Límite final del sistema solar

1987/08/01 Etxeberria, E. Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Astronomia

Pero Pioneer 10 no funciona solo en vuelos interestelares. Se ha unido a otras tres embarcaciones ya dirigidas hacia las estrellas (Pioneer 11, Voyager 1 y Voyager 2). Son vehículos antiguos; chopos y no equipados para largos viajes. Sin embargo, serán las primeras embarcaciones que salen del sistema solar.

Estas cuatro naves espaciales nos ofrecen una versión pobre del hombre sobre los viajes interestelares. El siguiente paso en el avance de los vuelos espaciales será una proposición mucho más grande y costosa: enviar al hombre a las estrellas. Pero las preguntas básicas son: ¿Se pueden conseguir viajes interestelar de alta velocidad para seres humanos? ¿Qué consecuencias tiene? ¿Qué barreras tecnológicas y físicas habrá que superar? Para responder a estas preguntas, es imprescindible sumergirnos en el marco de los hechos científicos y la ciencia ficción.

Hacia la heliopausa

Pioneer 10, primera sonda enviada hacia Júpiter, fue lanzada en marzo de 1972. Veinte meses después, la nave envió un montón de datos a 131.000 kilómetros del planeta gigante. Pioneer 10 continuó su vuelo fuera del sistema solar atravesando la órbita de Neptuno (a 4.5 billones de kilómetros del sol) en ese histórico día de junio de 1983.

El gemelo del Pioneer 10, Pioner 11, salió en abril de 1973 y en diciembre de 1974 llegó a Júpiter. Siguiendo un camino diferente, Pioneer 11 pasó a 43.000 kilómetros de las nieblas más altas de Júpiter y recibió el apoyo gravitatorio del planeta gigante, dirigiendo la embarcación hacia Saturno.

Posteriormente se lanzaron los dos barcos Voyager (Voyager 2 en agosto de 1977 y Voyager 1 en septiembre de 1977). Estas dos embarcaciones entraron en la zona de gravedad de Júpiter y, aumentando la velocidad, continuaron hacia Saturno. Voyager 1 finalizó aquí su viaje y Voyager 2, en 1989, está dispuesto a llegar a Neptuno.

Como primer espectador de los misteriosos gigantes gaseosos, estos cuatro robots no podían ser más exitosos.

En primer lugar, debemos diferenciar el espacio interplanetario del espacio interestelar. ¿Marca el límite del espacio interestelar el efecto gravitatorio final del Sol?

Recientes simulaciones de computador demuestran que el sol es capaz de atraer objetos situados a 80.000 o 100.000 unidades astronómicas o 0.5 parsec. Esta distancia es un tercio del vial que se encuentra a la estrella más cercana.

La gravedad es una fuerza que disminuye gradualmente y nunca termina. Una definición más significativa del límite exacto del Sistema Solar puede obtenerse analizando el comportamiento del viento solar, es decir, la emisión de partículas cargadas procedentes del sol.

En el estrellado, en un punto del espacio, la presión del gas debe provocar el estancamiento de este viento solar. En consecuencia, debe existir una zona (helios) que se equilibre cuando las partículas del viento solar chocan contra el gas interestelar. En teoría, este choque emitirá ondas de radio de baja frecuencia que pueden ser detectadas por las naves espaciales Pioneer y Voyager.

La heliopausa no sería totalmente circular, ya que los gases interestelares que fluyen a su alrededor darían forma de peras. La sonda Pioneer 10 discurre por la cola de la helada y puede no llegar a su límite antes de que termine su suministro energético hacia 1995. En este momento se dedica aproximadamente a 37 unidades astronómicas y los datos que manda indican si la heliopausa está a 65 unidades astronómicas del sol.

Pero el mensaje que viene de Voyager es diferente. Ya se han empezado a recibir señales de radio débiles procedentes de la zona de helio, llegando hasta 2-3 kilohercios. Puede ocurrir que estas señales tengan un origen totalmente diferente, como por ejemplo una fuente de radio galáctica que nunca se ha encontrado hasta ahora. Pero a medida que las naves Voyager se alejan, las señales se van reforzando y si la razón es una heliopausa, eso es lo que esperaríamos.

Teniendo en cuenta que la densidad del viento solar disminuye uniformemente con la distancia, las señales de Voyager indican que la heliopausa está situada a 46 unidades astronómicas (dirección a la que van los Voyagers) del sol. Si este análisis es correcto, el barco que llegará al límite de la helio y atravesará el espacio interestelar no será el más lejano, el Pioneer 10. Se trata de una sonda Voyager 1, que desde hace más de seis años se va elevando formando un ángulo agudo fuera del plano del sistema solar.

Encontrar una heliopausa supondría un gran avance, pero ¿alguna de estas naves espaciales durará tanto tiempo sin parar? La respuesta depende de los generadores termoeléctricos mediante radioisótopos de las embarcaciones. Favoreciendo la desintegración del Plutonio-238, se espera que los generadores de Pioneer permanezcan hasta mediados de 1990 y los de Voyager hasta el año 2012-2019. Para el año 2012 los dos Voyagers tendrán 100 unidades astronómicas superadas y tendrán probablemente una heliopausa cruzada.

¿A dónde nos lleva todo esto?

Las primeras naves espaciales dirigidas a las estrellas humanas no son más que sondas interplanetarias fugadas. Por lo tanto, ¿cuánto nos falta por primera vez para construir una verdadera nave interestelar? El viaje interestelar no es sólo una prolongación del viaje interplanetario. Este tipo de misión científica elaborada presenta diferencias cualitativas respecto a la realizada hasta la fecha. La razón es la amplitud del espacio interestelar.

