Proyecto Icarius: la gran odisea espacial

A nuestra especie le ha llevado unos 150.000 años extenderse por toda la Tierra. La exploración de la galaxia en busca de un mundo habitable podría ser el próximo gran proyecto. Pero cómo salvaríamos las grandes distancias que hay entre "sistemas solares"? 
Más allá del reto tecnológico que que supone, el salto a las estrellas tiene profundas implicancias biológicas, e incluso religiosas, que transformarían al hombrepara siempre.
 





PROYECTO ICARIUS




 


Próxima parada; LAS ESTRELLAS 





INGENIEROS Y FÍSICOS PERFECCIONAN EL DISEÑO DE UNA NAVE QUE LLEGARÁ A OTRO "SISTEMA SOLAR" EN POCAS DÉCADAS, UN DESAFÍO TECNOLÓGICO SIN PRECEDENTES 




El proyecto Icarius es un estudio teórico internacional cuyo objetivo radica en diseñar una nave capaz de viajar a otros sistemas estelares 
Fue lanzado en 2009 por la Sociedad Interplanetaria Britanica y la Fundación Tau Zero. El proyecto Icarius es el sucesor de la iniciativa Dedalius, que se desarrolló en los años 70. En esencia, esta proponía que mediante una extrapolación de las tecnologías existentes, era posible construír una sonda suficientemente veloz como para alcanzar una estrella cercana en un tiempo razonable para los seres humanos. Icarius utiliza esa misma premisa, pero centrada en los avances científicos actuales. la idea es producir una serie de informes técnicos que describan la ingeniería, funcionalidad, física, desempeño esperado y perfil de una misión no tripulada a un planeta ubicado en la zona habitable de un astro que se encuentre a menos de quince años luz de la Tierra 



¿HAY ALGUIEN AHÍ? 


"Hemos determinado que las naves Icarus serán impulsadas por fusión nuclear, tienen que ser diseñadas para desacelerar y detenerse en su destino, de modo que puedan hacer estudios científicos in situ, y deben llegar al punto elegido en menos de cien años", explica Jan Crawford, científico planetario del Birkbeck College, en Londres, y uno de los responsables del proyecto. La principal justificación científica para poner en marcha algo así es estudiar la habitabilidad de un planeta o las formas de vida presentes en él, una vez que los telescopios hayan confirmado la existencia de un mundo similar a la Tierra. Los constantes hallazgos de posibles exoplanetas realizados por la sonda Kepler de la NASA permiten aventurar que nuestra galaxia podría contener muchos cuerpos como el nuestro. "Hicimos un estudio de las estrellas que están a quince arios luz de distancia y comprobamos que existen al menos 58 astros y 38 sistemas estelares independientes", dice Crawford. Y agrega: "Quizás haya enanas marrones y rojas aún por descubrir, y no hay que olvidar que los planetas gaseosos gigantes también podrían contar con sus propias supertierras o lunas habitables. Lo cierto es que, mucho antes de que podamos construir un vehículo interestelar, los observatorios que situemos en el Sistema Solar nos habrán proporcionado un completo inventario de las estrellas que contienen mundos capaces de albergar vida. Así, sabremos adónde mandarla exactamente".



Alfa Centauri 




OBJETIVOS CERCANOS 

Por ahora, el candidato número uno es también el más cercano al Sol: el sistema triple Alfa Centauri, que se halla a 4,4 años luz, en la constelación del Centauro. En 2012, se encontró un planeta con una masa similar a la de la Tierra alrededor de la estrella Alfa Centauri. Aunque está diez veces más cerca de su sol que Mercurio del nuestro y es demasiado caliente como para soportar formas de vida tal como las que conocemos (su temperatura rondaría los 1.200 °C), ha animado a los científicos a buscar otros mundos o lunas en este sistema. "Alfa Centauri B es muy similar al Sol en lo que se refiere al espectro, edad y tipo de astro", señala Crawford. "¡Un buen lugar para explorar!". Andreas Tziolas, cosmólogo y miembro de la junta directiva de Icarus, también cree que hay que empezar por alguna parte. "Tenemos 35 de los mejores ingenieros interestelares ofreciéndonos su tiempo voluntariamente porque entienden la importancia del programa", dice Tziolas. "Hasta ahora, hemos invertido 25.000 horas de trabajo en él. Es nuestro único capital, aparte de algunas donaciones. Incluso formamos a estudiantes para que cooperen en subproyectos, como si estuvieran en la universidad. Estamos educando a la próxima generación de diseñadores de Icarus, y publicamos un estudio científico al menos una vez al mes". ¿Por qué es tan difícil realizar un viaje entre estrellas? 
Dejando al margen los obstáculos políticos y financieros, la razón fundamental radica en que habría que salvar enormes distancias. La Voyager 1, por ejemplo, fue lanzada hace más de 35 años. Hoy, es el objeto construido por la humanidad que se encuentra más lejos de la Tierra. Pero aunque se desplaza a una velocidad de 17,5 km/s, desde entonces solo ha recorrido 18 horas luz. 


