El pionero viaje interestelar láser de Stephen Hawking podría funcionar

Breakthrough Starshot es un nuevo proyecto auspiciado por Stephen Hawking que pretende enviar una nave espacial rumbo a un nuevo sistema solar. Si bien se desconoce su viabilidad, es la primera propuesta de viaje interestelar que quizá llegue a...

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19 abril 2016, 10:40am

Imagen vía Brian Bedder/Getty Images

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Esta semana se cumplen 55 años del primer lanzamiento espacial, el del ruso Yuri Gagarin. Y en tan señalada fecha, el multimillonario emprendedor de internet Yuri Milner y el físico Stephen Hawking han anunciado un proyecto de lanzar una flamante nave espacial rumbo a un nuevo sistema solar... ¡A través de un láser!

El proyecto Breakthrough Starshot lo tiene todo para despertar el interés popular: naves espaciales, láseres, a Stephen Hawking, robots minúsculos y hasta obscenos millonarios — pero de los buenos, de los millonarios de internet, nada que ver con los infames oligarcas que poseen equipos de fútbol. En realidad, la ciencia nunca había sido tan sensual como hasta ahora.

El espacio. No existe una mejor palabra para bautizarlo. Es inimaginable, es alucinantemente inmenso y está completamente vacío. Desde allí, cualquier terrícola es poco más que una microscópica y fluctuante estadística, una partícula infinitesimal en la perfecta y monótona inmensidad de la Nada. Incluso aquellos pedazos de espacio que contienen algo están tan lejos, que ni siquiera existe la manera de que la mente humana pueda concebir la distancia que le separa de ellos en términos concretos.

La unidad de medida de distancia intergaláctica son los años luz. Como sucede con la palabra espacio, tampoco existe mejor palabra para describirlos. Los años luz cifran cuán lejos puede viajar la luz en un año. Un año luz equivale a 9.460.730.472.580,8 kilómetros. Claro que tal es una cifra que no expresa nada más que un número inconcebiblemente largo, ya sea en kilómetros, en deuda económica o en golosinas en forma de nube. Un año luz abarca tanta distancia que a su lado, cualquier unidad de medida, como los kilómetros, palidece.

El sistema solar más cercano a nuestro planeta, el Alfa Centauri, está a 4,367 años luz. Eso significa que a la velocidad de la luz, que es literalmente tan rápida como la velocidad a la que puede viajar la información, un mensaje de texto mandado desde aquí tardaría más de cuatro años y cuatro meses en llegar hasta allí. De tal forma, resulta prácticamente imposible y contrario a las leyes de la física, que la Tierra conozca nada de lo que haya sucedido en Alfa Centauri desde 2011.

Y estamos hablando del sistema solar más cercano a la Tierra.

Si hasta aquí te ha parecido complicado seguir lo que estamos contando, puedes prescindir del siguiente trozo. Y eso que nos estamos saltando las ecuaciones espaciales, el impulso, la relatividad y todas esas cuestiones inabarcables. Nos estamos centrando puramente en las grandes cuestiones que plantea la nueva aventura de Hawking.

El problema de viajar de un sistema solar a otro consiste en cuantas cosas — llámese masa — te quieres llevar de un sitio a otro, en cuanta energía hay que invertir para poder ir más deprisa, y en estimar cuánto tiempo te llevará ir de un sitio a otro. Si deseas facturar algo con una masa determinada o considerable, como un astronauta, un lavaplatos o una vaca lechera, rumbo a otro sistema solar y solo puedes invertir determinada cantidad de energía en hacerlo, entonces llegar a tu destino podría llevarte una cantidad de tiempo extremadamente poco razonable.

La sonda Voyager 1 es el primer y único artefacto producido por el hombre en haber abandonado el sistema solar. Si hubiese enfilado el rumbo adecuado — cosa que, desgraciadamente, no ha hecho — le llevaría más de 75.000 años llegar hasta Alfa Centauri.

Claro que si, pese a todo, quieres enviar a una vaca a Alpha Centauri en una cantidad de tiempo razonable — digamos que en 25 años —, te hará falta una cantidad de energía completamente irrazonable. Sin hacer los números, es justo decir que tamaña cantidad de energía está más allá de todo practicismo.

