TARDÍGRADOS

Ciencia en español

El proyecto Starshot a las estrellas

Posted by Albert Zotkin en abril 29, 2016

El Proyecto Breakbrough Starshot financiado por el multimillonario ruso Yuri Milner, el cual pondrá los 100 millones de dólares iniciales, consiste en enviar micronaves espaciales, de pocos gramos de peso cada una, hacia el sistema estelar Alfa Centauri, que se encuentra a 4,37 años-luz de la Tierra. La intención de enviar esas micronaves es explorar ese sistema estelar, hacer fotografias de alta resolución de posibles planetas y enviarlas a la Tierra. Y todo eso quieren hacerlo en una generación, es decir 20 años de viaje y 5 años para enviar las fotos.

Pero, existen pequeños detalles que podrían poner en peligro el éxito de esa misión. En primer lugar, una nave espacial como las que usualmente exploran nuestro sistema solar o como las que están actualmente escapando de él (Voyager, Pioneer) tardaría unos 80 mil años en llegar a las inmediaciones de Alfa Centauri, sin embargo, en el proyecto Starshot se pretende que lo hagan en 20 años, es decir que viajen a una velocidad del 20% de la velocidad de la luz. Para conseguir esa velocidad de 0.2c, una micronave, que dispondrá y desplegará unas velas solares, sería acelerada mediante un potente rayo láser de unos 100 gigavatios durante unos 30 minutos. Pero, el pequeño detalle es que aunque fuera posible acelerar hasta 0.2c la microsonda espacial, no habría forma de desacelerarla cuando llegase a las inmediaciones del destino. Luego, si su objetivo es fotografiar posibles exoplanetas de ese sistema estelar, la pregunta es cómo se consigue fotografiar con nitidez un objeto si la velocidad relativa entre él y la cámara es de 0.2c.

starshot-starchip-alpha-centauri-160412b-02

La idea Starshot es fascinante. Yo incluso propondría un láser de 1 teravatio (1000 gigavatios) para que esos chips estelares llegaran a Alfa Centauri no ya en 20 años sino en 5. Pero, el problema está en que ese proyecto es casi inviable por muchas razones, no solo los retos tecnológicos apuntados arriba. La principal razón es que se necesitarían más de 20 años de investigaciones y de patentes antes de siquiera construir un prototipo. Es decir, descontando los 20 años de singladura interestelar, habría que sumar al menos 50 años de investigaciones y avances tecnológicos para dispositivos y sistemas pertinentes con el proyecto. Podríamos sumar un siglo entero. ¿Quién es capaz de financiar un proyecto de un siglo de duración aportando 100 millones de dolares cada diez años, por ejemplo?. Lo que era un proyecto ilusionante por conseguir enviar una sonda a la estrella más cercana que haga fotos y nos las envíe a la Tierra en menos de 25 años, se convierte en un proyecto decepcionante porque no se conseguirían avances significativos en menos de un siglo. Los recursos financieros aportados del proyecto serían un auténticos desperdicio, y ni el multimillonario más multimillonario del mundo estaría dispuesto a gastarse más de 60 mil millones de dólares en un proyecto que en poco o en nada aportaría al progreso de la ciencia y de la humanidad, y lo peor, sería a fondo perdido. Además, puesto que Starshot es simplemente un disparo desde la Tierra hacia Alfa Centauri, la más mínima perturbación inicial implicaría un desvío significativo respecto del objetivo. Su trayecto caótico impediría alcanzar un objetivo tan remoto a largo plazo. Además, supongamos que hay fortuna y los científicos apuntan correctamente hacia el objetivo, entonces entraría en juego otro factor llamado posición aparente. Disparar a un objeto distante 4,37 años-luz que no está estático tiene el pequeño inconveniente de que si apuntas hacia su posición aparente (la posición que indica la luz que estás recibiendo de él en ese momento) entonces cuando la bala llegue a sus inmediaciones podría ocurrir con mucha probabilidad que el objeto no está donde se suponía que debía estar, y la bala pasaría muy alejada de la diana real.

Alfa Centauri es básicamente un sistema binario de una estrella enana amarilla (Alfa Centauri A) y una enana naranja (Alfa Centauri B). Pero existe otra estrella que orbita alrededor de ese sistema binario, aunque muy alejada. Es una enana roja llamada Próxima Centauri. Es decir, ese sistema estelar está formado en realidad por tres estrellas enanas. Al ser un sistema de tres cuerpos, los posibles exoplanetas que orbiten en él poseerían órbitas poco estables. Eso nos hace pensar que posiblemente haya pocos exoplanetas.

