Posibilidades reales del
viaje interestelar en la Ciencia Ficción
Tenemos dos enfoques clásicos del problema: el viaje infralumínico
y el supralumínico. En el primero, el principal problema es que
debido a las enormes distancias implicadas el tiempo de tránsito
entre estrellas es muy prolongado, superior al del lapso de una vida humana.
Para afrontar este inconveniente, se han propuesto tres soluciones básicas:
1) La nave generacional. Debe de ser capaz de contener un ecosistema
viable durante un periodo de décadas. Debido a eso, son ENORMES.
Ademas del ecosistema, deben de permitir que una comunidad humana se desarrolle
dentro de su entorno, de modo que al cabo de varias generaciones los descendientes
de los tripulantes originales puedan llegar al punto de destino. Como ventajas,
son relativamente económicas y tecnológicamente viables....
hasta con los medios de los que disponemos hoy en día. Como inconvenientes,
que estabilizar un ecosistema en un nicho cerrado como el de una nave dista
de ser una tarea fácil. Los experimentos con sistemas cerrados,
como Biosfera 2, por ejemplo, han demostrado que con la tecnología
actual somos incapaces incluso de mantener estable la composición
de la atmósfera en un periodo de
tiempo prolongado. Otro problema que ha quedado puesto de manifiesto
en Biosfera 2 es el del aislamiento: las relaciones interpersonales en
un entorno como el propuesto degeneran a una velocidad increíble.....
aparte de la posibilidad de desarrollar culturas autóctonas dentro
de las naves en transito: el contacto puramente electrónico no garantiza
la homogeneidad cultural, especialmente cuando los retardo de propagación
entre las señales empiezan a ser de años....
La nave generacional es un clásico del genero. Para mi, la obra
maestra sobre el tema es "La nave estelar" de Aldiss. Un magnifico
ejemplo de lo que puede convertirse un viaje de estas características.
2) Animación suspendida. Si los viajes son superiores en tiempo
a la duración de una vida humana, simplemente alarguemos la duración
de nuestra vida. La solución clásica es el del criosueño:
Es un hecho bien conocido que el metabolismo puede ralentizarse o incluso
suspenderse absolutamente con el frío. El problema de la congelación
es la formación de cristales en las células,pero hoy en dia
se están investigando sustancias "anticongelantes" capaces de evitar
esos efectos. Es de suponer que en un plazo de tiempo relativamente breve
dispondremos de técnicas criogénicas viables: hay un montón
de experimentos en marcha en muchos sitios que parecen indicar que las
cosas se mueven en esa dirección. Una dificultad añadida
a un diseño de estas características es el del grado de automatización
de la nave, que debe de comportarse prácticamente como un organismo
autónomo capaz de tomar decisiones en momentos de peligro. Esto
implica la utilización de una IA de alto nivel, con sistemas multiplemente
redundantes y autoreparadores, lo que por una parte encarecería
el coste respecto del punto anterior ( aparte del encarecimiento derivado
del sistema de soporte vital) y por otra cuestionaría la propia
validez de la misión: si mandas una nave tan inteligente como una
persona, el enviar a una persona es algo puramente testimonial, puesto
que incrementaría espectacularmente el coste de la misión.
Los mejores ejemplos de naves de animación suspendida nos los proporciona
el cine: tanto "Alien" como "2001" se ciñen al esquema de la tripulación
hibernada en una nave gobernada por una IA de alto nivel. "2001" plantea
ademas la variante de la nave que considera "superflua" a su tripulación
humana. Otra variante también
utilizada en esta película es la del "reten" humano utilizado
para la reparación de averías jodidas: vamos, para rascarle
al ordenador donde le pica y no puede llegar. Esta variante aparece también
en un cuento bastante bueno de Cordwainer Smith llamado "Piensa azul y
cuenta hasta tres". Bastante simpático.
Existen al menos dos alternativas al criosueño. La primera es
la planteada por Sheffield en "Proteo": puesto que el objeto del criosueño
es reducir el metabolismo, utilicese la ingeniería genética
(la maquina de control de formas en este caso) para reducir nuestro metabolismo
en un factor de 10. De este modo, un viaje de 10 años se convertiría
en uno de 1 año: jodido pero soportable. Al llegar al destino se
toma una droga que te vuelva a acelerar a la velocidad normal y sin problemas.
La segunda alternativa es la de "Cita con Rama". La tripulación
no se congela: se desarma en sus componentes básicos y se almacena
en un banco de datos. No es una tecnología descabellada: se almacena
la información del ADN y se clona al individuo en el
destino: simple, barato y casi al alcance de lo que podría hacerse
hoy en día. El único punto oscuro es el de la personalidad
del clon: no se dispone de ninguna tecnología de grabación
de personalidad, y educar a un niño por una maquina... no se, a
lo mejor con androides del tipo Asimov seria factible, pero no deja de
tener sus efectos secundarios...
