El tiempo es oro, también cuando se trata de viajar al espacio. Sin embargo, los mecanismos actuales de propulsión de aeronaves no están preparados para enviarnos más allá del sistema solar. Se ha investigado la posibilidad de hacerlo utilizando láseres. No obstante, a pesar de todo lo que nos ofrece esta herramienta, el mecanismo tiene algunas limitaciones. Ahora, sin embargo, se ha presentado una alternativa muy interesante, con la que se emplean una especie de balas diminutas y superrápidas, que empujan a la nave espacial hasta su destino.
Parece ciencia ficción, pero un grupo de científicos de la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA) está investigando ya la posibilidad de hacerlo. Según ellos, de este modo podrían lograr lanzar hasta el borde del sistema solar una nave espacial de una tonelada en solo 20 años. Esto es poquísimo, si tenemos en cuenta que con los métodos de propulsión actuales se tardaría entre 19.000 y 81.000 años. Demasiado para que haya alguien preparado para recoger el testigo de quienes la lanzaron.
La propuesta es tan interesante que ha sido una de las seleccionadas en 2023 por la NASA en su programa Innovative Advanced Concepts. Con él, se han entregado más de 175.000 $ en subvenciones, por lo que el proyecto, aun siendo ambicioso, tiene un buen presupuesto para empezar.
Métodos actuales para viajar al espacio
Viajar al espacio, más allá del sistema solar, cuenta con una gran limitación, sustentada en algo conocido como ecuación del cohete. Lo ha explicado a Universe Today uno de los responsables de este proyecto, Artur Davoyan:
“Todas las naves espaciales y cohetes actuales vuelan expandiendo combustible. Cuanto más rápido se tira el combustible, más eficiente es el cohete. Sin embargo, hay una cantidad limitada de combustible que podemos llevar a bordo. Como resultado, la velocidad a la que se puede acelerar una nave espacial es limitada. Este límite fundamental está dictado por la ecuación del cohete”.
Artur Davoyan, profesor asistente de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial en la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA).
Al limitar tanto la velocidad del cohete, viajar al espacio se convierte en todo un reto cuando las distancias son demasiado grandes. Además, si la carga de la nave espacial es muy grande, esa velocidad debe reducirse aún más. Por todo esto, la exploración espacial se centra sobre todo en el sistema solar.
Actualmente, las naves que han llegado más lejos son las Voyager 1 y 2. Sin embargo, estas se encuentran solo a 159 y 132 UA del Sol. Esto es muchísimo, pero no tan alejado como la heliopausa, que se ubica a 500 UA y señaliza la frontera entre el sistema solar y el espacio interestelar.
Propulsión nuclear para empujar una nave espacial
En los últimos años se ha intentado solucionar este problema a través de la propulsión nuclear. Esta puede ser de dos tipos.
Por un lado, la propulsión nuclear térmica se basa en el uso de un reactor de fisión para impulsar la nave espacial. En este, se utiliza el calor procedente de las reacciones de desintegración del uranio y el deuterio para calentar hidrógeno líquido. Así, este pasa a su estado gaseoso y se canaliza a través de una boquilla, para generar empuje.
Por otro lado, con la propulsión nuclear eléctrica se utiliza el mismo reactor, pero el calor se usa para obtener energía eléctrica con la que se alimenta un motor que se encarga del empuje.
Varias agencias espaciales han comenzado a realizar los primeros experimentos en esta dirección. Sin embargo, sigue siendo una opción poco útil para viajar al espacio más allá del sistema solar.
Balas ultrarrápidas para viajar al espacio
Para solventar todos los problemas anteriores, los científicos han empezado a estudiar la opción de viajar al espacio con ayuda de rayos láser. Estos podrían empujar la nave espacial por presión de radiación, de modo que no haría falta combustible. De este modo, se podrían alcanzar velocidades cercanas a la de la luz. Sin embargo, hay un problema, pues los láseres divergen a largas distancias.
Por eso, aunque se pudiese obtener una nave espacial más rápida, aún no se podría aprovechar esa velocidad para llegar más lejos.
Para solucionar este problema, el equipo de Davoyan propone seguir usando rayos láser, pero añadir un camino de pequeñas balas, que serían las que se encargarían de empujar la nave espacial. Esas balas serían bolitas muy pequeñas, que se acelerarían a velocidades muy altas mediante ablación láser. Es decir, se usaría un láser para calentarlas de manera que absorbieran tanta energía que el material terminaría convirtiéndose directamente en gas. Esto generaría un impulso que empujaría la nave espacial hacia delante.
Estas balas son más pesadas que los fotones de un rayo láser normal, por lo que se obtendría un impulso mayor. Además, no divergen cuando se aumenta la distancia, por lo que se podría viajar en el espacio más allá del sistema solar. Y otra gran ventaja es que se podría impulsar una carga mayor. Otros diseños conceptuales estaban en el orden de gramos o pocos kilos, mientras que ellos hablan de impulsar una nave espacial de una tonelada.
Lógicamente, aún queda mucho por investigar, pero esta podría ser una herramienta revolucionaria en la carrera espacial. Ya hemos visto cómo viajar más deprisa, ahora queda conseguir viajar más lejos. Mucho, mucho más lejos.