«La Tierra es la cuna de la humanidad, pero la humanidad no puede quedarse en la cuna para siempre», escribió el pionero soviético de los viajes espaciales Konstantin Tsiolkovsky en una carta de 1911. Los científicos llevan mucho tiempo escribiendo y hablando sobre la necesidad de viajar a otros planetas para la supervivencia a largo plazo de la especie humana.
Mientras que la NASA, SpaceX y otras empresas tienen planes relativamente a corto plazo para llevarnos a Marte, ¿qué hay de la necesidad de explorar más allá de nuestra estrella, el Sol, que se estima que se extinguirá en 7.500 millones de años?
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Los viajes interestelares podrían no ocurrir dentro de nuestras vidas, pero las agencias espaciales y las empresas privadas están desarrollando teorías y métodos para llegar a otras estrellas. He aquí 17 datos sobre cómo podríamos viajar algún día a otras estrellas.
- La estrella más cercana a la Tierra está fuera de nuestro alcance con las tecnologías actuales
- Proxima Centauri tiene un planeta potencialmente habitable en su órbita
- Siempre se están desarrollando nuevos métodos y teorías para los viajes interestelares
- La empresa privada Breakthrough Starshot pretende llegar a Próxima Centauri en nuestra vida
- Las velas solares podrían llevarnos algún día más allá de nuestras estrellas
- La vela magnética es una alternativa a la vela solar
- 7. El viaje interestelar cerca de la velocidad de la luz es posible… en teoría
- Los agujeros de gusano podrían proporcionar un atajo a otras partes del universo
- La NASA está trabajando en una propuesta de motor Em que podría permitir los viajes espaciales sin necesidad de combustible
- Una de las formas teóricas más oscuras de viaje interestelar es el cohete de materia oscura
- Los ingenieros han trabajado en el desarrollo de un reactor de fusión nuclear para los viajes espaciales
- La propulsión de pulso nuclear podría ser la forma más loca de viaje interestelar propuesta
- El Bussard Ramjet proporcionaría una solución al problema del combustible pesado
- La NASA está trabajando en el desarrollo de un motor warp de la vida real
- Los astronautas probablemente necesitarán ecosistemas viajeros para sobrevivir al viaje
- También se está considerando el criosueño para los viajes increíblemente largos entre estrellas
- ¿Llegaremos alguna vez a otra estrella? Los expertos creen que sí
La estrella más cercana a la Tierra está fuera de nuestro alcance con las tecnologías actuales
A su regreso de aterrizar en la Luna, Neil Armstrong describió con elocuencia la inmensa distancia que había entre nuestra Luna y la Tierra diciendo: «de repente me di cuenta de que aquel pequeño guisante, bonito y azul, era la Tierra. Levanté el pulgar y cerré un ojo, y mi pulgar borró el planeta Tierra. No me sentí como un gigante. Me sentí muy, muy pequeño».
La distancia de la Tierra a la Luna (383.400 km) es sólo una fracción minúscula de la distancia a nuestro Sol, y la distancia de la Tierra al Sol (149,81 millones de km) es una gota proverbial en el océano cuando se compara con la distancia a la estrella más cercana al Sol.
La estrella más cercana a nuestro Sistema Solar es Próxima Centauri. Forma parte de un sistema estelar triple llamado Alfa Centauri y está a unos 4,24 años luz (o 1,3 pársecs) de la Tierra. Como explica la NASA, eso significa que Próxima Centauri está a 40.208.000.000.000 (4 billones) de kilómetros de la Tierra.
Nuestra forma actual más fiable y rápida de viajar al espacio es el propulsor iónico, que llevó la misión Deep Space 1 al cometa Borrelly en 1998. Debido a la inmensa distancia que separa a la Tierra de Próxima Centauri, utilizar el propulsor iónico para viajar a nuestra estrella vecina más cercana llevaría 18.000 años, aproximadamente 2.700 generaciones humanas.
Con nuestro actual ritmo de innovación tecnológica emprender ese viaje sería inútil, ya que probablemente desarrollaríamos una tecnología que podría alcanzar y superar a la nave espacial de propulsión iónica años después de su despegue de la Tierra.
Proxima Centauri tiene un planeta potencialmente habitable en su órbita
En agosto de 2016 los científicos documentaron un planeta potencialmente habitable del tamaño de la Tierra que orbita alrededor de Próxima Centauri, que posteriormente fue bautizado como Próxima b. Próxima b es un exoplaneta, lo que significa que el planeta entra dentro de los parámetros de temperatura necesarios para el desarrollo de la vida.
