Proyectan poder viajar a planetas distantes a partir de novedosas tecnologías

Por Especial para EL DIA
de National Geographic

Hace apenas unos meses, se supo que hay un mundo del tamaño de la Tierra girando alrededor de Próxima Centauri, la estrella más cercana al sol. Ahora, un equipo de astrofísicos cree que hay una manera de visitar en un futuro no muy lejano ese planeta, o alguno de los que descubrió la NASA según el anuncio del miércoles último.

El método apela a algo similar a la Breakthrough Starshot Initiative, plan revelado el año pasado para enviar una flota de pequeñas naves espaciales hacia las tres estrellas del sistema Alfa Centauri, que incluye a Próxima. Propulsadas por un láser gigante, esas pequeñas naves atravesarían el sistema en cuestión de segundos, tomando fotos, reuniendo datos y, de alguna manera, enviando esa información a la Tierra. Y ¿qué sucedería si, en cambio, una nave pequeña y liviana pudiera frenar, entrar en órbita alrededor de Próxima y permanecer ahí un tiempo?

“Tomar algunas fotos lleva pocos segundos, y se pierde el objetivo, no sirve de nada”, opina el astrofísico Michael Hippke. “En cambio, si se consigue entrar en órbita alrededor del blanco, es posible permanecer ahí en tanto la sonda funcione”.

Un gran láser

Los “astro-empresarios” desarrollaron la Breakthrough Starshot Initiative incluso antes del anuncio de la existencia de un exoplaneta del tamaño de la Tierra alrededor de Próxima. Y eso porque el trío de estrellas de Alfa Centauri es el sistema más cercano al nuestro. Ahora, ese mundo extraño- llamando Próxima “b” es especialmente interesante porque está a apenas 4,24 años luz de distancia, lo que lo convierte en nuestra mejor oportunidad de visitar con robots un exoplaneta durante un período de vida humano.

Pero la Breakthrough Starshot no deja demasiado tiempo para la exploración. Tal como se planificó, la nave nanométrica StarChip emplearía velas altamente reflectantes para aprovechar la energía de un enorme láser que aún se está por construir y que le permitiría a la nave viajar a 20 por ciento la velocidad de la luz.

Incluso a ese ritmo, tardaría 20 años e llegar al trío Centauri, y sin manera de frenar, la nanonave atravesaría el sistema en cuestión de segundos.

Ahora, Hippke y su colega René Heller creen haber encontrado la forma de usar la luz estelar no sólo para desacelerar esas nanonaves sino además para ayudarlas a entrar en órbita alrededor de Próxima. La idea del equipo alteraría el plan de Starshot.

“La energía necesaria para enviar una sonda interestelar a Próxima “b” sería esencialmente la energía requerida para poner la vela en órbita alrededor de la Tierra usando un cohete convencional”, dice Heller, del Instituto Max Planck para la Investigación de la Energía Solar, de Alemania. “Esto reduciría sustancialmente las demandas tecnológica y energética de una misión interestelar con la desventaja de hacerla cinco veces más lenta”.

Usar la luz de las estrellas distantes como freno es un concepto surgido de la idea de que la luz solar puede impulsar una nave espacial por el vacío, que es para lo cual fueron hechas las velas solares. Estas grandes telas extremadamente brillosas y ultrafinas capturan la energía de los fotones del sol así como las velas de un buque capturan el viento.

Se cree que si los fotones pueden usarse para impulsar una nave desde atrás, también pueden ser usados para frenar una sonda que llega, así como el viento tanto puede acelerar como desacelerar un barco.

En un estudio publicado por Astrophysical Journal Letters, Heller y Hippke explican cómo funciona esto. Empiezan por pensar en una nave que pesa aproximadamente lo que una pastilla de jabón, festoneada con velas que miden más que la superficie de 14 canchas de fútbol.

Impulsada por la luz del sol que pega contra esas velas, la nave podría viajar al sistema Centauri. Luego, reorientando su vela, la nave podría ser detenida por los fotones entrantes de Alfa Centauri.

Una vez allí, o bien puede permanecer en órbita alrededor de la más brillante de las dos estrellas de Alfa Centauri o, luego de una serie de maniobras que involucran a ambas estrellas, podría usar la gravedad del par para impulsarse hacia Próxima, donde finalmente entraría en órbita.

Mientras estuviera alrededor de Próxima Centauri, la nave podría reunir datos y fotos y enviarlas a la Tierra.

“Es un objetivo interesante porque sabemos que tiene un planeta en la zona habitable”, añade Hippke.

Es una idea irresistible, pero tomaría un poco más que un período de vida. Empujada por la luz solar, la nave con rumbo a Centauri abandonaría el sistema solar viajando a 4,6% la velocidad de la luz.

A ese ritmo, tardaría aproximadamente 95 años en llegar al sistema Centauri. Luego de ser desacelerada por la luz solar de Alfa Centauri, la nave tardaría otros 46 años en llegar a Próxima.

Eso significa que los datos científicos serán enviados a generaciones futuras.

“Nuestra principal preocupación al definir el concepto Starshot era visitar Alfa Centauri en nuestra vida”, dice Avi Loeb, del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian. El presidente del comité asesor de la Breakthrough Starshot Initiative.

“El equipo láser que ideamos puede empujar la vela con un flujo de energía un millón de veces más grande que el flujo solar local”.

Una nave que viaje así de rápido no puede ser detenida del otro lado sólo por la fuerza de la luz estelar, pero llegará allá mucho más rápido. A Loeb también le preocupa que las grandes velas ultralivianas de Hippke y Heller dependan de materiales que aún no han sido del todo desarrollados.

No obstante, los avances previsibles en el campo de la ciencia de los materiales podrían permitir desarrollar las velas que hagan que la nave sea más liviana y rápida.

“Si podemos producir en masa grandes cantidades de grafeno y revestirlas con un metamaterial, estamos a punto de lograrlo”, dice Hippke. “A esto se le agrega algunos sensores, un láser de comunicaciones y algunas otras cosas- como en un smartphone- y ya está”.

Y los datos que podría obtener una misión semejante hacen que bien valga la pena esperar.