Y por último, siempre y cuando desearas invertir una cantidad razonable de tiempo y una razonable cantidad de energía, entonces no pierdas de vista que te hará falta una nave espacial muy chiquita. Claro que, ¿qué pasaría si en lugar de una cantidad razonable de energía invirtiéramos una cantidad gigantesca y en lugar de una nave chiquita nos inclináramos por una rotundamente adorable y todavía más minúscula? Basta jugar con los números para concluir que podríamos conseguir que nuestro desplazamiento artesanal pueda producirse a un 20 por ciento de la velocidad de la luz. Y eso sería suficiente como para alcanzar Alfa Centauri en unos muy razonables 20 añitos.

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Claro que, ¿cuán minúscula necesitaría ser la nave espacial? ¿Y cuán obscena debería de ser la inmensa cantidad de energía que estamos contemplando? Pues, si nos tenemos que creer lo que dicen los brillantes cerebritos que están detrás del proyecto Breakthrough Starshot, nos bastaría con una nave espacial que pesara solo... unos gramitos. O sea, con una nave espacial que pesará, básicamente, lo mismo que una postal, más el peso añadido que pueda resultar de incorporar uno o dos pequeños clips.

Y por lo que respecta a energía, estaríamos utilizando digamos que poco más que toda la energía que utilizan todas las centrales nucleares del planeta en un cuartito de hora. No hay que olvidar que tales serían las cifras razonables... Y como ya hemos advertido, en el espacio exterior todo se vuelve mucho más demencial.

Llegados a este punto es donde tenemos que introducir a la auténtica estrella del proyecto, el láser. Cada vez que una luz ilumina algo, esa luz ejerce una pequeña presión, una fuerza increíblemente minúscula. Claro que si diriges luz suficiente sobre aquello que pretendes iluminar, la presión empezará a incrementar. Así, desde Breakthrough Starshot planean proyectar un láser de 100 gigavatios sobre la nave espacial durante dos abrasivos minutos.

El empuje que arrastrará semejante impulso sería menor a la cantidad necesaria para, digamos, que sostener a una vaca flotando en mitad del aire y ordeñarla. Sin embargo, si esa luz se proyecta sobre algo ligero, como una postal rumbo al espacio, entonces saldrá proyectada fulgurantemente rumbo al espacio exterior con una aceleración que equivaldría a unas 60.000 veces la gravedad de la Tierra.

En este caso, nuestros privilegiados cerebritos estarían encomendándose a un par de cosas antes de construir su nave espacial. La primera tiene que ver con la ley de Moore, que establece que el número de transistores que se pueden enchufar a una computadora se duplica cada dos años. Para decirlo en pocas palabras, tal sería el motivo que explica por qué a día de hoy todo el mundo tiene un maldito teléfono inteligente. Hace 30 años, un teléfono básico del tamaño de un ladrillo estaba considerado como tecnología de última generación.

Y era un dispositivo que solo estaba al alcance de unos pocos privilegiados. La tendencia de construir mayor y mejor tecnología en formatos cada vez más y más pequeños es lo que explica que Hawking y sus amigos estén convencidos de que llegará el día en que conseguirán que una nave espacial que pese lo mismo que una postal — una postal espacial — ponga rumbo a su sueño

Por cierto, de acuerdo a según qué leyes parecidas, habría que deducir que la tecnología láser va en aumento. Claro que dicho esto habría que señalar también que este despliegue láser no sería algo que pudiera enchufarse a la primera pared de turno. Las lumbreras reunidas aquí están barajando algunos ideas que contemplan la existencia de láseres generados químicamente. Pero más allá de ello, la idea es que en un par de décadas de imparable avance tecnológico sea posible construir un número suficiente de láseres distintos que produzcan un jugo suficiente como para arrearle un empuje de energía a la postal vasto como para facturarla directamente hasta el próximo sistema solar.

Dicho esto, y por mucho que esta aproximación no sea tan descabellada, ello tampoco significa que se trate de algo que haya que dar por seguro. Incluso en el caso de que resulte que Breaktrhough Spaceshot pueda conseguir lo que se propone, eso no quiere decir que se vaya a hacer. Digamos que de la misma manera que necesitarán hacer toda clase de malabarismos para conseguir la masa y la energía indispensables en el tiempo necesario, también será menester perfilar el coste, la diplomacia y el tiempo que entrañará llevar a cabo tamaña aventura.