3) La nave relativista. No hace falta viajar a velocidades superiores
a la de la luz para experimentar los efectos de la relatividad sobre los
viajeros: el tiempo fuera de la nave se "acelera", por lo que a una fracción
significativa de la velocidad de la luz un viaje de docenas de años
en tiempo real puede quedar reducido a meses de tiempo de la nave. Este
método es elegante, pero no exento de problemas. Para empezar, es
necesario una nave capaz de acelerar de modo continuo durante periodos
de tiempo prolongados. Los combustibles químicos están descartados
por el tema de la cantidad. Lo mismo podría decirse de los nucleares
al estilo del
proyecto Orion: el numero de ingenios nucleares que puedes almacenar
en una nave es finito, por lo que el alcance de la misión es limitado.
La opción mejor en este caso es la nave estatocolectora, que recoge
materia interestelar y la utiliza como masa de reacción. El segundo
gran problema de este tipo de naves es la navegación: cuando aceleras
a prácticamente la velocidad de la luz, resulta difícil "esquivar"
los posibles obstáculos que aparezcan en tu trayectoria: hasta la
nube de polvo mas difusa se puede convertir en una pared de ladrillos para
tu nave. Tecnológicamente, los sistemas de propulsión están
a nuestro alcance.... salvo quizás en lo que a la tecnología
de escudos se refiere. El nivel de radiación que genera y sufre
una
nave de estas características seria impresionante y habría
que proteger fuertemente a la tripulación para garantizar su supervivencia.
Para mi, el ejemplo perfecto de nave relativista seria el de "Tau Cero",
de Poul Anderson. La descripción de la nave, la física del
viaje y en general el ambiente de la nave son simplemente perfectos.
Un problema común a este tipo de viajes es el de la nave. Todas
tienen un requerimiento común: deben de ser capaces de funcionar
durante periodos de docenas a centenares de años. Esto puede parecer
una tontería, pero piensa en cuantas maquinas conoces capaces de
cumplir con ese requerimiento. Si a mitad de camino de Regulo se te parte
un tornillo y no tienes repuestos.... vas jodido. Y esta claro que en cien
años algo se va a romper. Otro problema es la propulsión.
Hay que utilizar un sistema que consuma un mínimo de combustible
para generar un máximo de velocidad.... y guardar suficiente combustible
para decelerar a la llegada. Los
principales modelos propuestos son:
a) El velero solar. Funciona mediante el flujo de partículas
que desprende cualquier estrella. Básicamente consiste en una enorme
superficie, del orden de hectáreas, de material plástico
ultra fino, que recoge ese flujo de partículas para generar una
aceleración continua. La nave permanece en órbita solar durante
meses adquiriendo velocidad: dado que la aceleración es constante,
es solo cuestión de tiempo adquirir la velocidad adecuada. Una vez
superada esta fase, se pliega la vela y se viaja a velocidad constante
entre las estrellas. Al llegar al sistema solar elegido, se despliega de
nuevo la vela y se frena. Es simple y barato. Los problemas son el
mantenimiento y gestión de la vela (controlar una vela de hectáreas
es la pera), el tiempo de aceleración, que puede llegar a ser bastante
largo y que la nave no puede ser excesivamente grande, porque la aceleración
del viento solar es muy reducida. Tecnológicamente es completamente
viable. El mejor ejemplo de nave solar para mi esta en "Viento del Sol",
de Clarke: la descripción técnica de la nave es impresionante.
También aparecen en otras muchas novelas, como "La Paja en el Ojo
e Dios" o en la obra de Cordwainer Smith.
b) La nave Orion. Básicamente consiste en utilizar explosiones
nucleares controladas para generar una enorme cantidad de empuje con un
nivel de eficiencia combustible/aceleracion muy alto. Tecnológicamente
es factible, salvo quizás a nivel de blindaje frente a radiación.
La ventaja es que es posible conseguir un alto nivel de aceleración.
El inconveniente es que manejar explosivos nucleares es muy peligroso,
que necesita un "combustible" también muy peligroso y que el proceso
de empuje genera un impresionante nivel de radiación. El mejor ejemplo
de nave de este tipo aparece en "Naufragio", de Logan. También es
el tipo de nave utilizado en "Deep Impact" como nave de aceleración.
c) La nave estatocolectora. Suele ser una nave de dos fases. Una primera
fase acelera la nave hasta que se alcanza la velocidad suficiente para
producir el efecto estatocolector. La segunda fase conduce la materia interestelar
mediante campos magneticos hasta el reactor, del que salen aceleradas prácticamente
a la velocidad de la luz. El resultado es una nave capaz de acelerar de
modo continuo (la reacción estatocolectora es auto sostenida) que
podría llegar a una velocidad que fuera una fracción significativa
de "c". Tecnológicamente también es posible, aunque habría
que desarrollar mas la tecnología de campos tanto para el funcionamiento
del
motor como para la protección de la radiación de la tripulación.
