¿Puede la visión de Julio Verne de armas espaciales gigantes convertirse en realidad?

Desde los primeros días de la ciencia ficción, muchos autores y pensadores han ideado algunos métodos interesantes, nos atrevemos a decir, casi locos para que los humanos algún día exploren el cosmos. Algunos de estos se han convertido en realidad, como los cohetes, pero uno de los más extravagantes es algo llamado » cañón espacial «.

Dispositivos efectivamente enormes, poderosos y similares a cañones, estas enormes piezas de ingeniería han sido consideradas durante décadas. Pero, ¿qué son exactamente y cómo funcionarían?  

Vamos a ver.

¿Qué son las armas espaciales? 

Como probablemente pueda deducir por el nombre, las armas espaciales son un método propuesto para lanzar cosas al espacio exterior utilizando un gran lanzador de proyectiles. La mayoría de los diseños son enormes pistolas o cañones, y tal vez fueron propuestos por primera vez nada menos que por Julio Verne en su clásico de ciencia ficción » De la Tierra a la Luna «. 

En la visión de Verne de los futuros viajes espaciales, una sociedad estadounidense posterior a la Guerra Civil, llamada Baltimore Gun Club, se embarca en un escandaloso intento de ir a la Luna. Los miembros del club intentan ensamblar un Columbiad gigante (un tipo de cañón de ánima lisa) para que actúe como un arma de fuego enorme lo suficientemente grande como para lanzar seres humanos al espacio.

Curiosamente, y teniendo en cuenta la falta de un estudio científico genuino sobre tal esfuerzo, Verne incluso hizo algunos intentos de hacer algunos cálculos básicos sobre los requisitos de tal arma. A pesar de su falta de datos empíricos, sus estimaciones han demostrado ser notablemente precisas. 

A diferencia del escenario de la ficción de Julio Verne, es muy poco probable que tal tecnología, si se concibe, pueda usarse de manera realista para lanzar seres humanos al espacio. Para objetos robustos no vivos, por otro lado, esta tecnología podría tener alguna utilidad.

Con respecto a su uso como un medio para transportar humanos al espacio, las fuerzas G involucradas para permitir que un proyectil que transporta humanos alcance la velocidad de escape serían demasiado para que el cuerpo humano las soporte. Para otros objetos, como carga o satélites particularmente robustos/robustos, etc., las armas espaciales podrían ser una alternativa interesante y más barata a los cohetes.

Sin embargo, las increíbles fuerzas involucradas en este tipo de sistema de entrega pueden limitar el tipo de cosas que de manera realista podrían dispararse al espacio. Dicho esto, las fuerzas G involucradas en los lanzamientos de armas espaciales, según algunos, son «a menudo demasiado exageradas». 

«Los proyectiles de artillería militar de hoy tienen GPS, óptica de guía láser y electrónica que sobreviven a estas aceleraciones, por lo que se puede hacer. Obviamente, no todo se puede lanzar de esta manera, pero el lanzamiento del arma es muy adecuado para lanzar combustible y materiales de construcción, » , explicó  a la BBC Andrew Higgins , profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad McGill, Canadá . 

Los conceptos de este tipo de artefactos varían considerablemente, desde el uso de combustión (como en un arma de fuego convencional), gases a alta presión, hasta versiones tipo railgun. Los sistemas de lanzamiento neumático, por ejemplo, aceleran la «bala» de carga útil a lo largo de un barril muy largo utilizando la presión de aire producida por una turbina terrestre (u otros medios). 

Para armas espaciales de tipo balístico, el concepto está bien establecido e incluso algo probado. Sin embargo, el principal problema para llegar al espacio con esta tecnología es encontrar formas de mantener las altísimas velocidades necesarias para alcanzar la velocidad de escape. El principal enemigo aquí para la tecnología es la resistencia del aire y el calentamiento aerotérmico que puede, y degradará significativamente la velocidad de cualquier proyectil con el tiempo. 

«Perforar la parte inferior (más densa) de la atmósfera a alta velocidad es un problema intenso de transferencia de calor, pero los revestimientos ablativos y los escudos térmicos en la punta del proyectil deberían estar a la altura», agregó Higgins. 

Si bien muchos de los primeros intentos de hacer realidad un arma espacial ahora han desaparecido, la realidad de las armas espaciales parece haber terminado. Sin embargo, según expertos como Higgins, podría ver un resurgimiento en el futuro.

“En lugar de tirar la primera etapa de un cohete, usar un arma grande para la primera etapa permitiría reutilizar este hardware y repararlo fácilmente”, dijo. 

