Estados Unidos gasta más en gastos militares que los diez países siguientes combinados: $ 600 mil millones al año. Esto es casi diez veces más de lo que Rusia gasta en gastos militares. Mientras tanto, el presupuesto conjunto de la NASA y la National Science Foundation es de solo $ 25 mil millones, o el 4% del presupuesto militar. Muchos astrónomos, astrofísicos, ingenieros y científicos de todo tipo sueñan con aumentar los presupuestos de sus campos.
¿Y si realmente alcanzáramos las estrellas? ¿Qué pasaría si viviéramos en una era en la que las inversiones en investigación pacífica para el bien de la humanidad fueran mucho mayores que las inversiones en guerra, defensa y tecnología militar? Si los presupuestos espacial y científico de los países individuales alcanzaran los $ 600 mil millones, el historial de la humanidad aumentaría significativamente. Aquí hay cinco posibles avances que la ciencia podría lograr si recibiera un presupuesto militar por solo un año.
Último avance energético: reactor de fusión de energía limpia
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Aunque existen muchos métodos diferentes para lograr la fusión nuclear, la vía más prometedora es el confinamiento magnético (confinamiento). El consorcio internacional ITER comenzó la construcción en la era Reagan-Gorbachev, y en 2019, cuando la inversión total alcanzó los 20 mil millones de euros, estará completamente terminado. Se necesitarán otros diez años para encender con éxito el plasma, y en la década de 2030 debemos cruzar el punto sin retorno fusionando deuterio y tritio.
Sin embargo, en muchos sentidos, lo único que impide que la energía de fusión ingrese a nuestro mundo son las inversiones iniciales con increíbles retornos a largo plazo. Tomando el presupuesto militar estadounidense por solo un año, los científicos no solo pudieron lograr la fusión nuclear, sino también aprender a escalarla y revolucionar el sector energético en la Tierra. Es el último santo grial de la energía, y el mayor obstáculo para su éxito no es la física, sino la falta de inversión.
Marte y su atmósfera sutil. La fotografía fue tomada por el orbitador Viking en la década de 1970. A pesar de todas las dificultades de vivir en el planeta rojo, se podría construir una colonia humana exitosa por tan solo 50 mil millones de dólares.
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Al menos cuatro colonias separadas en Marte
¿Gente en Marte? Lo único que nos detiene es la financiación, que no está disponible desde la década de 1990. Con una inversión sostenible de 50 a 150 mil millones de dólares durante 10 años, podríamos aterrizar en la superficie de Marte, aterrizando una tripulación que podría permanecer en el planeta durante 6 a 18 meses antes de regresar. Podríamos crear cuatro colonias independientes separadas en otro planeta por $ 600 mil millones. La única razón por la que no hemos hecho esto antes es la financiación.
Dos trabajadores instalan una matriz fotovoltaica en el techo. Una pequeña planta de 2 kW puede estar disponible comercialmente hoy por $ 5,000
Sistema de paneles solares de 2000 vatios en cada hogar
Existen muchas tecnologías disruptivas que podrían combinarse con la energía solar, desde ventanas transparentes hasta tejas y revestimientos. Pero la instalación solar más barata y eficiente sigue siendo el panel solar. Los sistemas que generan aproximadamente 2,000 vatios ahora cuestan menos de $ 5,000 y proporcionan alrededor de 175-375 kW por mes. Si toma 125 millones de hogares en un solo país, por $ 600 mil millones podría instalar un sistema de paneles solares en cada hogar.
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Esto no resolvería nuestras necesidades energéticas, pero reduciría significativamente la carga en la red eléctrica y reduciría el uso de combustibles fósiles. Además, el efecto sería instantáneo.
Un nuevo acelerador hipotético, ya sea uno lineal largo o alrededor de la Tierra, podría eclipsar las energías del LHC. Pero no hay garantías de que encontraremos algo nuevo.
Acelerador de partículas en todo el país, 40 veces más potente que el LHC
¿Crees que el LHC es genial? Logró colisiones protón-protón con una energía de 14 TeV en un túnel subterráneo de 27 kilómetros, a un costo de alrededor de $ 10 mil millones. ¿Qué se podría construir si hubiera sesenta veces más dinero? Lo crea o no, solo hay dos parámetros libres que determinan qué tan poderoso puede ser un acelerador de protones anular: la fuerza de los electroimanes que los impulsan y la circunferencia de su anillo.
Por 600 mil millones de dólares, podríamos construir un túnel de 1000 kilómetros de largo y lograr colisiones protón-protón a energías superiores a 500 TeV. Si nuestra tecnología electromagnética también mejora, podríamos superar la barrera de 1 PeV (1 PeV = 1000 TeV). El siguiente paso será el gigante Fermitron, presentado por primera vez por Enrico Fermi, un acelerador de partículas con una circunferencia a través de la Tierra. Si el LHC encuentra algo fuera del bosón de Higgs, será una señal clara para explorar nuevos límites energéticos.
"Super-Hubble", 100 veces más potente que el anterior
El Telescopio Espacial Hubble se ha convertido en un observatorio revolucionario y sigue siendo en muchos sentidos un capitán en astronomía y astrofísica. Pero con 2,4 metros de diámetro, ya ha alcanzado su máxima resolución. De hecho, para ver objetos diez veces más débiles, necesita observarlos 100 veces más. Pero si construimos un telescopio espacial 10 veces más grande, con un plato de 24 metros, su resolución no solo será 10 veces mayor, en 2 horas de observaciones, verá todo lo que el Hubble ve en una semana.
El telescopio espacial James Webb, con su diseño segmentado, visera solar y tecnología robótica, podría proporcionar una prueba de concepto para tal misión, pero la financiación sigue siendo el factor limitante. El tamaño, la calidad de imagen y las capacidades de lanzamiento y mantenimiento necesarias para crear tal monstruo requerirán una gran inversión. Por 600 mil millones de dólares, podríamos alcanzar un diámetro de 30-40 metros, pero "100 veces más poderoso que el Hubble" es una estimación conservadora. La tecnología que podríamos crear con este dinero podría revolucionar el programa Apollo.
Por supuesto, podríamos haber logrado avances en todas estas áreas y por menos de $ 600 mil millones. ITER todavía está en construcción y costará un total de $ 40 mil millones. Una sola misión de la tripulación a Marte costaría $ 50 mil millones, incluido el despliegue masivo de infraestructura en la superficie de Marte. Las instalaciones solares en la azotea de 2KW ya están disponibles por $ 5,000, pero su precio está bajando cada año. Se estima que los supercolombinadores "pequeños" oscilan entre 20.000 y 40.000 millones de dólares y podrán alcanzar energías con las que el LHC nunca soñó. LUVOIR, el telescopio espacial más ambicioso que se ofrece, 40 veces más poderoso que el Hubble, costará $ 15 mil millones.
El costo de lograr nuestros sueños científicos es verdaderamente astronómico, pero la recompensa será aún mayor. En solo una generación, una inversión de esta magnitud en ciencia y tecnología podría transformar nuestro mundo como nunca antes. En solo un año y $ 600 mil millones, podría haber un gran avance en la investigación científica durante los próximos 25 años.
Ilya Khel