Aunque esto no significa en absoluto que vayamos a encontrar vida en el planeta -su proximidad a su sol también significa que su atmósfera podría estar expuesta a cantidades mortales de radiación-, el descubrimiento refrescó las esperanzas de que algún día podamos viajar a un planeta alienígena que orbite una estrella vecina.
Aunque Próxima Centauri es la estrella más cercana, además del Sol, a la Tierra, su vecina Alfa Centauri es mucho más brillante y también podría ser un objetivo para las misiones del futuro lejano.
Siempre se están desarrollando nuevos métodos y teorías para los viajes interestelares
En su libro Magnificent Desolation: The Long Journey Home from the Moon, el astronauta del Apolo 11 Buzz Aldrin escribió:
«Creo que los viajes espaciales llegarán a ser algún día tan comunes como lo son hoy los viajes en avión. Sin embargo, estoy convencido de que el verdadero futuro de los viajes espaciales no reside en las agencias gubernamentales -la NASA sigue obsesionada con la idea de que el objetivo principal del programa espacial es la ciencia-, sino que el verdadero progreso vendrá de la mano de las empresas privadas que compitan por ofrecer el viaje de aventura definitivo, y la NASA recibirá los beneficios por goteo.»
La empresa privada de Elon Musk, SpaceX, ya ha reavivado la carrera por llegar a Marte y más allá con sus cohetes propulsores reutilizables de eficacia probada y sus planes para una histórica misión tripulada a la ISS con su cápsula reutilizable Crew Dragon en mayo de este año.
No es la única empresa que busca dar grandes pasos en los viajes espaciales. Entre las iniciativas de financiación privada y de voluntarios se encuentran la Fundación Tau Zero, el ominosamente llamado Proyecto Ícaro y Breakthrough Starshot. Todas ellas tienen como objetivo lograr el despegue de los viajes interestelares.
La empresa privada Breakthrough Starshot pretende llegar a Próxima Centauri en nuestra vida
Aunque el objetivo final es llevar a los humanos a otros planetas y sistemas solares, una empresa, Breakthrough Starshot, cree que puede ser la primera en llevar una nave espacial no tripulada a nuestra estrella vecina más cercana, Próxima Centauri, utilizando un método intrigante.
La iniciativa de 100 millones de dólares está financiada de forma privada por los multimillonarios Yuri y Julia Milner -el primero de ellos de nacionalidad ruso- israelí- y tiene como objetivo propulsar una diminuta sonda hasta la estrella haciendo zapping en su vela, extremadamente ligera, mediante un potente rayo láser disparado desde la Tierra.
La empresa confía en la miniaturización de las tecnologías futuras, lo que permitiría que una nave espacial tan ligera -que pesa menos de un gramo- pudiera ser propulsada por el impacto de un láser para llegar a acelerar a una quinta parte de la velocidad de la luz. A esta velocidad, la nave espacial de Breakthrough Starshot podría llegar a Próxima Centauri en unos 20 años.
Para que esto sea factible, Breakthrough Starshot necesita avances tecnológicos que permitan que una diminuta nave espacial lleve propulsores, una fuente de alimentación y equipos de navegación y comunicación para poder transmitir lo que ve cuando llegue a Próxima b.
Las velas solares podrían llevarnos algún día más allá de nuestras estrellas
En julio del año pasado, la Sociedad Planetaria lanzó y probó una vela solar inspirada en Carl Sagan que demostró con éxito ser capaz de cambiar su trayectoria orbital utilizando una vela de luz que convertía la energía de los fotones de la luz solar en energía de propulsión.
Aunque la fabricación relativamente fácil y barata de las velas solares las convierte en un método rentable para los viajes espaciales, es poco probable que lleguen a tener la energía de propulsión necesaria para transportar seres humanos. Además, dependen de la luz de las estrellas, lo que significa que la alternativa basada en el láser de Breakthrough Starshot (en el punto 4) es la opción más viable.
Para ganar la velocidad necesaria para viajar largas distancias, también necesitarían tiempo para acelerar. Ahora mismo, las velas solares se ven como un método más viable para transportar satélites dentro de nuestro Sistema Solar, más que humanos a sistemas estelares lejanos.
