Lo que impide crear una vela para volar a Alpha Centauri

Lo que impide crear una vela para volar a Alpha Centauri

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Lo que impide crear una vela para volar a Alpha Centauri

Los participantes en el proyecto Breakthrough Starshot han preparado una lista de problemas que tendrán que resolver para crear una vela solar de tamaños adecuados para volar a Alfa Centauri durante 20 años.

«Los primeros resultados de nuestro análisis fueron inesperadamente optimistas: los materiales que ya existen hoy, en combinación con los nuevos métodos de producción y la medición de sus propiedades, en principio permiten crear un prototipo de una vela adecuada para despachar un barco interestelar», escriben Harry Atwater y su colegas del Instituto de Tecnología de California en Pasadena (EE. UU.).

En abril de 2016, el difunto cosmólogo británico Stephen Hawking y el multimillonario ruso Yuri Milner hablaron sobre su próxima iniciativa «espacial» dentro de la serie de proyectos Breakthrough Initiatives: Breakthrough Starshot. En su marco, el empresario asignó $ 100 millones para crear una nave espacial basada en la idea establecida por los físicos de California bajo la guía de Philip Lubin (Philip Lubin) hace dos años.

Su esencia es enviar a los planetas distantes no naves espaciales clásicas, sino estructuras extremadamente livianas y planas de material reflectante que se acelerarán a velocidades cercanas a la luz utilizando un potente láser orbital.

Tal «velero» interestelar, de acuerdo con los cálculos de los físicos estadounidenses, podrá llegar a Alpha Centauri en 20 años, y volará entre Marte y la Tierra en solo tres días sin carga útil, y durante un mes con una carga de 10 montones.

El principal problema en ambos casos será el frenado de la sonda, mientras que el equipo que lo ideó no tiene idea de cómo hacer que el equipo sea seguro. Surgirán problemas similares, como otros físicos sugirieron más tarde, cuando se dispersa: la vela se quemará con un láser o colapsará al colisionar con partículas de polvo.

Etwater y sus colegas del instituto que están directamente involucrados en el Breakthrough Starshot primero estudiaron en detalle cómo se comporta esta vela al interactuar con el láser y el medio interestelar y formularon un conjunto de requisitos mínimos para su fabricación.

Como los científicos descubrieron, a pesar del conjunto de características casi «imposibles» -un área de 10 metros cuadrados, peso en gramos y una reflectividad de 99.999999% – el principal problema al hacer una vela no es la selección del material, sino un cantidad de otras cosas Resultó que ya hay una cantidad de materiales en la Tierra, incluyendo películas de disulfuro de molibdeno, silicio amorfo y varios otros semiconductores que tienen propiedades similares.

Si esta película es suficientemente delgada, entonces, paradójicamente, las colisiones con átomos de helio e hidrógeno presentes en el medio interestelar casi no afectarán la vida de la vela. La mayoría de los átomos pasarán a través de él sin causar daños, y las colisiones con partículas de polvo, como muestran los cálculos de los físicos, dañarán no más del 10% del área total de la vela.

El problema, a su vez, radica en el hecho de que hoy en día no existen tecnologías que permitan el crecimiento de películas muy homogéneas y delgadas de estas sustancias del tamaño adecuado. Los científicos tendrán que encontrar la manera de pegar fragmentos relativamente pequeños de estas películas, con un diámetro de 10-20 cm, y esta operación debería llevarse a cabo de hecho con precisión atómica.

Por otro lado, Etwater y sus colegas están seguros de que se pueden desarrollar métodos similares para «pegar» piezas de velas lo suficientemente rápido, confiando en las tecnologías que se usan hoy en la industria de TI para soldar elementos individuales de microcircuitos. Su creación permitirá a Breakthrough Starshot resolver uno de los principales problemas y comenzar a crear una instalación láser capaz de dispersar esta vela a la velocidad requerida.

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