Comenzó con una explosión
El universo está ahí fuera, esperando que lo descubras
Las estrellas Alpha Centauri (arriba a la izquierda), incluidas A y B, son parte del mismo sistema de estrellas trinarias que Proxima Centauri (en un círculo). Beta Centauri, la otra estrella brillante en esta foto, es mucho más grande y está más lejos. Crédito de la imagen: Usuario de Wikimedia Commons Skatebiker
Por Ethan Siegel, para Forbes Diciembre 29 de 2017
Las opiniones expresadas por Ethan Siegel, colaborador de Forbes son suyas, exclusivamente.
Ha habido algunos momentos magníficos en la historia de la NASA, así como algunos objetivos a los que hemos aspirado, pero que aún no nos hemos dado cuenta. Hemos enviado humanos a la Luna, instalando dispositivos allí y recuperando muestras para el regreso a casa. Hemos enviado sondas a todos los planetas del Sistema Solar, y también a muchos asteroides, cometas y lunas. Incluso hemos lanzado algunos de ellos fuera del Sistema Solar, con más por seguir. Hemos aprendido cómo buscar mundos alienígenas, y nuestros grandes observatorios nos han ayudado a fotografiar y comprender el Universo como nunca antes. Y nuestro siguiente gran paso, como un equipo de la NASA revelado en la reunión de la Unión Geofísica Americana de este mes, podría ser viajar a Alpha Centauri: otra estrella. Si lo hacemos, así es como este proyecto cambiará el mundo.
Una interpretación del artista de Proxima Centauri vista desde la parte del "anillo" del mundo, Proxima b. Sería más de 3 veces el diámetro y 10 veces el área que ocupa nuestro Sol. Alpha Centauri A y B (mostrado) serían visibles durante el día. Se desconoce por completo si hay planetas alrededor de Alpha Centauri A o B en este momento. Crédito de la imagen: ESO / M. Kornmesser
Los mayores avances, tanto científicos como sociales, surgen de intentar algo grandioso y esforzarse por convertirlo en un logro. Cuando decidimos ir a la Luna, sabíamos que estábamos emprendiendo un desafío increíblemente difícil, que requeriría la inversión de miles de millones de dólares, los esfuerzos de miles y miles de expertos y el desarrollo de nuevas tecnologías y nuevas aplicaciones. de conocidos. ¿El resultado? Después de ocho años de luchar por un objetivo común,
El Apolo 11 llevó a los humanos a la superficie de la Luna por primera vez en 1969. Aquí se muestra a Buzz Aldrin montando el experimento de Viento Solar como parte del Apollo 11, con Neil Armstrong tomando la fotografía. Crédito de la imagen: NASA / Apollo 11
Pero eso fue realmente solo el comienzo. Cuando hablas con la gente sobre las tecnologías derivadas del programa Apollo, generalmente pueden apuntar al teflón y al lápiz espacial, pero una gran cantidad de tecnologías cotidianas que mejoran nuestras vidas surgieron como resultado directo de esa inversión. No podríamos haberlos predicho de antemano, pero aquí hay una lista parcial:
- alimentos liofilizados,
- trajes de refrigeración (desde conductores de carreras hasta pacientes médicos),
- reciclaje de fluidos corporales (mejora de la diálisis renal),
- aislamiento de espuma mejorado (evita que las tuberías se congelen),
- tejidos ignífugos (equipo revolucionario contra incendios),
- mejoras de purificación de agua,
- aislamiento de lámina metalizada (para la eficiencia de calefacción / refrigeración del hogar),
- monitoreo de gases peligrosos,
- cúpulas / techos del estadio,
- mejoras simuladas de terremotos y pruebas de estrés,
- paneles solares,
- el desfibrilador automático implantable,
donde hay muchos más de Apollo solo.
El programa de transbordadores y la Estación Espacial Internacional, entre muchos otros, también tienen su propio conjunto de tecnologías derivadas. Curiosamente, ha sido un proceso aditivo, ya que muchas de las tecnologías Apollo hicieron posible el transbordador y el ISS. Crédito de la imagen: NASA
Ir a la Luna en la década de 1960 fue un desafío tremendo dado el nivel de tecnología en ese momento, pero no es nada comparado con ir a otro sistema estelar en el siglo XXI. En lugar de viajar cientos de miles de millas, necesitamos viajar aproximadamente 4 años luz: aproximadamente 2,000 veces más lejos que la nave espacial Voyager 1 ha viajado. Llegar allí en una vida humana significa que tendríamos que viajar miles de veces más rápido de lo que hemos enviado una nave espacial, al menos un pequeño porcentaje de la velocidad de la luz.
Una tabla logarítmica de distancias, que muestra la nave espacial Voyager, nuestro Sistema Solar y nuestra estrella más cercana, para comparar. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech
Actualmente, solo hay algunas ideas que podrían funcionar, una superando a las otras.
1. Podríamos desarrollar propulsión antimateria, pero la cantidad de antimateria requerida es mucho más de lo que la humanidad es actualmente capaz de generar.