La vela magnética es una alternativa a la vela solar
La vela magnética es una variación de la vela solar que es impulsada por el viento solar en lugar de por la luz solar. El viento solar es una corriente de partículas cargadas que tiene su propio campo magnético. Según New Scientist, una vela magnética rodearía una nave espacial con un campo magnético que repeliera el campo del viento solar, lo que conduciría a la propulsión magnética de la nave lejos del Sol.
Al igual que las velas solares, la vela magnética, por desgracia, tiene sus limitaciones como método de viaje interestelar. A medida que una nave propulsada por una vela magnética se aleja del Sol, la intensidad de la luz solar y del viento solar disminuiría drásticamente, lo que significaría que no podrían adquirir la velocidad necesaria para ser propulsados a otra estrella.
7. El viaje interestelar cerca de la velocidad de la luz es posible… en teoría
La teoría de la relatividad especial establece que las partículas de luz, los fotones, viajan a través del vacío a una velocidad constante de 670.616.629 millas por hora. Si pudiéramos aprovechar de algún modo una nave que pudiera viajar a esa velocidad, los viajes interestelares serían una propuesta completamente diferente a la actual.
Como señala la NASA, en todo el espacio hay, de hecho, casos de partículas, que no son fotones, que se aceleran a una velocidad cercana a la de la luz. Desde los agujeros negros hasta nuestro entorno cercano a la Tierra, las partículas que están siendo aceleradas a velocidades increíbles -el 99,9 por ciento de la velocidad de la luz- probablemente gracias a fenómenos como la reconexión magnética, podrían apuntar a futuras investigaciones que podrían ayudarnos a aprovechar los métodos para alcanzar tales velocidades.
Ya se han propuesto muchas teorías e hipotéticos métodos para realizar viajes interestelares cercanos a la velocidad de la luz – varios de ellos se mencionan en los puntos siguientes.
Los agujeros de gusano podrían proporcionar un atajo a otras partes del universo
Además de predecir la existencia de los agujeros negros, años antes de que viéramos uno en una imagen, la teoría de la relatividad general de Einstein también permitía predecir la existencia de agujeros de gusano. Este término, «agujero de gusano», que describe atajos en forma de túnel que atraviesan el espacio y el tiempo, fue acuñado por el físico cuántico John Wheeler, que también acuñó el término «agujero negro».
Aunque los agujeros de gusano son una idea tentadora para los viajes espaciales que ha iluminado la imaginación de muchos entusiastas de la ciencia ficción a lo largo de los años, la probabilidad de que podamos viajar a través de uno es increíblemente escasa. En primer lugar, ni siquiera tenemos la certeza de que los agujeros de gusano existan; en segundo lugar, se teoriza que cualquier tipo de materia que entrara en un agujero de gusano provocaría su cierre inmediato.
Aunque podría ser posible estabilizar la materia que rodea a un agujero de gusano y mantenerlo abierto utilizando un campo de energía negativa llamado radiación fantasma, todas las teorías están muy en la fase de hipótesis y lo más probable es que no se prueben de forma real hasta dentro de muchos años.
Los agujeros de gusano también son problemáticos, ya que el hecho de que puedan transportar materia a través del espacio significaría que también son una forma de máquina del tiempo y, por lo tanto, serían una violación de las leyes de causa y efecto. Eso no ha impedido a algunos científicos idear teorías y métodos para los viajes interestelares que utilizan agujeros de gusano – más sobre esto en la sección 14.
La NASA está trabajando en una propuesta de motor Em que podría permitir los viajes espaciales sin necesidad de combustible
La NASA y otras organizaciones están trabajando en una propuesta de motor sin combustible que podría ser imposible. ¿Por qué? Porque la recompensa, si tuvieran éxito, sería tan revolucionaria que cambiaría por completo nuestra capacidad para los viajes interestelares y daría paso a una nueva era para la humanidad.
El motor «helicoidal», apodado EmDrive, fue propuesto por primera vez por el científico británico Roger Shawyer en 2001. Shawyer planteó la hipótesis de que podríamos generar empuje bombeando microondas en una cámara cónica. En teoría, las microondas deberían rebotar en las paredes de la cámara de forma exponencial. Al hacerlo, crearían suficiente propulsión para impulsar una nave espacial sin combustible.
Por si fuera poco, el ingeniero de la NASA David Burns, que forma parte de las pruebas de laboratorio del motor teórico, afirma que, dado que el EMDrive no necesita combustible, una nave espacial impulsada por un dispositivo de este tipo podría llegar a alcanzar una velocidad del 99.9 por ciento la velocidad de la luz.