Echemos un vistazo a algunos intentos notables del mundo real de hacer un arma espacial que funcione. 

1. Los alemanes construyeron algo similar en la Segunda Guerra Mundial, excepto para la guerra, no para la exploración espacial.

Durante la Segunda Guerra Mundial, Alemania fabricó una serie de plataformas de armas experimentales en un intento de cambiar el rumbo de la batalla a su favor. Llamado «Armas de venganza», el programa consistía en la conocida bomba voladora V1 y el primer misil balístico de largo alcance del mundo, el cohete V2. 

Pero, había una tercera arma llamada V-3 . También se la conocía como  Hochdruckpumpe  («Bomba de alta presión», o HDP para abreviar), un  nombre en clave  destinado a ocultar el propósito real del proyecto. También se la conocía como  Fleißiges Lieschen  (» Busy Lizzie «).

Esta arma debía usarse para disparar proyectiles a distancias increíblemente largas desde ubicaciones subterráneas estratégicas en toda Europa. 

La primera instalación de prueba se construyó en el área de Pas-de-Calais de Francia, en una instalación subterránea de alto secreto oculta a la vista en la superficie. Dentro de la instalación, se construyeron una serie de «barriles» extremadamente largos en cámaras especialmente anguladas que se  entrenaron en Londres, Reino Unido . 

Cada uno fue capaz de lanzar un proyectil de 310 lb (140 kg) y 5,9 pulgadas (15 cm) de diámetro a una distancia de más de 55 millas (88 km). Los proyectiles fueron disparados por propulsión de ignición de carga múltiple, donde se colocaron una serie de cargas propulsoras secundarias a lo largo del cañón para acelerar el proyectil a velocidades increíblemente altas. 

A medida que el proyectil pasara cada carga secundaria, se activaría, descargando más gas caliente detrás del proyectil, empujándolo más hacia adelante y acelerando el proyectil a medida que avanzaba. Para este propósito se utilizaron propulsores de cohetes de combustible sólido. En comparación con las cargas explosivas, eran mucho más seguras de manejar y más fáciles de instalar y reemplazar. 

Las cargas se dispusieron en pares simétricos a lo largo del cañón, en ángulo hacia la «boca» para maximizar su impacto en la base del proyectil a medida que pasaba. 

Curiosamente, el cañón y las cámaras laterales se diseñaron como secciones idénticas para simplificar la producción y permitir el reemplazo de las secciones dañadas. También significaba que podían construirse y potencialmente moverse en secciones con relativa facilidad. 

La superficie interior del cañón era lisa y los proyectiles utilizados consistían en proyectiles estabilizados por aletas que dependían de las fuerzas aerodinámicas en lugar de las  fuerzas giroscópicas para evitar la caída (a diferencia de las armas estriadas  convencionales   que hacen que el proyectil gire). Esta configuración dio como resultado un  coeficiente de arrastre más bajo y un vuelo más estable una vez lanzado.

El V-3, si alguna vez se completó y tuvo éxito, habría podido bombardear Londres fácilmente desde la relativa seguridad de la Francia ocupada por los alemanes a una velocidad de un proyectil cada seis segundos. No habría existido una defensa o contramedida confiable contra tal ataque más allá de destruir el arma.

Se descubrió el paradero del arma y se organizó un bombardeo para destruir la instalación antes de que pudiera completarse. El sitio todavía existe hasta el día de hoy y ahora es un museo donde los visitantes pueden inspeccionar lo que queda de las instalaciones y las armas. 

Sin embargo, se utilizaron versiones similares pero más pequeñas del arma para bombardear Luxemburgo desde diciembre de 1944 hasta febrero de 1945. 

El arma, con una gran cantidad de modificaciones y desarrollo, posiblemente también podría haber sido adaptada para su uso como una especie de arma espacial. 

2. EE. UU. una vez desarrolló un arma espacial de misiles antibalísticos

En la década de 1980, Estados Unidos intentó una vez desarrollar un arma terrestre que pudiera apuntar y noquear misiles balísticos en órbita terrestre baja. Desarrollado como parte del Proyecto de Investigación de Súper Gran Altitud (SHARP), nunca se completó. 

Mientras estaba en desarrollo, el arma era la pistola de gas más grande del mundo en ese momento. 

