Posteado por: samuraiquark | enero 5, 2008

Viaje Interestelar (VI)

En 1960 Robert W. Bussard propuso un nuevo tipo de vehículo interestelar basado en un concepto diferente: si llevar el combustible necesario para el viaje en nuestra nave es un problema ¿por qué no, simplemente, recogerlo por el camino? a este nuevo tipo de nave se le denomina estatocolectora.

¿Recogerlo? ¿Pero de donde? Muy sencillo, del medio interestelar. El medio interestelar tiene una baja densidad de partículas y está constituido por gas, en un 99%, y polvo (partículas sólidas generalmente menores a 10 micrones). El gas está constituido principalmente de hidrógeno, en forma atómica y molecular, pero también de helio y de trazas de otros elementos. La idea de Bussard consiste en utilizar el hidrógeno presente en el medio interestelar para alimentar un motor de fusión sirviendo así como combustible y masa de reacción.

El hecho de no llevar el combustible en la nave supone una gran ventaja, ya que la energía necesaria para acelerarla es mucho menor, además, al recoger el combustible del medio interestelar, este es virtualmente inagotable, lo que permitiría a la nave alcanzar velocidades arbitrariamente grandes. Pero existen algunos inconvenientes a tener en cuenta.

Para recolectar el hidrógeno Bussard pensó originalmente en un sistema mecánico, un colector con forma de embudo situado en la parte frontal de la nave, que canalizase el hidrógeno presente en el medio interestelar hacia el reactor de fusión, pero pronto fue evidente que había un pequeño problema: el colector no solo podía sufrir desperfectos debido a la colisión con pequeñas partículas a altas velocidades, sino que además, los cálculos que realizó mostraban que para alcanzar una aceleración de 1g en un medio interestelar, con una densidad media de un átomo de hidrógeno por centímetro cúbico, era necesario un colector de 10.000 kilómetros cuadrados. Ciertamente no parece fácil construir algo así.

La solución a esto fue utilizar un campo magnético para capturar y canalizar el hidrógeno en su forma ionizada, que es el único susceptible de ser atrapado por el campo magnético, pero dada la baja densidad del medio interestelar y puesto que solo una pequeña fracción del hidrógeno existe en forma ionizada, este campo magnético debía cubrir un área inmensa para conseguir la cantidad necesaria para el funcionamiento del reactor, el cual, a su vez, debía proporcionar la energía necesaria para mantener el campo magnético.

El siguiente paso lógico, si no hay suficiente hidrógeno ionizado, es ionizar el hidrógeno existente. Para ello se sugirieron dos posibilidades: utilizar un potente láser o utilizar campos magnéticos pulsantes de enorme intensidad para interactuar con la materia no ionizada a través de efectos magnetohidrodinámicos. Sin embargo, aunque aumente la cantidad de hidrógeno recolectado, las necesidades energéticas para mantener estos sistemas también crecen.

Por si no hubiese ya suficientes problemas, la mayoría del material recolectado es hidrógeno ordinario el cual es más difícil de fusionar, y a temperaturas más elevadas, que su isótopo el deuterio, ciertamente escaso. A esto hay que añadir que la nave debe acelerarse como mínimo hasta un 1% de la velocidad de la luz para recolectar suficiente hidrógeno para mantener una reacción nuclear autosostenida, ya que a mayor velocidad mayor densidad aparente de hidrógeno y mayor cantidad de este recolectada. Es decir, que la nave debe ser acelerada hasta la velocidad mínima de funcionamiento por algún otro medio de propulsión, que requerirá de cierta cantidad de combustible almacenado, o incluso por el propio motor de fusión con combustible necesario para acelerar la nave inicialmente.

Ahora bien, suponiendo que se lograse que una nave de este tipo iniciase su viaje y lograse alcanzar una velocidad cercana al 10% de la velocidad de la luz, y esta nave podría alcanzar velocidades aún mayores pero a costa de su integridad, pues la colisión con una minúscula partícula sería una auténtica catástrofe (hasta la colisión con simples átomos erosionaría el casco de la nave y mataría a la tripulación por la radiación desprendida de ellos), existe otro detalle negativo: ¡No hay sistema de frenado!

¡Que alguien pare la nave, que yo me bajo! Lo lamento, pero no podemos. El motor principal solo funciona en la dirección de movimiento de la nave. Solo podemos acelerar y acelerar, y así, hasta casi la velocidad de la luz. Terrible.

Aún así, a pesar de todos estos problemas, resulta un tipo de vehículo muy prometedor, tecnológicamente inviable por ahora, es cierto, pero perfecto para un viaje interestelar. Eso sí, si alguien se acuerda de ponerle frenos y un sistema de protección contra la erosión del casco y posibles colisiones con pequeñas partículas.

Por favor.

Artículos relacionados:

Viaje Interestelar (I)
Viaje Interestelar (II)
Viaje Interestelar (III)
Viaje Interestelar (IV)
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Viaje Interestelar (VIII)

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