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  • 20/03/2017

Exploración espacial

Cómo frenar una micronave que llegase a Alfa Centauri

Conciben una nueva propuesta para enviar sondas diminutas al sistema estelar más cercano a la Tierra.

The Astrophysical Journal Letters

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Recreación artística de la superficie de Próxima b, el exoplaneta descubierto el año pasado en la zona habitable de Próxima Centauri, la estrella más cercana al Sol. [Observatorio Europeo Austral (ESO)/M. Kommesser.]

¿Podrá la humanidad viajar algún día a las estrellas? El año pasado, el multimillonario Yuri Milner anunció un ambicioso plan para enviar una flota de pequeños dispositivos a Alfa Centauri, el sistema estelar más próximo al Sol. Bautizado como proyecto Starshot («Disparo Estelar»), la idea consiste en lanzar varios cientos de microchips dotados de cámaras y sistemas de transmisión de datos y, una vez en órbita, acelerarlos por medio de un potente sistema de láseres hasta que alcancen una velocidad del orden del 20 por ciento de la velocidad de la luz. Dado que Alfa Centauri se encuentra a unos 4 años luz de la Tierra, tales micronaves tardarían unos 20 años en llegar a su destino. Una vez allí, tomarían datos y los transmitirían a nuestro planeta, a donde llegarían otros 4 años después. Milner y el séquito de científicos que se han sumado a explorar esta idea consideran que la iniciativa podría ponerse en marcha dentro de unos 20 años.

Pocos meses después de que Milner presentase su proyecto, un equipo independiente de astrónomos anunció el descubrimiento de Próxima b: un exoplaneta similar a la Tierra situado en la zona habitable de Próxima Centauri, una de las tres estrellas que conforman el sistema de Alfa Centauri. Como no podía ser de otra manera, la existencia de un mundo potencialmente habitable en nuestro vecindario galáctico más inmediato supuso un enrome incentivo para el proyecto Starshot.

Los expertos aún debaten sobre la viabilidad la iniciativa de Milner. No obstante, por más que fuese posible llevarla a cabo, la idea adolece de un serio inconveniente: al 20 por ciento de la velocidad de la luz (60.000 kilómetros por segundo, o unos 200 millones de kilómetros por hora), la flota de micronaves apenas tardaría unas horas en pasar de largo por el sistema de Alfa Centauri. Ese poco tiempo para tomar datos arroja serias dudas sobre la cantidad y la calidad de la información que podría obtenerse y, por ende, sobre el interés científico del proyecto.

Dicho problema podría tener una solución. Según un artículo publicado el pasado mes de febrero en The Astrophysical Journal Letters, las micronaves podrían frenarse si, a su llegada a Alfa Centauri, aprovechasen la presión de radiación de la luz emitida por las estrellas, así como la atracción gravitatoria ejercida por los astros. Los autores del trabajo, el astrofísico René Heller, del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar de Gotinga, y el informático Michael Hippke, han bautizado la nueva técnica con el nombre de «asistencia fotogravitatoria».

En la idea original del proyecto Starshot, acelerar las micronaves desde la Tierra por medio de láseres exigiría montarlas en una «vela espacial»: una placa extraordinariamente delgada, ligera y reflectante de unos 4 metros de lado. La idea de Heller y Hippke consiste en aplicar el mismo principio físico pero a la inversa: emplear una gran vela espacial y aprovechar la luz emitida por las estrellas para frenar las sondas. 

En sus cálculos, los autores han considerado una pequeña nave con una masa total de unos 100 gramos y dotada de una vela espacial fabricada con un material de densidad superficial similar a la del grafeno (entre 10–4 y 10–5 gramos por metro cuadrado). En tal caso, calculan que las naves podrían frenarse lo suficiente si, al acercarse a Alfa Centauri, desplegasen una gran vela espacial de unos 300 metros de lado. Para que la deceleración fuese eficiente, la máxima velocidad a la que las sondas podrían llegar a Alfa Centauri sería de unos 14.000 kilómetros por segundo; es decir, menos de un 5 por ciento de la velocidad de la luz. Ello implicaría un tiempo de viaje de unos 95 años, frente a los 20 del proyecto Starshot. Una vez en el sistema triple y con una velocidad reducida, se necesitarían otros 45 años para llegar a Próxima Centauri y estudiar con detalle su sistema planetario.

A pesar de requerir mucho más tiempo para llegar a su destino (unas cinco generaciones humanas, en lugar de una sola), los autores resaltan dos ventajas de su propuesta. Por un lado, la asistencia fotogravitacional no solo permitiría decelerar las naves, sino colocarlas en órbitas estables, lo que implicaría la posibilidad de estudiar tanto Próxima b como las estrellas de Alfa Centauri con un detalle muchísimo mayor. Por otro, las grandes velas espaciales no solo ayudarían a frenar las naves, sino que también permitirían acelerarlas a su salida del sistema solar empleando para ello la luz del Sol, en lugar del complejo y costoso sistema de láseres que requeriría el proyecto Starshot.

Más información en The Astrophysical Journal Letters. Una versión del artículo técnico se encuentra disponible en el repositorio arXiv.

Fuente: Sociedad Max Planck.

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