El sistema constaba de un cañón de gas ligero que, si alguna vez se desarrollaba por completo, tenía la intención de destruir objetivos que viajaban a más de Mach 9 o 6,905 mph (11,113 kph). El arma espacial fue desarrollada en el Laboratorio Lawrence Livermore y utilizó gas comprimido para acelerar proyectiles a velocidades extremadamente altas. 

Se utiliza una tecnología similar en varios aparatos experimentales de física para investigar los efectos de los impactos de alta velocidad de cosas como meteoritos, etc. Funciona de manera similar a las pistolas de aire de resorte y pistón al usar un pistón más grande para forzar el gas a través de un barril. 

SHARP, sin embargo, en lugar de consistir en un solo cañón largo, constaba de un diseño en forma de L con dos secciones separadas. Una  mezcla de gas metano  se enciende detrás del pistón y la explosión resultante impulsa rápidamente el pistón hacia abajo del cilindro y comprime un gas prepresurizado en el cilindro. Se inserta un pequeño proyectil en el tubo de lanzamiento y luego se conduce por el cañón a velocidades extremadamente altas. El enorme retroceso del arma fue luego absorbido por trineos montados en rieles especialmente diseñados.

SHARP, cuando se probó, pudo lanzar sus proyectiles de 5 kg (11 lb) a velocidades de alrededor de 3 km/s (6700 mph) a 450 km de altitud. Se planearon más pruebas para elevar el cañón hacia el espacio y mejorar el diseño para permitirle disparar proyectiles superiores a Mach 21, sin embargo, el proyecto se canceló más tarde a principios de la década de 1990.

3. SHARP podría haber llevado a un «Jules Verne Launcher» aún más grande

A pesar de lo impresionante que fue SHARP durante su día, habría sido solo el primer paso hacia un arma espacial aún más grande y mucho más impresionante llamada » Jules Verne Launcher «. Esta habría sido una versión aún más grande de SHARP con un cañón de 11.500 pies de largo (3.500 m). 

Según un estudio realizado en ese momento por el equipo detrás de SHARP, el » Jules Verne Launcher » habría podido lanzar «3,3 toneladas métricas a una órbita terrestre baja de 500 km».

Bastante impresionante, pero los científicos que propusieron el proyecto continuaron haciendo algunas predicciones audaces sobre el arma, escribiendo,  «nuestros resultados indicaron que el JVL podrá entregar 1000 toneladas métricas de carga útil a LEO anualmente. El costo será del 5% de el mejor costo de entrega de cohetes de EE. UU. Esta tecnología permitirá la próxima fase de [nuestra] exploración del espacio».

Diseñado a principios de la década de 1990, el arma espacial se habría utilizado para poner en órbita satélites sin necesidad de un cohete. Con un costo potencial de alrededor de $ 1 mil millones, el proyecto no logró obtener el apoyo suficiente para obtener los fondos. 

Por esta razón, entre otras, nunca salió realmente de la mesa de dibujo. 

4. «Quicklaunch» es una variación submarina sobre el tema de las armas espaciales

A raíz de la cancelación de SHARP , uno de los miembros críticos de su equipo, John Hunter, decidió continuar desarrollando la idea en el sector privado. Con este fin, fundó Jules Verne Launcher Company (ahora desaparecida) a mediados de la década de 1990, y luego, más tarde, Quicklaunch Company (también ahora desaparecida). 

Estas empresas privadas continuaron trabajando en el concepto y también pujaron por inversiones privadas, y la compañía pudo recaudar alrededor de $ 500 millones en 2012. La idea para el arma espacial «Quicklauncher» era completar un gran arma de gas ligero capaz de entregar a un depósito espacial basado en combustible u otros materiales a granel capaces de sobrevivir a las fuerzas extremas producidas por este tipo de sistema de entrega espacial. 

Además, otras propuestas para el sistema sugirieron que podría haberse implementado en una gran masa de agua, aproximadamente a 600 pies (183 m) de profundidad. El arma habría tenido alrededor de 1300 pies de largo (400 m) y sería capaz de disparar cargas útiles de alrededor de 100 libras (45 kg) en órbita terrestre baja. 

Para aprovechar al máximo el efecto de la honda, la pistola espacial estaría mejor situada lo más cerca posible del ecuador y debería poder disparar hasta diez vehículos de lanzamiento por día. 

Según Hunter, el proyecto nunca se puso en marcha debido a «problemas internos». En 2016, le dijo a la BBC  “Ya no está. Hay algo de propiedad intelectual allí, pero los miembros se han separado”. 

