Primero de todo hay que ser conscientes de lo que estamos hablando. Viajar a cualquier planeta del sistema solar no es nada comparado con viajar a las estrellas. Son tan inmensas las distancias estelares que un simple viaje a la estrella más cercana se torna imposible con la tecnología que ahora tenemos. Utilizando la misma velocidad que nos llevo a la Luna en las misiones Apolo tardaríamos cientos de miles de años en alcanzar alfa centauro, la estrella más cercana a nosotros, que está tan solo a poco más de cuatro años luz. .
Según la Física conocida nada puede ir más rápido que la velocidad de la luz (la velocidad que es de 300000 Km por segundo se simboliza normalmente con la letra c) y alfa centauro está a más de cuatro años luz. Se tardaría ese tiempo en llegar allí a esa velocidad suponiendo una aceleración y desaceleración instantáneas.
Nuestra galaxia mide 100000 años luz de ancha y se tardaría 100000 años en cruzarla a la velocidad de la luz.
En realidad, ya tenemos naves espaciales aventurándose en el espacio interestelar. Las sondas Pioneer y Voyager, dos de cada, han alcanzado la velocidad de escape solar y ahora permanecerán en el límite exterior para siempre. La más rápida, la Voyager 1, viaja a 62 000 kilómetros por hora. Incluso esta tremenda velocidad es dolorosamente lenta cuando se ve envuelta en distancias interestelares. La Voyager 1 necesitaría unos 17 000 años para llegar a Próxima Centauri, nuestra vecina más cercana a 4,22 años luz de distancia.
Sonda Voyager
Sonda Pioneer
Predecir este futuro, sin embargo, no es fácil. Simplemente carecemos de las teorías más básicas para viajar por encima de la velocidad de la luz, haciendo la ingeniería del viaje interestelar algo incluso más lejano. Hay, no obstante, algunas ideas interesantes sobre el papel que están dentro de los límites teóricos actuales.
Sistemas de propulsión posibles
Propulsión iónica y nuclear térmica:
La propulsión eléctrica -iónica o de plasma- se usa actualmente en varias naves espaciales y permite alcanzar un impulso específico -eficiencia- de varios miles de segundos. La propulsión térmica nuclear le sigue un poco más atrás. Estos sistemas de propulsión no están nada mal para viajar por el Sistema Solar, pero tardaríamos 40 000 años en llegar a Alfa Centauri.
VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket):
Vamos a suponer que, a pesar de las quejas de muchos críticos, el VASIMR del ex astronauta Franklin Chang Díaz es viable. En ese caso, una nave con VASIMR tardaría 'solamente' 2200 años en llegar a Alfa Centauri.
Velas solares:
Aquí ya empezamos a movernos en territorio interesante. Una vela solar en el lenguaje de los vuelos interestelares no es una simple vela fotónica como la Ikaros japonesa. El adjetivo 'solar' tiene un motivo. Una vela solar consiste en una enorme estructura con forma de paracaídas que, al igual que una vela fotónica, usaría la presión de radiación de la luz solar -y no la del viento solar como a veces se cree de forma errónea- para acelerar la nave hasta velocidades de escape del Sistema Solar. Pero para aprovechar este sistema es necesario desplegar la vela cerca del Sol. Mucho.
Suponiendo que en las próximas décadas seamos capaces de construir velas gigantes ultraligeras capaces de soportar más de 60 g de aceleración y miles de grados celsius, una vela solar podría viajar hasta Alfa Centauri en mil o dos mil años. Sigue siendo mucho, pero se puede combinar este sistema con otros para disminuir el tiempo de vuelo. Por ejemplo, la propuesta Medusa de los años 90 unía la propulsión nuclear por pulsos con una vela solar. Además, una vela solar podría ser usada por una nave interestelar para visitar Próxima Centauri y maniobrar después para viajar a Alfa Centauri A o Alfa Centauri B.
Propulsión nuclear por pulsos:
Popularizado por el Proyecto Orión de los años 60, este sistema parece una locura, pero lo cierto es que las tecnologías asociadas ya han sido probadas. Una nave nuclear por pulsos se mueve detonando artefactos nucleares a poca distancia del vehículo. La onda expansiva es absorbida por una placa especial con amortiguadores, la cual transfiere parte de la energía a la nave de tal forma que ésta acelera de forma constante. Orión era un vehículo muy prometedor para viajar por el Sistema Solar, pero para trayectos interestelares este sistema no resulta tan atractivo.
Para empezar, habría que usar cerca de 300 000 artefactos de fusión -y no de fisión como en la versión interplanetaria-, lo que muy posiblemente supere nuestras posibilidades tecnológicas. Una Orión interestelar tripulada debería tener una masa del orden de 400 000 toneladas (!) y una placa de cien metros de diámetro. E incluso con estas monstruosas dimensiones tardaría unos 150 años en llegar a Alfa Centauri. No está mal para una nave generacional, pero no parece ser lo más adecuado para una misión de reconocimiento automática. Aún así, es un sistema a tener en cuenta si lo unimos a otras formas de propulsión.
