No es ningún secreto que el universo es un lugar increíblemente extenso, y si debemos movernos con relativa libertad por la galaxia a escala de tiempo humana, acercarnos lo más posible a la velocidad de la luz es la única opción compatible con las leyes conocidas de la física. Sin embargo, moverse por el espacio interestelar a estas velocidades presenta riesgos inesperados.
el espacio no está tan vacío
Todos hemos oído que el espacio está ‘vacío’, pero esta afirmación no es estrictamente cierta: cada centímetro cúbico del medio interestelar contiene varios átomos. Se trata principalmente de hidrógeno (70%) y helio (28%), los dos elementos más abundantes del universo, aunque también existen trazas (2%) de elementos más pesados como el carbono, el oxígeno y el hierro. Por si fuera poco, el espacio interestelar también contiene granos de polvo microscópicos.
Este detalle es importante porque varios átomos de gas pueden proporcionar una resistencia importante a un objeto que les ocurre. Un ejemplo es la Estación Espacial Internacional, que debe mantener una velocidad constante de 7 kilómetros por segundo para mantenerse en órbita alrededor de la Tierra a una altitud de 400 kilómetros. La densidad de la atmósfera a estas altitudes es extremadamente baja, pero aún así, los pocos átomos de gas que chocan constantemente con la estación la frenan lo suficiente porque de vez en cuando debe encender sus motores.
Y, como era de esperar, las consecuencias son aún más graves para un vehículo que circula a una velocidad cercana a la de la luz.
velocidades relativistas
La luz viaja a su velocidad más rápida en el vacío: casi 300.000 kilómetros por segundo (km/s), un número a menudo abreviado como ‘c’. Por ejemplo, un objeto que se mueve a 0,5 °C se moverá a mitad de la velocidad de la luz, o 150.000 km/s. Estos tipos de velocidades se conocen como velocidades relativistas porque los efectos de la relatividad especial comienzan a aumentar, como cambiar la velocidad a la que pasa el tiempo en relación con un observador externo.
Teniendo esto en cuenta, un nuevo estudio evaluó los efectos que tendría en una nave espacial viajar a velocidades relativistas por el medio interestelar. En este caso, se trata de un barco que puede moverse a una velocidad superior a 0.1c o 30.000 km/s.
A todos los efectos, moverse por el espacio a esa velocidad equivale a estar quieto y ser bombardeado por átomos que se mueven a una fracción de la velocidad de la luz. En otras palabras: una nave espacial relativista que viaja entre estrellas será constantemente irradiada con partículas altamente energéticas. Y esto puede tener graves consecuencias para el diseño del barco a largo plazo.
Bombardeado por obuses atómicos
El estudio analizó cómo el impacto continuo de alta velocidad de los átomos afecta al fuselaje del barco. Por ejemplo, los átomos de hidrógeno relativistas no sólo se insertan en un metal y lo debilitan paulatinamente, sino que también pueden acumularse en determinados lugares y formar burbujas de alta presión bajo su superficie. Cuando estas burbujas de presión estallan, crean pequeños agujeros en el fuselaje y erosionan lentamente su superficie.
Este fenómeno desgasta a los vehículos espaciales más rápido de lo que parece. De hecho, los autores del estudio concluyen que la proa del barco se estropearía a los 20 años, ya partir de entonces los defectos se propagarían y podrían afectar a los componentes electrónicos. Además, al estar distribuidas de forma desigual por todo el fuselaje delantero, estas pequeñas burbujas alterarían su distribución de masa y provocarían pequeños cambios en la trayectoria de la misión que aumentarían con las distancias interestelares.
El estudio sugiere diversas formas de reducir el desgaste del medio interestelar. Una sería cubrir el exterior de la nave con un material que absorba bien la radiación y también dificulte la formación de burbujas en su interior. Esta medida podría complementarse con un diseño de vehículo más delgado que reduzca su sección transversal. Incluso tiene previsto añadir una capa de metal de bajo punto de fusión (como el galio o el mercurio) en el casco para licuarlo de vez en cuando para liberar el hidrógeno y el helio que ha acumulado.
Una última opción que eliminaría casi por completo este tipo de daños sería rodear la nave con un escudo electromagnético. Esta solución requiere tanta energía que actualmente se clasifica como ciencia ficción. Y permaneceremos encerrados en nuestro sistema solar hasta que corrijamos estas averías.
NO atornillar:
- Aunque generalmente se habla de la velocidad de la luz como una cantidad absoluta, lo cierto es que la velocidad a la que viaja depende del medio por el que viaja. Por ejemplo, la velocidad de la luz en el agua es de 225.000 km/s, o un 25% menos que en el vacío.
Marcel Aridane ha practicado prácticamente todos los tipos de avistamientos, aunque su especialidad son las galaxias… Ha participado en numerosas quedadas y congresos del estudio de galaxias. Algunas de los mejores consejos para estudiar las galaxias han sido compartidas por él, que nos permite mejorar en nuestro nivel de observación y disfrute.