si hay un agujero de gusano a través del cual la gente puede pasar, definitivamente no está en la naturaleza; sin embargo, una civilización suficientemente avanzada podría construirlo. Por lo tanto, hasta que lo encontremos o lo construyamos, el agujero de gusano seguirá siendo una ficción de ciencia ficción.
Motor warp
Popularizada por Star Trek, la idea de una unidad warp te permite viajar literalmente más rápido que la velocidad de la luz sin romper las leyes de la física. Sin embargo, los científicos creen en la posibilidad de su implementación. El físico Miguel Alcubierre propuso por primera vez la idea: crear una nave espacial en forma de pelota de rugby con un anillo plano alrededor. Es cierto que para que la nave vuele, necesitas una bola de antimateria del tamaño de Júpiter.
Para hacer posible una nave espacial de este tipo, Harold White de la NASA hizo cambios en el proyecto. En teoría, su nave modificada requeriría mucha menos antimateria, del orden de 500 kilogramos. Podrá doblar el espacio-tiempo y alcanzar una velocidad 10 veces más rápida que la velocidad de la luz. El viaje a la estrella más cercana tomará de cuatro a cinco meses.
Desafortunadamente, la antimateria es extremadamente inestable. Solo un tercio de gramo de antimateria puede liberar tanta energía como se liberó en el bombardeo de Hiroshima. El proyecto de Antimateria en Blanco será arrastrado por 1,5 millones de Hiroshima, lo que será suficiente para destruir la Tierra.
