¿Cuánto tiempo falta para crear la Enterprise?

Todos hemos tenido el sueño de ser astronautas y visitar otros planetas y estrellas. Desde que enviamos los primeros satélites artificiales y humanos al espacio, a través de los cohetes, hace más de 50 años, hemos explorado cada vez más nuestro vecindario cósmico. Tanto así, que ya contamos con una Estación Espacial Internacional, en donde trabajan día a día astronautas a unos 400 km de la superficie terrestre, llegamos a la Luna, enviamos robots a Marte e, inclusive, hemos enviado naves espaciales para tomar fotos de Neptuno y Plutón y que han pasado los límites del Sistema Solar. ¡Hemos conquistado el espacio!

Figura 1. El ser humano en la Luna; a la derecha el Rover Curiosity en Marte. https://www.nasa.gov/

Los libros, películas y series de ciencia ficción pintan bonito los viajes espaciales. Dando por hecho que explorar el Cosmos es como dar un paseo por el parque. La realidad es que realizar trayectos a otras estrellas y galaxias conllevan grandes retos y peligros.

Explorar más allá de las fronteras de nuestro vecindario implica verdaderos desafíos para quienes quieran algún día aventurarse y llegar a un planeta parecido a la Tierra. Por lo que algunos científicos se encuentran trabajando para solucionar estos retos, como sobrevivir a la radiación cósmica y tener suficientes recursos para abastecer a la tripulación para llegar sanos y salvos a ese destino.

Algunas limitantes para explorar el Cosmos

Además, el espacio exterior es tan grande que hay muchas limitantes para explorarlo, como las distancias. Por ejemplo, el vehículo espacial Voyager 1, lanzada en 1977, es la primera nave en cruzar las fronteras del Sistema Solar. Durante poco más de 40 años, ha recorrido 22 mil millones de kilómetros (km) a una velocidad de 60,000 km por hora. Una velocidad tan grande que ningún transporte en la Tierra puede alcanzar.

Figura 2. Nave Voyager 1. https://www.nasa.gov/

Otra restricción es que los viajes interestelares o intergalácticos giran en torno a la velocidad de la luz: 300 000 km/s. Según las leyes de la física ningún objeto puede rebasar esta velocidad. Y el riesgo aumenta al considerar que debemos esquivar asteroides o fragmentos de polvo pues representan un peligro para nuestra nave a velocidad luz, ya que la Energía Cinética es proporcional a la velocidad del objeto al cuadrado (¡Momento! ¡Más despacio cerebrito!). En otras palabras, entre más rápido sea el vehículo o partícula mayor será la energía involucrada en la colisión. En síntesis, se destruiría por completo.

Por fortuna, los seres humanos somos ambiciosos (y rebeldes, nos encanta romper las leyes como las de la física). Hemos imaginado cuánto tiempo nos tomaría en llegar a diferentes destinos del Cosmos si tenemos una nave capaz de viajar a la velocidad de la luz, como la nave estelar Enterprise de la serie StarTrek. ¡Es bellísima!

Figura 3. La nave estelar Enterprise. https://intl.startrek.com/

Por ejemplo, si queremos visitar la estrella más cercana al Sistema Solar, Alpha Centauri, se encuentra a una distancia de 4 años luz, (o 70,000 años a la velocidad de la Voyager 1). O si queremos ir al centro de la Vía Láctea, que se encuentra a 25 mil años luz, Pero estas cifras se ven eclipsadas si queremos viajar hacia Andrómeda, la galaxia más cercana, se encuentra a una distancia de 2.5 millones de años luz. Como veo, no nos alcanzaría una vida para completar los trayectos.

La propulsión que necesitamos para viajar como la Enterprise

Por lo que no basta con tener un vehículo como la Enterprise que viaje a la velocidad de la luz, necesitamos más potencia. Es por ello, que consideramos otras maneras de propulsarnos por el universo más rápido y en mucho menor tiempo. Lo suficiente para que nos alcancé a disfrutar del trayecto y el destino de una manera cómoda y seguro como estar en la nave estelar de Star Trek.