Velas láser:
Las velas láser son un caso concreto de sistemas de propulsión mediante haces de energía. Básicamente, consisten en una vela fotónica gigante propulsada no por la luz del Sol, sino mediante un conjunto de rayos láser superpotentes situados en órbita terrestre o solar. Existen varias versiones de este sistema, algunas empleando máseres o haces de partículas en vez de láseres, o con velas de material fisible. Si dispusiéramos de un conjunto de láseres espaciales de 25 gigavatios de potencia podríamos mandar una nave de 100 kg (de los cuales 33 kg serían la carga útil y el resto la vela) hasta Alfa Centauri en solamente 40 años.
Los láseres deberían funcionar constantemente durante las cuatro décadas que duraría la misión y la vela se limitaría a sobrevolar el sistema, pero evidentemente estamos ante una forma de propulsión que está dentro de las posibilidades tecnológicas de nuestra civilización. Claro que 100 kg es muy poco, pero si usamos una nave un poco más masiva, el tiempo de vuelo se dispararía hasta los cien años si no incrementamos la potencia de los láseres. Aún así, es el método más prometedor a corto, medio y largo plazo. Y como bola extra, se pueden construir velas láseres por etapas -propuestas por Robert L- Forward- capaces de frenar antes de llegar a su objetivo, aunque en este caso las dificultades tecnológicas son considerables.
Sistemas de propulsión poco probables
Naves de fusión nuclear:
La fusión nuclear es uno de los sistemas de propulsión preferidos para los viajes interestelares, tanto en la realidad como en la ficción. Los famosos proyectos Daedalus e Icarus se basan en este sistema. Otras propuestas, como el Proyecto Longshot de los años 80, usan un diseño de nave de fusión junto con otros sistemas. No obstante, y por mucha fama que tengan, lo cierto es que nadie sabe cómo construir un motor de fusión operativo. Diseños hay muchos (motores de fusión continua, fusión por pulsos, fusión mediante haces láser o haces de electrones, fusión por confinamiento magnético, etc.), pero ninguno ha pasado la fase conceptual sobre el papel.
Al igual que la fusión controlada en reactores terrestres, los motores de fusión parecen estar a la vuelta de la esquina, pero nada indica que sea así. Para complicar las cosas, la eficiencia de un motor de fusión depende fuertemente del combustible usado: deuterio, tritio o helio-3. Las reacciones de deuterio con helio-3 son las más eficientes, pero el problema radica en que el helio-3 es un isótopo muy, pero que muy escaso. Extraer el helio-3 de Júpiter o la Luna, como se ha propuesto en repetidas ocasiones, no parece ser una opción práctica, ni tampoco barata.
Los reactores de fusión terrestres usan deuterio y tritio como combustible, pero esta reacción genera neutrones que no pueden ser dirigidos para propulsar un vehículo espacial, además de crear un serio problema de radiactividad inducida (las reacciones He3-deuterio generan protones, cuya carga eléctrica los hace más dóciles). En cualquier caso, una nave de fusión por etapas como Daedalus tardaría unos 30 años en llegar a Alfa Centauri (el objetivo inicial era la estrella de Barnard, por entonces -los años 70- la única estrella en la que se sospechaba que podían existir planetas).
Antimateria:
La antimateria se aniquila con la materia ordinaria liberando radiación pura. La reacción es tan eficiente que unos pocos kilogramos de antimateria nos permitirían llegar a otras estrellas. Se puede crear un sistema de propulsión que aproveche directamente la luz y las partículas resultantes de la aniquilación -el llamado 'cohete fotónico'- o bien para calentar un fluido propulsivo (agua, metano, hidrógeno, etc.). El gran inconveniente es que carecemos de la capacidad de producir grandes cantidades de antimateria y además nadie sabe cómo almacenarlas de forma segura durante décadas. Muchos lo consideran un sistema de propulsión de ciencia ficción, pero he preferido dejarlo en esta categoría porque lo cierto es que cada día se crea antimateria en varios aceleradores a lo largo del mundo, aunque sea en cantidades ínfimas. Además, ciertos conceptos de naves interestelares (AIMStar o ICAN-II) hacen un uso más racional de la antimateria, mezclándola con sistemas 'normales' de fusión o fisión.
Sistemas de propulsión de ciencia ficción
Estatocolector interestelar de Bussard
El estatocolector de Bussard es sin duda la nave espacial más imponente concebida por la mente humana. Capaz de utilizar el hidrógeno interestelar como combustible inagotable para su motor de fusión, en principio no hay límites a lo que esta nave podría conseguir. ¡Incluso viajar al otro extremo del Universo! No es de extrañar que sea uno de los conceptos favoritos de los escritores de ciencia ficción (como en la mítica Tau Zero de Poul Anderson). Pero las dificultades asociadas también parecen ser de ciencia ficción. Tanto que son muchos los que creen que este sistema es simplemente una quimera. Otras versiones de estatocolector más modestas, como el Augmented Interstellar Rocket (RAIR), podrían ser viables para una civilización más avanzada como la nuestra, pero no para nosotros. El estatocolector de Bussard es una nave para dioses, no para simples mortales.
Sistemas usados en Star Trek
En esta categoría entran los agujeros de gusano, los sistemas de propulsión superlumínicos y todos los mecanismos de distorsión del espaciotiempo (o warp). Lo sentimos, pero hasta que se demuestre lo contrario, la relatividad de Einstein es sagrada.