 




HAY QUE PISAR EL ACELERADOR 

Por el momento, la sonda navega en una región ubicada al borde de la heliopausa, una especie de frontera donde el viento solar se diluye en el medio interestelar. Dicho de otro modo, apenas ha asomado la nariz fuera de nuestro sistema. Si estuviera orientada en la dirección correcta, aún tardaría 74.000 años en llegar a Alfa Centauri. Si aspiramos a que un vehículo alcance una estrella próxima en un tiempo prudente, como cien años, aquel deberá moverse al menos al 10 por ciento de la velocidad de la luz. Para eso, los expertos de Icarus podrían haber optado por sistemas exóticos de propulsión, por ejemplo la aniquilación de antimateria y la velocidad warp 


Breve reseña acerca de la velocidad warp 

De viaje en una burbuja 

Algunos estudiosos evalúan la posibilidad de perturbar el espacio-tiempo y así alcanzar velocidades mayores 

En 1994, el físico teórco mexicano Miguel Alcubierre planteó que, en lugar de viajar a través del espacio, donde la relatividad de Einstein nos obliga a no desplazarnos más rápido que la luz, nuestra nave podría hacerlo en una estructura artificial de espacio-tiempo normal denominada burbuja warp. 
Lo que se movería sería esa burbuja, comprimiendo el espacio-tiempo de frente a la sonda y expandiéndolo tras ella. Puesto que se trataría de una recreación del período de expansión que experimentó el universo en sus orígenes (proceso que, según se cree, se desarrolló más rápido que la velocidad de la luz) no se violarían las leyes de Einstein. 
Sin embargo, llevar a cabo la propuesta de Alcubierre necesitaría una cantidad de energía casi inconcebible. No obstante, en 2012 el físico de la NASA Harold White presentó un un estudio según el cual es posible cambiar la geometría de la burbuja, de modo que se reduciría sensiblemente ese requerimiento de energía. Es más, este equivaldría al necesario para mover una nave de mil kilos. White planea usar haces laser en su laboratorio para intentar perturbar el espacio-tiempo en una parte por millón (1 ppm). "Esto haría que la velocidad warp se convirtiese en algo plausible. Gracias a ella, un viaje a Alfa Centauri llevaría semanas, no generaciones " señaló el científico 








Pese a la idea de la velocidad warp, el proyecto apuesta por tecnologías que, con el conocimiento actual, puedan desarrollarse en décadas. Por tal motivo, optaron por la fusión nuclear, una técnica sobre cuya viabilidad se viene especulando desde hace medio siglo. 
Los expertos de Icarus estudian si la fusión por confinamiento inercial (ICF, por sus siglas en inglés) sería factible. Funciona calentando y comprimiendo esferas de combustible del tamaño de una cabeza de alfiler hechas con una mezcla de deuterio y tritio, isótopos pesados del hidrógeno. La idea es usar un láser para elevar su temperatura a unos 100 millones de grados Celsius, de modo que se unan los núcleos entre sí. En el proceso se obtendrían inmensas cantidades de energía limpia. 
Hasta ahora, ninguna de las recetas que hay de fusión ha cosechado resultados satisfactorios, esto es, producir más energía de la requerida para poner en marcha la reacción. Entre otras cuestiones, porque los protones que se hallan en el interior de los núcleos poseen la misma carga y se repelen, un fenómeno denominado barrera de Coulomb que se interpone entre nosotros y la tan ansiada fusión nuclear. 
No obstante, se han hecho importantes avances para confinar los repelentes protones en un recipiente magnético especial conocido como tokamak. Y los más optimistas creen que podría demostrarse la viabilidad de la ICF en solo cinco años, posiblemente en el Centro Nacional de Ignición estadounidense. Pero aunque se consiga hacer funcionar esta tecnología, el equipo de Icarus aún deberá decidir qué combustible sería el más adecuado para alimentar el reactor de la nave. 
"Existen varias opciones, cada una con sus pros y sus contras", señala Tziolas. "Deute- 
rio-deuterio, deuterio-tritio, deuterio-helio-3, deuterio-litio-6 (o 7Li), es decir, cristales de dilitio... Algunas combinaciones liberan más energía que otras, pero son difíciles de iniciar. Otras producen demasiados neutrones, lo que puede poner en peligro el vehículo, por lo que habría que equiparlo con un escudo protector. Hay combustibles que parecen perfectos, como el helio-3-deuterio". Y añade: "El problema es que, aunque este último elemento puede encontrarse en el agua de mar, el Me es sumamente escaso en la Tierra. Habría que obtenerlo, por ejemplo, en los planetas gaseosos, algo que, en principio, parece poco práctico y muy costoso". 
Por otro lado, el motor de Icarus debe poder desacelerar al llegar a su destino. Y no es nada fácil conseguirlo cuando se navega a altísimas velocidades. Tendríamos que equipar la nave con una especie de tobera magnética que controlara la cantidad y orientación de los flujos de gas, más o menos como hacen los aviones Harrier de despegue y aterrizaje en vertical. 