Sin embargo, Hunter creía que su enfoque contribuía en gran medida a reducir adecuadamente el costo de llevar cargas útiles al espacio. Según los informes, ha alentado a cualquier persona con suficiente dinero y motivación para tomar el relevo y volver a investigar la tecnología, aunque agregó que el progreso realizado por Space X hace que sea poco probable que se reinicie cualquier proyecto de supercañón. 

“Por ahora, con el trabajo que Elon Musk está haciendo con Space X, no hay espacio para un proyecto como Quicklaunch”, dijo Hunter a la BBC . “Pero estoy feliz como una almeja por Elon, realmente lo estoy, porque me quita el mono de la espalda”.

5. Saddam Husein incluso intentó hacer uno, aunque por diferentes razones.

De todos los intentos de realizar la visión de Julio Verne, quizás el más cercano fue el » Proyecto Babilonia «, desarrollado a fines de la década de 1980. Desarrollado por el ingeniero de artillería Gerald Bull, el arma fue desarrollada para ser utilizada por el gobierno iraquí bajo Saddam Hussein. 

Gerald Bull fue un ingeniero e inventor canadiense que tenía grandes ambiciones, juego de palabras, de desarrollar grandes armas especializadas que pudieran disparar cosas como satélites en órbita desde bases en tierra firme. 

A principios de la década de 1980, los funcionarios iraquíes se pusieron en contacto con Bull para ayudarlos a desarrollar artillería especial para la guerra Irán-Irak. En ese momento, Saddam Husein era el secretario de defensa de Irak y tenía algunas ambiciones de desarrollar un programa espacial iraquí. 

Aparentemente, Bull estaba intrigado por la posibilidad, en particular la parte del programa espacial, y estuvo de acuerdo. Con este fin, se le dio un presupuesto de 25 millones de dólares para desarrollar lo que se convertiría en el Proyecto Babilonia. 

A finales de la década de 1980, se desarrollaron tres supercañones, incluidos  dos cañones de calibre «Big Babylon» de tamaño completo de 39,37 pulgadas (1000 mm) y un prototipo de cañón de calibre de 13,87 pulgadas (350 mm) llamado «Baby Babylon». El primero, si se hubiera completado, habría tenido 512 pies (156 metros) de largo. También habría pesado 1.510 toneladas, demasiado grande para ser transportable. Para ello, habría sido montado en un ángulo de 45 grados en una ladera.

Usando un propulsor especial, se ha estimado que el arma podría haber disparado un proyectil de 600 kg (1322,77 lb) a una distancia de 1000 km (621 millas), más o menos. Alternativamente, el arma podría usarse para lanzar un proyectil asistido por cohete de 2000 kg (4409,245 lb) que transporta un satélite de 200 kg (441 lb).

Bull fue asesinado antes de que el proyecto pudiera completarse. Hasta el día de hoy, poco se sabe qué país o persona cometió realmente el acto, pero se ha sugerido fuertemente que el Mossad de Israel es el candidato más probable. Israel ha negado oficialmente cualquier conexión con el evento, y Estados Unidos, Reino Unido, Sudáfrica y figuras importantes en Irak también tenían razones para haber ordenado el ataque. 

Después de la muerte de Bull, el proyecto efectivamente se estancó y las partes destinadas a la supercañón están en exhibición permanente en la colección Royal Armouries en Fort Nelson en Hampshire, Inglaterra, Reino Unido. 

Por ahora, el concepto de armas espaciales está prácticamente muerto en el agua. Los pasos agigantados que están dando las compañías privadas de cohetes como SpaceX están desplazando efectivamente los beneficios potenciales de las armas espaciales por el momento. 

Pero, nunca digas nunca. Existe la remota posibilidad de que las empresas privadas de alguna manera «dejen caer la pelota», dejando algo de espacio para que las armas espaciales regresen. 

Sin embargo, la tecnología que sustenta la mayoría de los diseños de armas espaciales todavía existe hoy en día, aunque en una escala mucho menor. Varias universidades los usan regularmente para probar impactos de alta velocidad en cosas como «blindaje» de satélite. 

Estos dispositivos analizan eficazmente los efectos de los desechos espaciales a alta velocidad para encontrar formas de proteger mejor los satélites en órbita. Las pistolas espaciales, o mejor dicho, las pistolas de gas de alta potencia, son la única forma realista de simular estos eventos en la Tierra. 

¿Veremos un resurgimiento de las armas espaciales en el futuro? Al igual que la famosa cita de Norman Peale «Dispara a la luna. Incluso si fallas, aterrizarás entre las estrellas», podría valer la pena intentarlo.