Uno de ellos es usando los Motores de Antimateria. En teoría la mayor fuente de energía del universo. La antimateria esta conformada por partículas elementales idénticas a las que conocemos (protones, electrones, neutrones…), pero con carga eléctrica opuesta.

Con base a la suposición del físico Robert Forward, quien propuso estos motores:

Si se aniquila 1 kilogramo de materia, usando Hidrógeno (H) como combustible, con 1 kilogramo de antimateria, llamémosle Anti-Combustible o Anti-Hidrógeno – para entender mejor – se liberaría tanta energía como la generada por miles de millones de toneladas de TNT.

Hace algunos años la nasa diseño un sistema de propulsión basado en antimateria. Los físicos calcularon que con tan sólo 10 milésimas de gramo de antimateria (0.0001 g) es suficiente para enviar una nave a Marte en sólo 6 semanas.  

Figura 4. Nave de la NASA con Motores de Antimateria. https://www.nasa.gov/

El sistema almacenaría la antimateria en contenedores con campos magnéticos para evitar el contacto con las paredes, por lo que las partículas de antimateria estarían suspendidas en el vacío o “en el aire”, por así decirlo. Ahí se combinaría con el H, creando una explosión de Rayos Gamma para generar el impulso. El problema es que estos rayos son muy peligrosos, por lo que la nave debe estar fuertemente blindada para no dañar a sus tripulantes.

Otra manera es utilizar un Motor de Impulso Por Deformación o Warp Drive, hasta ahora, el sistema de propulsión para explorar el espacio y realizar viajes intergalácticos más exótico y seguro de todos.

El motor fue propuesto por el Dr. Miguel Alcubierre, un físico mexicano, quien viendo un capítulo de la serie original de Star Treck, se inspiró para plantear la siguiente cuestión: Y si es la propia nave quien deforma el Espacio-Tiempo, hasta comprimirlo tanto, ¿que sean las propias estrellas y galaxias las que se acerquen?

Como lo dice el viejo y conocido refrán: Si la montaña no viene a Mahoma; Mahoma irá a la montaña. Supongamos que la nave Enterprise es un surfista que toma una ola, provocando que el espacio por delante se contraiga, mientras que el espacio por detrás se expanda y generé un empuje.

La Enterprise (el surfista) dentro de esta ola, viajaría en la región conocida Burbuja de Curvatura. A este concepto se le conoce como Métrica o Geometría de Alcubierre. El Espacio-Tiempo dentro y fuera de la nave estará desconectado cuando el vehículo acelere. Por lo tanto, los tripulantes no sentirán nada, a pesar de experimentar una velocidad mayor a la de la luz. ¡Fiuuu necesito una de esas! Diría Buzz Lightyear.

Figura 6. La nave Enterprise como “surfista”; a la derecha; cómo sería la Métrica de Alcubierre. https://www.astrobitacora.com/el-motor-de-curvatura-de-alcubierre/

Entonces, si un domingo por la mañana queremos visitar a un planeta similar a Vulcano ubicado en la Galaxia Andrómeda, utilizando la Enterprise con Motor Warp Drive, lanzado desde la Tierra, nos dará tiempo de regresar a la hora de la cena.

Volviendo a la pregunta del título: ¿Cuánto tiempo falta para crear la Enterprise? Tal vez en un periodo entre los próximos 100 años. Ya que, primero, debemos encontrar la forma de generar la energía que se necesita para contar con un sistema de propulsión como la Enterprise, es decir, a través de la Anti-Gravedad, una “fuerza” contraria a la Gravedad. Y aunque no hemos demostrado si existe, las leyes de la física no limitan la posibilidad.

Sin duda alguna, la ciencia ficción nos adelanta soluciones interesantes y curiosas. Ojalá nos toque ver en acción una nave como la Enterprise capaz de crear Anti-Gravedad. Por lo que, a ti entusiasta de los viajes por el Cosmos y de Star Trek, como diría el Sr. Spock:

¡Te deseo larga y próspera vida!

Figura 7. Sr. Spock: Larga Vida y Prosperidad. https://intl.startrek.com/

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