Una animación del Breakthrough Starshot en acción

Algunas estimaciones muy relativamente aproximadas sugerirían que en unos 20 años el coste de un despliegue de láseres suficientes para acometer el proyecto rondará entre los 5 mil y los 10 mil millones de dólares. Se trata de una estimación muy relativa y que no contempla la inversión en I+D, ni otros costes adicionales.

Los responsables de Breaktrhough Starshot estiman que antes de que necesiten preocuparse del complejo sistema de láseres necesario para orquestar su lanzamiento, necesitarán poner en marcha un simulador a pequeña escala.

Actualmente consideran que los 100 millones de dólares que ha invertido el multimillonario ruso Yuri Milner deberían de ser suficientes como para construir un simulador los suficientemente fehaciente. Si el ensayo a pequeña escala resulta y logra demostrar lo fundamental, entonces será mucho más fácil conseguir el dinero necesario, ya sea de inversores procedentes del sector público o del privado.

Tradicionalmente, el mayor obstáculo para la financiación privada de delirios espaciales es probar que no eres un farsante ni un iluminado cantando las grandezas de los láseres espaciales, en este caso.

Una vez se haya demostrado que la idea es viable llegará el momento de convencer a otros multimillonarios como Mark Zuckerberg, quien ya forma parte de la junta directiva del proyecto, y a sus influyentes amiguitos, para que cada uno afloje unos pocos cientos de millones de dólares más. Y así, cuando se acumule el líquido necesario, podrá pasarse a la siguiente fase, que no es otra que desplegar el flamante catálogo de láseres sobre las escarpadas montañas de Chile. De acuerdo con los antecedentes de proyectos a gran escala como este, la financiación del gobierno seguirá siendo necesaria. Lo que nos lleva de nuevo, a considerar cuestiones de política y de tiempo.

Si alguna agencia gubernamental lograra ahorrar a razón de 500 millones de dólares al año durante las próximas dos décadas— que es el tiempo en que los amigos de Breakthrough Starshot proyectan para obtener una madurez tecnológica suficiente —, para entonces se habrán conseguido ya 10 mil millones de dólares.

No existe ningún gobierno que proyecte sus presupuestos de esta manera. Sí existen antecedentes de proyectos planeados a largo plazo; de tal manera, tuvieron que pasar más 20 años desde que se planteara la idea de viajar a la Luna y que el desembarco se consumara—, algo que empezó a fraguarse más de 10 años antes de que el presidente John F.Kennedy se comprometiera a lanzar a su país rumbo a la Luna. Gran parte del trabajo más revolucionario que permitió ir al satélite natural de la Tierra había sido redactado y calculado con más de dos décadas de antelación.

Así que cuando los rusos derrotaron a los estadounidenses y consiguieron mandar al primer ser humano de la Historia al espacio, Estados Unidos ya tenía un plan muy pero que muy avanzado para hacer lo mismo. Lo tenía, incluso, cuando Kennedy se preguntó qué podría hacer su país para demostrar que su programa espacial no era una mierda. De tal manera, contemplar un lanzamiento en 20 años quizá no sea tan descabellado.

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Por otro lado, no hay que olvidar que la humanidad se encuentra "a solo dos décadas" de enviar un astronauta a Marte desde mitad de los años 60, según medios y divulgadores.

Imaginemos que estamos en el año 2097, todo está resuelto, todo funciona perfectamente y nuestra formidable postal espacial viaja a 215.652.096 kilómetros por hora, cuando, finalmente alcanza Alfa Centauri. La minúscula nave ha tenido la suerte necesaria como para eludir todo el polvo y toda la contingencia flotante que ha salido a su paso — y no olvidemos que estamparse contra cualquier cosa a tamaña velocidad solo se traduce en una cosa, Game Over. Entonces... ¿qué pasa?

Para empezar que vas a pasar un par de días metido en el sistema antes de que logres abrirte paso fulgurantemente a través de la materia y salgas proyectado o proyectada hacia la gran Nada. La nave es demasiado pequeña como para cargar ningún combustible que pueda frenar su avance. De tal manera, la nave espacial se las ingeniará para mandar las imágenes que las cámaras del futuro captarán del viaje a la velocidad de la luz, suponemos que a una exposición relativamente baja como para que no lleguen con 38 mil años de retraso. Y, de hecho, por muchas fotografías que haga lo cierto es que no serán demasiadas — nada que ver con la cantidad de datos que recibimos a día de hoy de las misiones espaciales en curso.

