En este post voy a enumerar lo que sería el futuro de la propulsión interestelar, lo que nos daría la capacidad para poder conocer lo que el ser humano busco desde siempre: viajar hacia otros sistemas estelares.


Viajes Interestelares: el futuro


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Un poco de historia primero...

El primer viaje interestelar no tripulado se inició en 1983 cuando la sonda Pioneer-10 abandonó el sistema solar. El tránsito que la llevó hasta los confines del sistema solar había durado once años.


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Pioneer 10


Entre las naves con trayectoria interestelar, también se hallan las Voyager 1 y 2. Estas naves transportan mensajes e información sobre la Tierra y la civilización humana, destinados a eventuales entidades inteligentes extraterrestres. Pero el tiempo que tardarán en alcanzar las "inmediaciones" de una estrella, supera la edad de nuestra civilización. La propulsión química está claramente obsoleta para un viaje interestelar, incluso con la ayuda de la aceleración obtenida por la atracción gravitatoria de los planetas. Se plantea la necesidad de nuevos métodos de propulsión para efectuar viajes interestelares viables.

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Voyager 2


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PROPULSION IONICA



Funciona a base de la repulsión entre átomos ionizados. El empuje que suministra es minúsculo, pero lo hace durante un larguísimo período de tiempo. Es decir que, aunque incapaz de despegar o aterrizar, permite acelerar la nave poco a poco en el espacio. Su perfil de respuesta la hace ideal para largos viajes. Sin embargo, aunque óptima para propulsar pequeñas cargas, se muestra poco prometedora para vehículos de gran masa.


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VELA SOLAR


El viento solar es el flujo de partículas proyectadas por la magnetosfera del Sol. Una amplia estructura de membranas ultraligeras permite recoger el choque de esas partículas de manera suficientemente válida como para impulsar la nave. El perfil de respuesta es semejante al de la propulsión iónica; es decir, un débil empuje durante un largo período de tiempo. A mayor lejanía del Sol, sería cada vez más ineficaz, y el resto del viaje debería completarse por inercia una vez obtenida la velocidad de escape solar. Se pueden alcanzar velocidades hasta 2/3 la de la luz. Una variante de este sistema es la Vela Láser: Desde el Sistema Tierra-Luna, un descomunal generador alimentado por paneles solares, proyectaría permanentemente un haz láser en dirección a la nave en tránsito interestelar. La presión de la luz aceleraría el vehículo hasta la velocidad requerida.


energia oscura


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PROPULSION NUCLEAR TERMICA


Con un reactor de fisión similar en concepto al de las centrales nucleares, es posible calentar gases a temperaturas elevadísimas, los cuales salen a chorro por la tobera. El perfil de respuesta es semejante al de la propulsión química, pero con mayor empuje. Permite despegar desde la Tierra y acelerar rápidamente en el espacio.

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RAMJET COSMICO


El aprovechamiento de los átomos libres en el espacio como combustible para una cosmonave, resulta muy atractivo, porque de este modo podría prescindirse de transportarlo a bordo, y además la cantidad disponible sería ilimitada. Tengamos en cuenta que la configuración típica de una nave interestelar autopropulsada es en su mayor parte depósitos de combustible, y una pequeñísima carga útil. Una nave que utilizara este sistema funcionaría como un gigantesco embudo, que merced a un descomunal campo electromagnético atraería las partículas del espacio circundante hacia el interior del colector que desembocaría en el reactor nuclear. Este tendría así asegurado su combustible y podría continuar propulsando la nave y generando el campo electromagnético. El principal problema que se plantea es la enormidad del área necesaria para capturar materia en el "vacío", que para un vehículo de mil toneladas debería tener un radio de unos dos mil kilómetros. Semejantes campos magnéticos y estructuras entran en
conflicto con las posibilidades actuales de la ingeniería.


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EL PROYECTO DEDALO


El más factible es el proyecto Dédalo, del que ya existen estudios técnicos teóricos, que demuestran, al menos en apariencia, la viabilidad de una cosmonave así con tecnología de finales del siglo 21. Su peso de cien mil toneladas nos puede asustar si tenemos en cuenta que ninguna astronave ha llegado ni siquiera a las mil, incluídos el complejo orbital MIR y la grandiosa estación Skylab. Pero sin embargo, es lo que pesa un transatlántico, un portaaviones, o un buque petrolero. Por tanto, Dédalo entra en las posibilidades de la ingeniería. Utilizando un reactor nuclear de fusión, obtendrá la energía fusionando Hidrógeno-2 y Helio-3 en Helio-4. La escasez de Helio-3 en la Tierra y su abundancia en Júpiter, aconsejan llenar los tanques en órbita del planeta gigante. Dédalo será montada allí. Una vez puesta a punto, abandonará la órbita de aparcamiento y se zambullirá en el océano interestelar. Después de un tiempo de impulso de 46 meses, se hallará a 77 días-luz de nuestro sistema solar, y habrá logrado una velocidad de un octavo de la de la luz. Con esta velocidad le será posible completar el resto del trayecto por inercia. Su objetivo será la estrella Barnard, a casi 6 años-luz de distancia, que alcanzará después de un tránsito de 52 años. Cruzará este sistema solar obteniendo datos de la estrella y los planetas. La información será retransmitida hacia la
Tierra, donde se captará 6 años después mediante una red de radiotelescopios en superficie o en el espacio. La sonda Dédalo deberá estar controlada por una computadora capaz de prescindir de las instrucciones humanas y con una vida superior al medio siglo de funcionamiento. Se escogió la estrella Barnard como objetivo debido a los planetas supuestamente detectados a su alrededor, y también por tratarse de una estrella muchísimo más antigua que el Sol y el grupo local.


