Tres tecnologías futuristas que (tal vez) nos permitirán visitar otras estrellas
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Jordi Pereyra

Relatos relativos

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Tres tecnologías futuristas que (tal vez) nos permitirán visitar otras estrellas

Abandonar el Sistema Solar y poner rumbo a otros planetas y estrellas. Hay gente que ya ha planteado tecnologías teóricas para lograr este sueño. ¿Funcionarán?

placeholder Foto: Fotograma de la película 'Star Trek Beyond' (Imagen: Paramount Pictures)
Fotograma de la película 'Star Trek Beyond' (Imagen: Paramount Pictures)

Si nuestra tecnología continúa avanzando y nos las apañamos para no provocar nuestra propia extinción, entonces es posible que un día lleguemos a convertirnos en una civilización de Tipo II. Una vez alcanzado este grado de desarrollo, el lugar que ocupa la humanidad dejaría de estar limitado a nuestro Sistema Solar y podríamos empezar a colonizar otros planetas extrasolares. Desde el punto de vista evolutivo, es una idea estupenda: cuanto más esparcida esté la población por el universo, más difícil será que nuestra especie sea borrada del mapa.

Foto: Centralia, pueblo minero de Pensylvannia.

El problema es que las estrellas están tremendamente lejos. La más cercana, Alfa Centauri, se encuentra a la abrumadora distancia de 4 años luz. Esto significa que, incluso viajando a la velocidad de la luz, tardaríamos 4 años en alcanzarla. Y para viajar a una fracción de esa velocidad ya necesitaríamos una cantidad de energía y una tecnología que hoy en día están muy lejos de nuestro alcance.

Aún nos falta mucho para que podamos siquiera empezar a considerar seriamente enviar una misión hacia las estrellas, pero hay gente que ya ha planteado tecnologías teóricas (más o menos problemáticas) que en el futuro podrían volverse realidad o no, pero que al menos son ideas interesantes.

El vehículo de Alcubierre

En 1994, el físico mexicano Miguel Alcubierre propuso un vehículo conceptual que, en vez de utilizar combustible para propulsarse a través del espacio, deforma el propio tejido del espacio-tiempo a su alrededor para moverse junto con él por el universo. Las leyes de la física prohíben que cualquier pedazo de materia sea acelerado hasta la velocidad de la luz, pero no hay nada que impida al propio tejido espacio-temporal desplazarse a esta velocidad… Ni superarla.

Este concepto se aprovecha de que, como ha demostrado la teoría de la relatividad de Einstein, la gravedad no es una fuerza, sino una deformación en el tejido del espacio y el tiempo. Se suele ilustrar el campo gravitatorio de un objeto según esta teoría mediante la depresión que provoca sobre una malla bidimensional pero, como el espacio tiene tres dimensiones, la imagen debajo representa mejor el fenómeno real:

placeholder Vehículo conceptual que deforma el tejido del espacio-tiempo a su alrededor para moverse junto con él por el universo
Vehículo conceptual que deforma el tejido del espacio-tiempo a su alrededor para moverse junto con él por el universo

Por tanto, la nave de Alcubierre hace dos cosas para moverse: comprime el espacio-tiempo frente a ella para crear un campo gravitatorio que la arrastra hacia adelante y lo expande en su parte trasera, dando lugar a un campo antigravitatorio que la empuja en la misma dirección. “Comprimir” el espacio-tiempo no es complicado, porque basta con acumular un montón de materia o energía en el mismo lugar. Lo complicado es conseguir que se expanda.

Para expandir el espacio-tiempo a su alrededor y formar un campo antigravitatorio, un trozo de materia debería tener una masa negativa. Como explicaba en este otro artículo, las ecuaciones de Einstein aceptan matemáticamente el concepto de masa negativa, pero no hay ningún indicio de que pueda existir en la vida real. Y desde luego nunca se ha observado en la naturaleza.

La temperatura aumentaría tanto en el interior de la burbuja que cualquier cosa que se encontrara en su interior sería destruida

Pero este concepto se enfrenta a problemas más graves. Por un lado, la tripulación no podría dirigir el vehículo porque, al moverse más rápido que la luz, las señales no llegarían a la parte frontal de la burbuja. También se ha sugerido que, al viajar a velocidades superiores a las de la luz, la temperatura aumentaría tanto en el interior de la burbuja debido a la radiación de Hawking que cualquier cosa que se encontrara en su interior sería destruida.

Además, cualquier partícula que la burbuja atrapara durante el viaje saldría despedida a la velocidad de la luz cuando la nave frenara, destruyendo lo que se encontrara en su camino. De hecho, como parece que no habría ningún límite para la cantidad de energía que la burbuja podría acumular en forma de partículas, los frenazos de este vehículo serían más útiles como un arma que como parte de un medio de transporte.