De todas formas, durante el breve trayecto, la nave espacial disparará la información de vuelta a la Tierra gracias a un minúsculo láser. Y entonces, el telescopio de turno captará la señal y reconstruirá la información. Lo cual sería bastante memorable.

Cada sonda espacial cuesta menos de 1.000 dólares — gracias a la ley de Moore — y lanzarlas tampoco nos costará un ojo de la cara. En realidad, la mayor parte del coste consistirá en construir la infraestructura inicial. Así que contemplar unos 100.000 dólares por cada misión tampoco es algo que esté fuera de lugar. Y con un coste así, uno se puede permitir lanzar muchas sondas. Comoquiera que son construidas y lanzadas de una en una, puedes repartir ese monto en un largo plazo de tiempo. Digamos que lanzar unas 250 al año saldría a razón de 25 millones de dólares al año. Una cifra que, en comparación con el precio contemplado inicialmente, es una auténtica ganga.

Y si logras captar el viaje en streaming, terminarás con un película en stop-motion que te dará una idea muy aproximada de lo que es el sistema solar, una idea que se irá forjando mientras cada sonda dispara imágenes desde una nave que revienta la velocidad del sonido.

Imaginémonos que lanzamos una de nuestras súper postales espaciales a razón de una cada día laborable durante los 20 años que se supone que tardará la primera postal espacial en llegar. En total sumarán 25 kilos en naves espaciales, 25 kilos que habremos logrado enviar a otro sistema solar, lo cual, no nos engañemos, es una cantidad de lo más respetable.

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Y aquí llega el punto más formidablemente inteligente. Uno puede mandar una masa igualmente respetable por cada monumental — aunque no imposible — cantidad de energía, y hacerla llegar allí en una escala de tiempo razonable. Digamos que tardaría lo mismo de lo que llevaría agarrar la postal espacial y recortarla en pedazos minúsculos que puedan ser enviados individualmente. Sería una manera de trampear el subyacente problema físico que se nos planeta.

La exploración espacial cuenta con toda suerte de implicaciones más. Uno podría mandar una postal espacial a Plutón y conseguir hacerla llegar en cuestión de un día. Claro que no vas a conseguir proyectar todos los grandes utensilios hasta allí. Lo que sí puedes hacer es conseguir fotografías e información suficiente como para tener una idea aproximada. En tal caso, podrías hacerte la necesaria composición de lugar sobre qué diabólicos factores deberías de considerar si te planteas desplegar una misión mucho más aparatosa. En tal caso, puede que te encuentres con que has mandado la misma nave espacial, la más aparatosa de las naves, rumbo a Plutón provista del mismo surtido de láseres, pero que no te importe hacerlo a velocidades tan endiabladas. E incluso así, podrías estar llegando hasta el susodicho planeta en 10 o en 100 días, en lugar de los casi 10 años que le llevó a la misión New Horizons completar su travesía.

Paralelamente, el surtido de láseres debería de tener otras utilidades. Es casi seguro que por muy potentes que sean sus rayos, no sería capaz de detener a los asteroides capaces de destruir la Tierra. Sin embargo, sí que podríamos utilizar muchos metros cuadrados de láseres ultra enriquecidos. Y podríamos utilizarlos, básicamente, como un monumental telescopio, uno que permitiera acometer un mapeo de la Luna, o de otros planetas rocosos, extremadamente detallado. O, incluso, como una manera preventiva de detectar los asteroides que están por llegar, asesinos o no.

La cuestión es que si conseguimos conceder otras aplicaciones tecnológicas a los láseres, será más viable defender su faraónica construcción.

El proyecto Breathrough Starshot, en cualquier caso, parece haber conseguido ya algo que ningún otro proyecto había conseguido antes: convertirse en el primer plan serio de viaje interestelar que no es una monolítica y perturbante cagada, ya sea por razones tecnológicas o prácticas — sino extremadamente imprácticas.

Es posible que el proyecto no consiga despegar nunca — le separa una realidad sideral, una realidad plagada de obstáculos reales monumentales que se interponen entre la Tierra y el sistema Alfa Centauri —, pero también puede que sea lo suficientemente chiflado como para funcionar.

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