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LAS FUENTES DE ENERGIA


La fusión nuclear es la energía que hace funcionar a las estrellas. Un reactor de fusión no es ni más ni menos que un sol artificial. Pero sin embargo, tan colosal energía se queda corta ante las necesidades energéticas que precisan proyectos más ambiciosos de viaje, o el alcanzar velocidades muy próximas a la de la luz. La demanda energética del Hombre va más allá de las energías que operan en el universo, y le llevan a explorar métodos de producción de energía aún más poderosos que la fusión nuclear, de entre los que destaca el más titánico de todos: La interacción entre Materia y Antimateria. Hasta donde sabemos, no existe antimateria de modo natural y estable en nuestro universo. Se cree que la hubo durante el Big Bang y los primeros momentos de existencia del universo. Su poder energético al reaccionar con la materia es descomunal, mucho más allá que cualquier reacción nuclear. Un accidente con antimateria a bordo de un vehículo en órbita a la Tierra, podría devastar nuestro mundo.

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OTROS CONCEPTOS DE VIAJE


Hasta ahora, todos los métodos de propulsión que hemos visto adolecen de la misma limitación: el viaje se realiza a velocidad no mayor que la de la luz. Con esa velocidad no parece viable realizar más que pequeñas excursiones locales en un radio de unos 50-100 años-luz, quedando casi descartadas las expediciones cósmicas tripuladas, y por supuesto los viajes extragalácticos. Para afrontar estas metas tan ambiciosas, hay que abordar nuevos y revolucionarios conceptos de viaje, cuya aparente demanda energética hace incluso que la reacción materia-antimateria resulte bastante pobre.

CONVERSION DE MATERIA A TAQUIONES: EL VIAJE A MAYOR VELOCIDAD QUE LA DE LA LUZ


Las partículas que forman la materia no pueden moverse a velocidad mayor que la de la luz, debido a que tienen masa. Los fotones poseen lo que se llama "masa en reposo cero", y no pueden moverse, en el vacío, ni por encima ni por debajo de esa velocidad. Una partícula teórica, el taquión, tendría unas características más allá de las de la "masa en reposo cero", es decir que sólo podría moverse por encima de la velocidad de la luz. Además, la repercusión de su energía sobre su velocidad respondería a un modelo inverso al de nuestras partículas. A menor energía, mayor velocidad. En teoría, si su energía fuese cero, su velocidad se dispararía hasta el infinito, y desaparecería en la nada (al salir del universo). Cuanto
mayor fuese su energía, menor sería su velocidad. Con una energía virtualmente ilimitada, lograría ralentizarse hasta alcanzar la frontera de la velocidad de la luz.

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La conversión de partículas materiales en taquiones, y la posterior reconversión de taquiones en partículas materiales, podría permitir a una cosmonave viajar por encima de la velocidad de la luz, convertida temporalmente en una estructura inmaterial, en un "fantasma" avanzando por un universo distinto del normal.



DISTORSION GRAVITATORIA DEL ESPACIO-TIEMPO: VIAJAR SIN MOVERSE


Para alcanzar distancias realmente lejanas, deberíamos abandonar el concepto que tenemos de viaje, que implica el movimiento a través del espacio. Sería posible viajar sin moverse, si modificásemos a nuestro antojo el espacio-tiempo. Esto nos permitiría tender puentes relativistas, conectar dos puntos distantes del universo para pasar de uno a otro como se cruza un umbral.

Imaginemos que el universo tiene sólo dos dimensiones y es un mantel cuadriculado en letras y números. Estamos en la fila A y queremos viajar hasta la Z. El viaje convencional consistiría en movernos a través de B, de C, de D, hasta al cabo de muchos millones de años llegar por fin a Z. Pero ¿qué ocurriría si levantásemos el mantel y lo doblásemos hasta unir las filas A y Z?. Bien, en ese caso, A y Z pasarían a ser correlativas, al menos mientras mantuviéramos el mantel en esas peculiares condiciones, con lo cual cruzaríamos directamente de A a Z, sin habernos movido a través del espacio intermedio.

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Hasta ahora, la única fuerza que conocemos capaz de deformar el espacio-tiempo, es la gravedad. La naturaleza de la gravedad es hoy por hoy desconocida. Un sector de la comunidad científica la considera como un flujo de partículas a las que se llama gravitones. Si pudiésemos alterar a nuestro antojo la densidad de un cuerpo de gran masa, tendríamos un agujero negro artificial, cuya gravedad quizá podríamos enfocar, mediante métodos adecuados, hacia el punto a donde quisiéramos viajar. Volviendo al ejemplo del mantel, en A se establecería durante unos "instantes" un agujero negro, y en Z un agujero blanco.


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Bueno espero que les haya gustado, a mi me parecio bastante interesante asi que seguro a ustedes tambien... Adioss


Fuente: http://www.inteligenciaartificial.cl/ciencia/interestelar/astronautica.htm