El enano rojo Proxima Centauri se encuentra a 1.3 parsec (40 trillones de kilómetros) y forma parte del sistema de triple estrella Alpha Centauri. El propio Alpha Centauri A es una estrella en forma de sol con el Alpha Centauri B (algo más débil, más frío y más grande que el Alpha Centauri) cerca.

Dentro de cuatro parsec tenemos dos decenas de estrellas más, la mayoría de ellas enanas rojas. La estrella más brillante es Sirius A; una estrella roja y blanca, acompañada de un enano blanco llamado Siruis B. Además de las estrellas Sirio, dentro del radio de 4 parsec tenemos otras dos estrellas: Procyon A y Alpha Centauri A, más brillantes que el sol.

Sin embargo, en nuestra pequeña esquina de la galaxia hay un montón de estrellas interesantes: enanas rojas y txuris, estrellas gáridas, dobles y triples, de la clase G, de la clase F, y estrellas de la clase A, estrellas de la clase A, ese subínano parecido a la cocción y algunas naranjas y amigos planetarios. Otras estrellas que son el último acontecimiento. Este último hito es muy importante, porque una vez en el espacio interestelar, probablemente uno de nuestros objetivos sea buscar nuevos mundos y civilizaciones, no sólo conocer mejor a las estrellas.

Pero nuevamente nos encontramos con el antiguo problema de la distancia. La velocidad más alta alcanzada hasta la fecha por una nave espacial es de 51.800 kilómetros por hora, el caso del Pioneer 10. Esto estaría bien para ir a planetas cercanos pero no para viajes interestelares. Con una velocidad final de desplazamiento de unos 40.000 kilómetros por hora, el Pioneer 10 tardará más de 78.000 años en recorrer un simple parsec!

Con la ayuda de la gravedad que puede tener un gran planeta como Júpiter utilizando cohetes químicos convencionales, podemos prever fácilmente que la velocidad sea diez veces más rápida. Sin embargo, ir a la estrella más cercana supone más de 10.000 años. Lo que está claro es que velocidades adecuadas al sistema solar no son válidas para viajes interestelares. Necesitamos una nueva forma de propulsión totalmente nueva.

Proyecto Daedalus

El proyecto Daedalus es único: Una enana roja a la estrella de Bernard en el parsec -1.8 está pensada para llegar a una generación, explorar el sistema estelar y enviar información a la Tierra.

La capacidad de propulsión de la Marina Daedalus necesaria para llevar a cabo este proyecto es posible gracias a un proceso ya conocido en las Ministras de Defensa de la Tierra, la fusión nuclear. Pero la dificultad es: Daedalus funcionará utilizando la fusión del deuterio y el helio-3. El segundo, el isótopo del helio, es muy raro en nuestro planeta. La recogida de las 30.000 toneladas necesarias para accionar Daedalus requiere la utilización de una fuente más rica, situada a unos 800 millones de kilómetros de la fría, extraña y terrible superficie de Júpiter.

Tras veinte años de esfuerzo y el proyecto de ingeniería más complejo jamás realizado, Daedalus se dirige a Júpiter para abastecer de combustible. Así comienza el proyecto de Bernard hacia Izar.

El motor principal se encenderá. A partir de ahora se disparará doscientas cincuenta veces por segundo y una píldora con helio-3 helado al gigante desván que lleva el barco en la parte trasera. Cada una de estas píldoras se encontrará con los electrones de alta velocidad de descarga cerrada, que son capaces de producir reacciones de fusión entre deuterio y helio-3. La explosión de varias toneladas de TNT provocará que los productos de fusión salgan con fuerza de la cámara del motor y den un impulso tremendo a Daedalus.

Los motores no se detendrán tras unos minutos de esfuerzo, sino que permanecerán en funcionamiento durante más de dos años, acelerando el buque hasta un 7 por ciento de la velocidad de luz (o 21.000 kilómetros por segundo). Entonces la primera plataforma pesada del Daedalus cae y se pone en marcha la segunda. El buque alcanzará una velocidad de hasta el doce por ciento de la velocidad de luz en los veinte meses siguientes. Por último, la segunda plataforma se derrumba y Daedalus seguirá recorriendo 36.000 kilómetros por segundo durante 47 años más. Al final de esta temporada el barco llegará a la Estrella de Bernard y entrará en la fase más importante de su viaje.

Estirando los telescopios que lleva encima y enviando sondas robots sobre los mundos interesantes que encuentra, Daedalus recopilará datos ricos sobre el Sistema Estelar de Bernard. Los datos que puedan ser recabados por los seres humanos serán analizados utilizando un computador programado con previsión e inteligencia artificial. Siguiendo todavía en la octava parte de la velocidad de luz, enviará a la Tierra sus análisis procesados y elaborados. Cerca de sesenta años después del despegue de su principal motor, los controladores de viajes terrestres (o sus hijos y nietos, mejor dicho) podrán ver lo descubierto por Daedalus.

Todo esto, por supuesto, no será exactamente así. El proyecto Daedalus es sólo un diseño; XX. Sólo una visión de los viajes interestelares del futuro desde el siglo XX. El valor de este plan consiste en ver que es posible realizar vuelos a las estrellas utilizando lo que no está tan lejos de la tecnología actual. Para empezar, a los viajes a las estrellas más cercanas, que durarán menos que la vida humana, podemos enviar embarcaciones de robots.