Este sistema estelar se encuentra a tan sólo 41,3 billones de kilómetros (4,37 años-luz). Una sonda espacial como la Pioneer 11, la cual está escapando del sistema solar a una velocidad de 40.960 km/h, si su dirección fuera hacia Alfa Centauri (que no lo es), llegaría en unos 115 mil años.

En un párrafo anterior digo que la idea Starshot es fascinante. No sé si se me ha entendido bien la ironía, pero es evidente que a mi ese proyecto no me ilusiona, por dos motivos. El primero es que existen demasiadas barreras tecnológicas y presupuestarias, y el segundo es que el resultado del proyecto suponiendo que tuviera el éxito deseado sería únicamente la obtención de unas cuantas fotografías más o menos borrosas de algún exoplaneta o asteroide. La forma más ilusionante de explorar el espacio profundo de nuestra galaxia es el proyecto COINN (Colonias Interestelares de Naves Nómadas).

3 comentarios to “El proyecto Starshot a las estrellas”

  1. En primer lugar podrian poner un laser inverso para la desaceleracion de la nave una vez que consideren cuando es el tiempo en que ha llegado al destino, la segunda cosa que tengo duda es que si se viaja a la veocidad cercana a la de la luz el tiempo no varia? es decir la nave tarda un tiempo en llegar pero en realidad el tiempo de lo que esta fuera de la nave sera el futuro lejano lo que se tiene que sumar el tiempo que tarda la nave en llegar mas el tiempo que ha pasado por lo que cuando llegue la nave habran pasado muchos miles de años mas en el resto del universo eso es lo que se dice un viaje al fururo, por lo que tiene algun sentido hacer viajes para descubrir otros planetas si cuando llegues habra pasado mucho mas tiempo?????????, no para ti que viajas a esa velocidad sino para los demas.

    • Hola Angelo, gracias por comentar. En primer lugar, un láser inverso para desacelerar cuando la micronave llegara al destino no sería posible ya que la aceleración inicial hasta alcanzar esa velocidad (0.2c) cercana a la de la luz se haría desde la Tierra con potentes rayos láser, y sólo durante un pequeño tiempo de unos 30 minutos. Para desacelerar esas micronaves en el destino habria que hacerlo localmente desde alli, y eso no sería posible. En cuanto al tiempo que tardaría en llegar, sería de 20 años para nosotros que quedamos en la Tierra, pero para una micronave habrían transcurrido 147 días menos. Esa es la predicción que hace la Relatividad Especial de Einstein, se llama dilatación del tiempo, y dice que hay dos tiempos involucrados, el tiempo coordinado, Δt, que es el tiempo transcurrido en nuestro reloj en la Tierra y el tiempo propio, Δτ, que es el tiempo transcurrido en el reloj de la micronave:

      \displaystyle  \Delta \tau ={\sqrt {1-{\cfrac {v^{2}}{c^{2}}}}}\;\Delta t \\ \\ \\  \Delta \tau ={\sqrt {1-{\cfrac {(0.2c)^{2}}{c^{2}}}}}\;(20 \times 365) = 7152.5 \; \small \text{d\'ias} \\ \\ \\   \Delta t - \Delta \tau = 7300 - 7152.5 = 147.5 \; \small \text{d\'ias}

      Saludos

  2. Hola, me ha quedado claro, supongo que la nave no tendria incorporado el laser para acelerarse a sí misma, de esta forma no seria posible desacelerarla porque incorporar un laser tan potente creo que seria complicado en la nave, lo que deberian es ajustar bastante la direccion para que vaya directo al destino. Lo del tiempo y la velocidad de la luz hay mucha informacion erronea por internet cualquiera comenta algo de velocidad, de cientos de años y de cientos de años que pasan para el observador pero no hace exactamente los calculos como tu los presentas, de esta forma se ve claramente con la formula el calculo exacto de dias, por lo que no es tanto en principio para llegar, no pasa tanto tiempo como pensaba viajando a la velocidad de la luz, o sea lo que es un viaje al futuro mientras tardas de descubrir nuevos planetas fuera del sistema solar en nuestra galaxia.

    Aunque Alfa centauri es la estrella mas cercana, creo que para llegar a otras estrellas mas lejanas dentro del sistema galactico habria que viajar de otra forma como por puertas estelares pero segun he oido puedes acabar en otra parte del universo o incluso en otro tiempo que para el universo puede ser un instante menos pero para nosotros 100.000 años, segun la fuerza de la gravedad que puede modificar el tiempo. Gracias de nuevo por la informacion.

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