Cohetes de antimateria

La antimateria es estupenda. Cuando un átomo de antimateria reacciona con uno de materia ordinaria, los dos se desintegran por completo, convirtiendo el 100% de su masa en energía. Como resultado, un gramo de antimateria puede liberar tanta energía como 43 millones de kilos de TNT al reaccionar con otro gramo de materia ordinaria.

Uno de los grandes problemas de viajar a través del espacio es que sólo puedes llevarte una cantidad limitada de combustible del lugar desde donde despegues. Pero, claro, con la antimateria en nuestras manos, incluso las cantidades más minúsculas de esta sustancia nos permitirían acelerar nuestras naves hasta fracciones considerables de la velocidad de la luz y maniobrar durante años sin tener que parar a repostar en cualquier planeta desconocido (si es que hay alguno en tus alrededores), lo que facilitaría la exploración espacial una barbaridad. Pero, para variar, hay problemas en el antiparaíso.

placeholder Estructura conceptual de un propulsor de antimateria. (Imagen: Hbar Technologies, LLC)
Estructura conceptual de un propulsor de antimateria. (Imagen: Hbar Technologies, LLC)

Incluso aunque destináramos a la fabricación de antimateria toda la energía producida anualmente en la Tierra en la actualidad, tardaríamos 10 millones de años en producir un kilogramo de esta sustancia. No, no es ninguna broma: se necesita un acelerador de partículas enorme para crear antimateria y, por suerte o por desgracia, tan sólo puedes fabricar unos cuantos átomos de antimateria cada vez que lo usas. De hecho, con un coste de unos 250 millones de dólares por cada 10 miligramos producidos, crear antimateria es también un proceso bastante caro.

Luego está el problema del almacenamiento, claro. Como cualquier objeto ordinario que entre en contacto con la antimateria va a reventar con una energía sin precedentes, grandes cantidades de antimateria tan sólo podrán guardarse suspendidas magnéticamente en el centro de recipientes totalmente vacíos. De momento el récord de tiempo que se ha podido guardar antimateria está en 16 minutos, así que no sólo estamos lejos de conseguir suficiente antimateria para planear un viaje espacial a las estrellas, sino también de mantenerla almacenada de manera segura durante el tiempo que dure el viaje.

Propulsión por agujeros negros

No, la idea nos es utilizar agujeros negros que nos remolquen con su intenso campo gravitatorio (no sería una muy buena idea). En realidad, la intención de una nave que utilizara un agujero negro como medio de propulsión sería aprovechar la radiación de Hawking que emiten estos objetos.

placeholder Imagen simulada de un agujero negro. (Imagen: Wikimedia Commons)
Imagen simulada de un agujero negro. (Imagen: Wikimedia Commons)

La radiación de Hawking es un flujo de fotones, neutrinos y partículas más pesadas que emiten los agujeros negros cerca de su horizonte de sucesos, el punto de no retorno. Esto se debe a que en los lugares donde se acumula mucha energía empiezan a crearse pares de partículas y antipartículas que, tan pronto como aparecen, se atraen entre sí y se aniquilan. Pero cerca del horizonte de sucesos de un agujero negro la gravedad es tan intensa que, cuando se forma uno de estos pares de partículas, una de ellas puede ser absorbida por el agujero negros mientras la otra sale despedida hacia el espacio. De esta manera, los agujeros negros van perdiendo su masa poco a poco y, si no tienen nada que tragarse, terminarán evaporándose a través de este tipo de radiación.

Los agujeros negros se evaporan más rápido y emiten flujos de partículas más intensos cuanto más pequeños son, así que la idea sería utilizar una antena parabólica para capturar la energía liberada por la evaporación de un agujero negro artificial situado en su centro.

Un agujero negro de este calibre requeriría una energía tremenda: una décima parte de la energía que emite el Sol en un segundo

Aquí la complicación está en fabricar ese agujero negro en un primer lugar, claro. Para que sea de alguna utilidad, el agujero negro tiene que ser suficientemente grande como para que se evapore a lo largo de un periodo de tiempo razonable, pero tan pequeño que el flujo de energía que emita pueda mover la nave. Una masa ideal para este agujero negro serían unas 660.000 toneladas, lo que le daría un tamaño de 0,9 attometros y le permitiría producir unos 160 pettawatts (160.000 millones de megawatts) durante 3,5 años.

Pero crear un agujero negro de este calibre requeriría una energía tremenda, del orden de una décima parte de la energía que el Sol emite durante un segundo, algo que sólo se podría conseguir con un láser de rayos gamma de alta frecuencia que está muy, muy lejos de nuestra capacidad tecnológica actual.

Bonus: el EM Drive

Es posible que hayáis escuchado hablar del polémico motor EM Drive, que pretende acelerar una nave utilizando sólo microondas. El año pasado traté el concepto en este otro artículo.

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