2. Podríamos realizar un lanzamiento electromagnético, en el que un mecanismo tipo railgun largo acelera un pequeño objeto a una gran velocidad.
3, O, lo más probable, podríamos utilizar la idea de la vela láser, donde una serie de potentes láseres convergen en una vela altamente reflectante, que puede acelerar hasta el 20% de la velocidad de la luz.
La interpretación de este artista de una vela accionada por láser podría ser la forma más prometedora, dada nuestra tecnología actual y el camino a seguir, de enviar un dispositivo impulsado por un ser humano a otra estrella. Crédito de la imagen: Adrian Mann, a través de http://www.deepspace.ucsb.edu/projects/directed-energy-interstellar-precursors
Esta última idea es la más prometedora, especialmente teniendo en cuenta que la humanidad ya es capaz de construir una matriz de láser con suficiente poder para enviar un dispositivo del tamaño de un microchip conectado a una vela apropiadamente reflectante a su destino.
link:
Construir una matriz de láser de este tipo requeriría una gran inversión en la construcción de infraestructura en el espacio. Desarrollar las velas capaces de reflejar suficiente luz a la vez que soportan el calor y mantienen su equilibrio requerirá un gran avance en la ciencia e ingeniería de materiales. Para soportar el viaje a través del espacio interestelar a velocidades tan altas, necesitaremos desarrollar tecnologías de blindaje / deflexión sin precedentes. Para reducir la velocidad a velocidades suficientemente bajas para tomar datos, se necesitará un nuevo tipo de tecnología de frenado, que probablemente también se desarrollará en conjunto con la vela láser. Y miniaturizar las tecnologías capaces de almacenar, registrar y transmitir información desde el sistema Alpha Centauri a la Tierra probablemente significará que necesitamos alcanzar (o al menos aproximarnos) el límite cuántico para los materiales.
Los conceptos de vela solar, como IKAROS, podrían usarse junto con el concepto de vela láser para ayudar a desacelerar cuando la (s) estrella (s) de destino estén cerca, permitiendo que la nave espacial "estrella" disminuya la velocidad y explore el nuevo sistema. Crédito de la imagen: usuario de Wikimedia Commons Andrzej Mirecki
Cada uno de estos es un problema donde podemos imaginar cómo se verá la solución, pero aún no podemos saber qué pasos concretos conducirán a nuestro éxito final. Podemos imaginar muchos avances que se producirán como resultado de esta inversión, pero hay muchos otros que se cosecharán y que todavía no podemos planear. Desde el cálculo hasta la tecnología de vuelos espaciales para el desarrollo de materiales y la aplicación civil de todo lo que aprendemos, aquí hay una lección notable: centrarse en la investigación y el desarrollo necesarios para hacer este viaje beneficiará enormemente a la humanidad, incluso si la misión a Alpha Centauri finalmente falla.
Las dos estrellas similares al sol, Alpha Centauri A y B, se encuentran a solo 4.37 años luz de nosotros y se orbitan entre sí a una distancia entre las distancias de Saturno y Neptuno en nuestro propio sistema solar. Incluso en esta imagen de Hubble, sin embargo, son simplemente fuentes puntuales sobresaturadas; no se puede resolver ningún disco Proxima Centauri está aproximadamente a 0.2 años luz del sistema principal Alpha Centauri, y está un poco más cerca de nosotros a 4.24 años luz. Crédito de la imagen: ESA / Hubble y NASA
Si lo único que surge de una gran inversión en este programa es la capacidad de almacenar un solo bit de información con una sola partícula, habrá valido la pena. Estamos tan acostumbrados a pensar en el éxito como una proposición de todo o nada, que olvidamos que casi todos los que admiramos, desde Colin Powell hasta Winston Churchill, pasando por Oprah o Thomas Edison, fallaron mucho más de lo que lograron. Como lo dijo Henry Ford:
El fracaso es simplemente la oportunidad de comenzar de nuevo, esta vez más inteligentemente.
La forma en que funcionan actualmente los dispositivos de almacenamiento de estado sólido es mediante la presencia o ausencia de partículas cargadas a través de un sustrato / compuerta, que inhibe o permite los flujos de corriente, codificando de ese modo 0 o 1. En principio, podemos codificar la misma información con una sola partícula cuántica, pero la tecnología aún no está allí. Crédito de la imagen: E. Siegel / Treknology
Podemos esperar un gran número de fallas cada vez que intentamos algo grandioso. Disparar para otra estrella es algo para lo que nunca hemos puesto nuestras mejores mentes o recursos de la humanidad, y sería un esfuerzo tremendo si lo hiciéramos. Pero los mayores beneficios para nosotros mismos no vendrán de lo que aprendemos al llegar, sino lo que será posible porque hicimos el trabajo para tratar de llegar allí. Si realmente nos unimos e invertimos en resolver un problema como este, toda la raza humana será la ganadora, ya sea que lleguemos a la próxima estrella este siglo o no.
El astrofísico y autor Ethan Siegel es el fundador y escritor principal de Starts With A Bang! Sus libros, Treknology y Beyond The Galaxy, están disponibles dondequiera que se vendan libros.
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