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Diseñan un sistema de propulsión para llegar a otra estrella en solo 20 años

Ciencia LR

Ilustración de una vela impulsada por rayos láser generados en la superficie terrestre. Imagen: M. Weiss/CfA
Ilustración de una vela impulsada por rayos láser generados en la superficie terrestre. Imagen: M. Weiss/CfA

Con la tecnología actual, tomaría más de 10.000 años llegar a la estrella más cercana al Sol. El nuevo diseño usará a la Tierra como ‘motor’.

Un equipo de la Universidad Nacional de Australia (ANU) ha diseñado un sistema de propulsión láser para que una nave espacial ultraligera, que actuaría como una vela, viaje a una velocidad sin precedentes a lo largo de decenas de billones de kilómetros hasta Próxima Centauri, la estrella más cercana al Sol, en solo 20 años.

La gran escala y tamaño de las distancias interestelares entre los sistemas solares son difíciles de comprender para la mayoría de las personas. Viajar desde la Tierra a Próxima Centauri —ubicada a cuatro años luz de distancia— con las naves espaciales convencionales de hoy en día tomaría más de 100 vidas seguidas.

Próxima Centauri es un objetivo de gran importancia para los astrónomos, ya que cuenta con al menos dos mundos en zona habitable, uno de ellos con un tamaño similar a nuestro planeta.

En un artículo reciente publicado en el Journal of the Optical Society of America B, el equipo de la ANU, con el apoyo financiero del proyecto Breakthrough Initiatives, describe su concepto de diseño para el sistema de propulsión láser que se utilizará para lanzar las sondas desde la Tierra.

El autor principal, el doctor Chathura Bandutunga, dijo en un comunicado que la luz para impulsar la vela vendrá de la superficie de la Tierra: una matriz gigante con millones de láseres que actúan en conjunto para iluminar la vela y empujarla hacia su viaje interestelar.

“Para cubrir las vastas distancias entre Próxima Centauri y nuestro propio sistema solar, debemos pensar fuera de la caja e idear una nueva forma de viajes espaciales interestelares”, explicó Bandutunga, de los Laboratorios de Metrología Aplicada en el Centro ANU de Astrofísica Gravitacional.

“Una vez en camino, la vela volará a través del vacío del espacio durante 20 años antes de llegar a su destino. Durante su sobrevuelo de Próxima Centauri, registrará imágenes y mediciones científicas que transmitirá a la Tierra”, añadió.

El científico fundador que fue pionero en el nodo ANU de este proyecto, el doctor Robert Ward, dijo que una parte importante de esta gran visión es el desarrollo de la matriz láser, en particular el diseño de un sistema para que todos los láseres actúen como uno solo.

Vela ligera diseñada por el proyecto Starshot. Imagen: Breakthrough Initiatives

Cien millones de rayos láser guiados con un satélite

“El programa Breakthrough Starshot estima que la potencia óptica total requerida es de aproximadamente 100 GW, aproximadamente 100 veces la capacidad de la batería más grande del mundo en la actualidad”, comentó Ward, de la Escuela de Investigación de Física de ANU. “Para lograr esto, estimamos que el número de láseres necesarios es de aproximadamente 100 millones”, añadió.

Para orquestar el espectáculo, el diseño de ANU requiere un satélite Beacon, un láser guía colocado en la órbita terrestre que actúa como conductor, uniendo todo el conjunto de láser.

El profesor Michael Ireland de la Escuela de Investigación de Astronomía y Astrofísica de la ANU dijo que el diseño del ‘motor’ láser requiere una compensación para la atmósfera. “A menos que se corrija, la atmósfera distorsiona el rayo láser saliente, provocando que se desvíe de su destino previsto”, señaló.

“Nuestra propuesta utiliza una estrella guía láser. Se trata de un pequeño satélite con un láser que ilumina la matriz desde la órbita terrestre. A medida que el láser regresa a la Tierra, mide los cambios causados por la atmósfera”, agregó Ireland. “Hemos desarrollado el algoritmo que nos permite utilizar esta información para corregir previamente la luz saliente de la matriz”, complementó.

Bandutunga mencionó también que, al igual que la eventual vela ligera, esta investigación está al comienzo de un largo camino. “El siguiente paso es comenzar a probar algunos de los bloques de construcción básicos en un entorno de laboratorio controlado. Esto incluye los conceptos para combinar arreglos pequeños para hacer arreglos más grandes y los algoritmos de corrección atmosférica”, finalizó.

Con información de la Universidad Nacional de Australia.