Aunque algunos investigadores afirman haber generado empuje durante los experimentos del EmDrive, la cantidad fue tan baja que los detractores afirman que la energía podría haber sido generada realmente por factores externos, como las vibraciones sísmicas de la Tierra.
Una de las formas teóricas más oscuras de viaje interestelar es el cohete de materia oscura
En un estudio titulado Dark Matter as a Possible New Energy Source for Future Rocket Technology (La materia oscura como posible nueva fuente de energía para la futura tecnología de cohetes), los científicos expusieron un método para una forma de viaje que aprovecharía la energía de la misteriosa materia oscura del universo.
Los investigadores del trabajo propusieron una variación del EmDrive (ver punto 9) que aprovecharía la energía de la materia oscura para alimentar un cohete. ¿La ventaja? Al igual que el EmDrive, sería un motor que no dependería de la combustión química, lo que significaría que eliminaría las trabas de nuestros métodos actuales para los viajes interestelares.
¿El problema de los cohetes de materia oscura? No sabemos casi nada sobre la materia oscura, aparte del hecho de que está ahí. Esta forma de viajar depende en gran medida de futuros descubrimientos. Sin embargo, merece la pena investigarlo, simplemente porque la materia oscura está en todas partes; si se pudiera utilizar como combustible, tendríamos un suministro infinito.
Los ingenieros han trabajado en el desarrollo de un reactor de fusión nuclear para los viajes espaciales
Los cohetes de fusión son un tipo de nave espacial que se basaría en las reacciones de fusión nuclear para llevarnos a los confines del espacio. La posibilidad de desarrollar un cohete de este tipo fue explorada en la década de 1970 por la Sociedad Interplanetaria Británica en el marco de su Proyecto Dédalo.
Estos cohetes se basarían en las enormes cantidades de energía liberadas durante la fusión nuclear. El principal método que se ha propuesto para liberar esta energía en los cohetes es un método llamado fusión por confinamiento inercial. Con este método, los láseres de alta potencia hacen estallar una pequeña pastilla de combustible para que sus capas exteriores exploten. A su vez, esto aplastaría las capas internas de la pastilla y desencadenaría la fusión.
Los campos magnéticos se utilizarían entonces para dirigir el flujo de energía fuera de la parte trasera de la nave espacial con el fin de impulsarla hacia adelante. Una nave así podría recorrer la distancia hasta Próxima Centauri en 50 años. ¿El principal problema de este método? A pesar de décadas de trabajo, todavía no hemos visto un reactor de fusión para cohetes que funcione.
La propulsión de pulso nuclear podría ser la forma más loca de viaje interestelar propuesta
La forma más temeraria y más loca de viaje interestelar que hemos visto propuesta es la propulsión de pulso nuclear. Este método consistiría en propulsar una nave espacial mediante el lanzamiento periódico de una bomba nuclear desde la parte trasera de la nave antes de ponerla en marcha a la distancia adecuada.
Este método fue estudiado seriamente por la agencia de tecnología militar del gobierno estadounidense DARPA, bajo el nombre en clave de Proyecto Orión. Una nave espacial que utilizara la propulsión por impulsos nucleares tendría que estar dotada de un gigantesco amortiguador, que permitiera un fuerte blindaje contra la radiación que protegiera a los pasajeros.
Aunque una nave espacial de este tipo podría alcanzar teóricamente velocidades de hasta el 10% de la velocidad de la luz, el concepto se abandonó en gran medida tras la entrada en vigor de la prohibición de las pruebas nucleares en la década de 1960.
El Bussard Ramjet proporcionaría una solución al problema del combustible pesado
El Bussard ramjet es otra solución para una de las limitaciones de depender de la combustión química: el peso del combustible. Con nuestro mejor método actual para los viajes interestelares, cuanto más lejos queramos llegar, más combustible necesitaremos, más pesada será la nave y más lenta será la aceleración.
El ramjet de Bussard, propuesto por el físico Robert Bussard en 1960, toma el concepto del cohete de fusión (punto 11) y le da una vuelta de tuerca; en lugar de llevar un suministro de combustible nuclear, la nave espacial ionizaría el hidrógeno del espacio circundante, y luego lo aspiraría utilizando una gran cuchara de «campo electromagnético» (como en la imagen).
El principal problema de este método para los viajes interestelares es que, como los niveles de hidrógeno son tan escasos, la cuchara tendría que tener cientos de kilómetros de diámetro.