MAS CIENCIA Y MENOS FICCIÓN ESPACIAL 

El diseño de las naves debe estar sustentado en cálculos rigurosos y no en la ciencia-ficción 


En su forma final, que se alcanzaría una vez probados los denominados vehículos precursores, como la nave Icarus Starfinder, capaz de alcanzar la nube de Oort, en los límites del Sistema Solar, la configuración general del vehículo sería alargada. "Una columna vertebral separaría el motor de las demás secciones para evitar accidentes y minimizar daños causados por meteoritos", explica Tziolas. "Podría tener el tamaño de un portaaviones. Una serie de grandes estructuras esféricas donde se almacenaría el combustible estarían estratégicamente distribuidas a lo largo del eje. Aun así, el diseño debe estar sustentado en cálculos rigurosos y modelos de ingeniería, no en la física especulativa o la ciencia-ficción. Esto es, tiene que ser creíble, práctico, seguro y realizado a partir de materiales duraderos".





DESAFÍO TECNOLÓGICO BRUTAL 


Una de las propuestas plantea que la sonda cargue con, al menos, otras treinta de menor tamaño que se desprenderían de ella para explorar los planetas del sistema. La flotilla incluiría desde laboratorios meteorológicos hasta vehículos terrestres de reconocimiento. En la astronave podrían viajar cigotos congelados de una gran diversidad de organismos terrestres, que estarían bajo el control de robots. Estos se encargarían de reactivarlos para estudiar el desarrollo de las formas de vida en ambientes alienígenas. 
La nave, además, tendría que autorrepararse y realizar misiones de minería espacial. En su construcción se emplearían desde berilio Y distintas mezclas de titanio hasta grafeno y nanotubos de carbono. "Los materiales, de hecho, marcan una barrera a la ingeniería", dice Tziolas. "La identificación de esos factores que nos limitan es uno de los objetivos de Icarus. Rastrearemos las universidades en busca de personas que trabajen en campos relacionados con nuestras necesidades y buscaremos fondos para el avance científico". Es igualmente necesario considerar los problemas de navegación, telemetría y comunicaciones que implicarían semejante viaje. Así, como las señales de radio se atenúan con la distancia, la alineación entre la estación receptora y la nave sería crucial. 
"Las estrellas, que siguen siendo tomadas como un referente por los marinos en la Tierra, se encontrarían siempre en movimiento", afirma el astrónomo Rob Swinney, otro de los impulsores de Icarus. "Necesitaremos nuevos equipos informáticos y un software especial capaz de adaptarse a eso. Además, el efecto Doppler, una variación aparente en la longitud de onda que provoca el desplazamiento, va a cambiar nuestra perspectiva de la luz". 




ME RECIBEN, TIERRA? 


Tziolas cree que para comunicarse con la Tierra la nave necesitaría contar con una inmensa antena de 30 metros de diámetro y un sistema de retransmisión formado por boyas que iría soltando a lo largo del camino. Probablemente, el centro de control de la misión en nuestro planeta solo recibiría noticias de la sonda una vez cada cien años y viceversa. Para orientarse, la nave podría utilizar la posición de los púlsares. No obstante, en un estudio publicado en Acta Astronautica, Crawford describe cómo el espacio está compuesto por nubes y burbujas interesielares con distintas propiedades de densidad, estado de ionización de los granos de polvo o roca que podrían afectar la seguridad y trayectoria de la nave. 
Aunque a mediados del 2011 el equipo de la fase III del proyecto, que incluía someter 57 ensayos científicos a revisión externa y la puesta en marcha de veinte módulos de estudio, habrá que esperar para conocer un diseño definitivo que responda al torbellino de retos científicos y tecnológicos asociados a esta idea. En todo caso, si una civilización tiene dos alternativas, salir al espacio o extinguirse, Icarus está poniendo su grano de arena para darle una oportunidad a nuestra especie. 
Proyecto Icarius: la gran odisea espacial
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6 Comentarios Proyecto Icarius: la gran odisea espacial
mmmm creo que faltaria los relees en masa y ya estamos en MASS EFECT 3 jajaja
que hagan esto yaaaaaaaaaaaaa
Eso del impulso warp lo estan investigando en laboratorio en puerto rico, requiere cantidades de energia que ni nos pensamos que sea posible producir.
Lo de las comunicaciones podrian usar el entrelazamiento cuantico para tener comunicaciones en tiempo real. (mass effect igual)
Excelente, pues como van las cosas si no nos matamos antes en algunos cientos de a?
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