El ejemplo, el comentado mas arriba: "Tau Cero".
Estos son los modelos básicos. Por supuesto, existen otras alternativas,
pero poco viables por el tema del combustible: un motor ionico tiene una
relación aceleracion/consumo excelente, pero almacenar combustible
para un viaje de cien años....
El viaje a velocidades superiores a la de la luz (FTL) sigue perteneciendo
de momento al campo de la ficción. En determinados campos de la
física parece haber indicios de que la barrera de la luz no es un
limite infranqueable. Pero todo es absolutamente teórico. Ademas,
son arenas movedizas: dado que todo es tan especulativo, la separación
entre lo que es científicamente riguroso y lo que no a veces puede
dar lugar a auténticos "linchamientos". Las principales "lineas"
por las que se mueve este campo son:
1) Utilizacion de partículas capaces de viajar a velocidades
superiores a la de la luz. Periódicamente aparecen artículos
en los que se pretende demostrar la existencia de taquiones u otras partículas
exóticas que exhiben comportamientos que parecen indicar que son
capaces de moverse mas rápidas que la luz. Hasta ahora no tienen
mucha aplicación practica, pero nunca se sabe: hay un par de artículos
gloriosos en los que se describe como aunque estas partículas no
existen, si existieran no podrían utilizarse para nada. En fin......
Curiosamente, en la literatura del genero los taquiones y partículas
afines se utilizan mas como medio de comunicación que como método
de impulsión: el ejemplo clásico es el de "Cronopaisaje",
donde un mensaje del futuro llega a través de una comunicación
vía taquionica. También aparecen (creo) en "El libro del
día del Juicio Final" y en otra multitud de obras.
2) Atajos a la curvatura del universo. El que el universo esta "curvado"
(madre mía, que cuidado hay que tener para utilizar esta expresión)
parece ya demostrado mas alla de toda duda razonable. Lo que ya no esta
tan claro es la existencia de los llamados "agujeros de gusano", que permitirían
pasar (por así decirlo) por debajo de esa curvatura y encontrar
atajos para el viaje interestelar. El concepto de agujero de gusano esta
profusamente utilizado en la ciencia ficción: desde el fantástico
viaje de "Contact" a las puertas de salto de las simulaciones estelares
del tipo Wing Commander, el concepto se ha desarrollado de todas las formas
y maneras posibles. Lo único que se puede objetar es que hasta hoy,
nadie ha visto ninguno
(total, tampoco sabemos que es lo que hay que ver....)
3) Agujeros negros y materia degenerada. Básicamente se basan
en el mismo principio del punto anterior: deformación de la estructura
del espacio-tiempo. Aquí la causa es la existencia de una discontinuidad
en la estructura del espacio debido a la presencia de un agujero negro.
La especulación de lo que pueden y no pueden hacer los agujeros
negros parece dar lugar a un flujo continuo de informaciones mas o menos
contradictorias que escapan del ámbito de este articulo. En la "vida
real" de la CF se han utilizado como elementos anuladores de la inercia
y como generadores de energía, ("Proteo"), como puertas de salto
("La guerra Interminable"), como maquinas del tiempo (Esfera) como armas
y mil cosas mas. En fin, hay que tener un par de c*j*nes para lanzar a
tu nave contra un núcleo de materia degenerada, aunque vayas a aparecer
en la otra punta del universo. Pero eso es otra historia: hasta que no
aparezca un agujero negro, aunque sea pequeñito, cerca del sistema
solar seguiremos a dos velas.......
Bueno, eso es todo amigos. Sinceramente, para ser solo un repaso ha
quedado bastante tocho, pero espero que a alguien le sirva para algo. ¿Conclusiones?.
La capacidad de enviar una sonda interestelar es real con la tecnología
que disponemos. Si quisiéramos enviar tripulantes nos costaría
algo mas de desarrollo tecnologico....y bastante mas coste económico.
La cuestión esta en quien tiene la voluntad, hoy en día,
de viajar entre las estrellas. Pero eso es ya otra cuestion.....
Bibliografia adicional
Gracias a la amable aportacion de los participantes de la lista de correos
del canal #cienciaficcion, añado algunos libros mas sobre el tema
bastante interesantes:
'Efectos Relativistas', 'A traves del mar de soles' y 'Redentora' de
Benford. Magnifica descripcion de una nave estatocolectora.
'Efímeras', de Kevin O'Donnell Jr. Otro clasico de la nave generacional
'Cánticos de la Lejana Tierra' ,Clarke. Utilizacion de una nave
sembradora cargada de embriones que son educados por maquinas
'Seis', de Daniel Mares. Se detiene la edad biologica de los tripulantes
en seis años.... para retomar su desarrollo normal en el punto de
destino...
'Jinetes de la antorcha', Spinard. Otro ejemplo de nave generacional.