La NASA está trabajando en el desarrollo de un motor warp de la vida real
El motor Alcubierre fue propuesto por primera vez en 1994 por Miguel Alcubierre, un físico de la Universidad de Gales en Cardiff. El motor propuesto utilizaría «materia exótica», que son tipos de partículas que tienen una masa negativa y ejercen una presión negativa. Lo más importante es que la «materia exótica» aún no ha sido descubierta, lo que significa que el motor Alcubierre depende de un futuro descubrimiento que podría no producirse nunca.
Las partículas de «materia exótica» podrían distorsionar el espacio-tiempo, haciendo que el espacio delante de la nave se contrajera y el espacio detrás de ella se expandiera. Esto significaría que la nave estaba dentro de una «burbuja warp» que teóricamente podría viajar más rápido que la luz sin romper las leyes de la relatividad.
¿El principal problema? Aparte de que no hay pruebas de que exista «materia exótica», el propulsor Alcubierre, que es básicamente un propulsor warp de la vida real de Star Trek, necesitaría una energía igual a la energía total del universo para mantenerse. A pesar de esto, en 2012, el científico de la NASA Harold Sonny White y sus colegas publicaron un documento, titulado Warp Field Mechanics 101, en el que se detallan los trabajos sobre la posibilidad de un accionamiento Alcubierre.
Los astronautas probablemente necesitarán ecosistemas viajeros para sobrevivir al viaje
Por todas las teorías sobre los accionamientos warp y los EmDrives que podrían permitir viajar a una velocidad inmensa, el hecho es que los futuros astronautas probablemente tendrán que estar preparados para viajes increíblemente largos. Incluso si pudiéramos viajar al 99,9% de la velocidad de la luz, tardaríamos aproximadamente 4 años en llegar a nuestro sistema estelar más cercano, Alfa Centauri.
Como dijo a la BBC la doctora Rachel Armstrong, investigadora y profesora de arquitectura experimental, tenemos que empezar a pensar en el ecosistema que ocupará la humanidad interestelar ahí fuera, entre las estrellas.
«Estamos pasando de una visión industrial de la realidad a una visión ecológica de la misma», explicó Armstrong. «En lugar de las enormes naves espaciales metálicas de películas como Alien y 2001: Una odisea del espacio, Armstrong imagina hábitats con mucho espacio para grandes biomas llenos de vida orgánica que puedan sustentar a los seres humanos en largos viajes interestelares.
También se está considerando el criosueño para los viajes increíblemente largos entre estrellas
Tomando otra hoja de las películas y novelas de ciencia ficción, se ha considerado seriamente la idea del criosueño como una forma de permitir a los seres humanos viajar enormes distancias sin envejecer y sin tener que estar despiertos en viajes que pueden durar meses.
En 2016, la NASA financió la investigación de un tipo de animación suspendida en la que tripulaciones enteras son puestas en sueño criogénico durante la duración de largas misiones espaciales. La empresa que está detrás de esto, SpaceWorks, trabaja en el desarrollo de un método para poner a los astronautas en un estado controlado de hipotermia avanzada que les permita hibernar durante los largos viajes por el espacio.
¿Llegaremos alguna vez a otra estrella? Los expertos creen que sí
«Desde el comienzo de la existencia humana hemos mirado a las estrellas y hemos proyectado allí nuestras esperanzas y temores, ansiedades y sueños», dijo a la BBC la investigadora Dra. Rachel Armstrong. Gracias a la gran cantidad de teorías, modelos teóricos y métodos que se están ideando hoy en día, explica Armstrong, los viajes interestelares «ya no son sólo un sueño, ahora son un experimento».»
Como escribió una vez Carl Sagan, «todas las civilizaciones se vuelven espaciales o se extinguen». Por eso son importantes los viajes interestelares; ya sea que lleguemos más allá de nuestro sistema solar dentro de cien o más de mil años, el destino de nuestra futura civilización depende, en última instancia, del desarrollo de una tecnología de viajes interestelares que pueda llevarnos a distancias que hoy parecen inimaginables, y a lugares con los que sólo podemos soñar.
Nota del editor: Una versión anterior de este artículo daba a entender que el proyecto Breakthrough Starshot estaba financiado por un «multimillonario ruso» llamado Yuri Milner. Aunque Milner financia el proyecto, también es israelí, lo que significa que es israelí-ruso. Este error ha sido corregido desde entonces para reflejar su condición de doble ciudadanía como israelí-ruso. IE lamenta este error.