Para llegar a Próxima Centauri b se necesitarán muchas tecnologías nuevas, pero cada vez hay más motivos interesantes para hacerlo. Tanto los esfuerzos públicos como los privados han comenzado a estudiar seriamente formas de lograrlo, pero hasta ahora ha habido un obstáculo importante en el viaje: la propulsión.

Para resolver ese problema, Christopher Limbach, ahora profesor en la Universidad de Michigan, recibió una subvención del Instituto de Conceptos Avanzados de la NASA (NIAC) para trabajar en un nuevo tipo de propulsión por haz que utiliza tanto un haz de partículas como un láser para superar la mayor debilidad de esa tecnología.

Veamos primero por qué los sistemas de propulsión convencionales no funcionarían para llevar una nave a Próxima b.

Los cohetes convencionales no son una opción, ya que su combustible es demasiado pesado y se quema demasiado rápido para que una sonda pueda alcanzar la velocidad que necesitaría para llegar a Próxima b. Las velas solares convencionales también fallan porque, una vez que están lo suficientemente lejos del Sol, solo se les aplica un empuje mínimo.

Otras soluciones no convencionales podrían funcionar, como la propulsión nuclear o los motores iónicos, pero son víctimas de la tiranía de la ecuación de los cohetes: como tienen que llevar su combustible, deben transportar más masa para ir más rápido, lo que elimina gran parte de ese beneficio.

Eso nos deja con la propulsión por haz, que básicamente crea un haz gigante en el espacio que continúa empujando una nave espacial con un colector sobre ella, que puede continuar empujando durante todo el tiempo que la nave espacial está en camino a su destino.

Por lo general, en estos sistemas se utilizan dos tipos de haces: haces de partículas y haces de luz. Sin embargo, cada uno de ellos tiene un punto débil: la difracción.

Tanto los rayos de luz como los de partículas tienden a dispersarse a grandes distancias, lo que los hace mucho menos eficaces a la hora de enfocar un único objeto pequeño que podría estar a años luz de distancia. Incluso los láseres, si se les permite apuntar lejos, acaban dispersándose y se convierten en luz inutilizable. Sin embargo, existe una forma de evitarlo.

Recientemente, la investigación óptica ha desarrollado una forma de combinar haces de partículas y láser que prácticamente elimina la difracción y la dispersión del haz cuando ambos se utilizan simultáneamente.

Esto permitiría que un sistema de propulsión con haz de luz siguiera concentrando su haz exactamente en el lugar correcto sin perder lentamente su fuerza de empuje a medida que la sonda se aleja. El Dr. Limbach utilizó esta tecnología subyacente para desarrollar lo que él llama PROCSIMA, un novedoso método de propulsión que utiliza un sistema de propulsión coherente combinado de partículas y haz de luz láser.

Los cálculos del Dr. Limbach y su colaborador, el Dr. Ken Hara, ahora profesor en Stanford, muestran que es posible, al menos en teoría, crear un haz coherente que pueda perdurar hasta Próxima b y difractarse solo hasta unos 10 m.

Según sus cálculos, una sonda 5g como la en la que trabaja el proyecto Breakthrough Initiatives podría alcanzar hasta el 10% de la velocidad de la luz, lo que le permitiría llegar a Próxima b en 43 años.

Por otra parte, también calcularon que una sonda mucho más grande, de alrededor de 1 kg, podría llegar al sistema en unos 57 años. Eso permitiría una carga útil mucho más interesante, incluso si la sonda atravesara el sistema de Próxima Centauri a una fracción significativa de la velocidad de la luz.

Aún queda trabajo por hacer, incluido el desarrollo de elementos como fuentes de partículas atómicas frías y la mejora de la funcionalidad de los sistemas de haces. Sin embargo, hasta ahora, el proyecto no ha recibido otra subvención del NIAC, aunque el laboratorio del Dr. Limbach en la UM sigue trabajando en ideas similares, como un sistema de propulsión nanoNewton.

Continúa el desarrollo de un método de lanzamiento de estrellas para eventualmente llevar una sonda a otra estrella, y parece que, para bien o para mal, la propulsión por haz es la forma en que llegaremos allí.

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