Un haz de protones de alta energía podría conectarnos con Próxima Centauri, la estrella más cercana a nuestro Sol

Este año, la emblemática sonda Voyager 1 ha sido noticia primero por perder el contacto y luego por haberlo restablecido gracias a unas reparaciones cuidadosas e increíblemente largas. Desde fuera (y quizá desde dentro), parece un milagro. Después de todo, la Voyager 1 está aproximadamente a algo menos de 24.500 millones de kilómetros de la Tierra. Eso es más de cinco veces la distancia de la Tierra a Neptuno. Es una distancia casi insondable.

Pero sigue estando unas 1.600 veces más cerca de nosotros que la estrella no solar más cercana, Próxima Centauri (PC). Podría ser que el sistema PC fuera el mejor candidato de la humanidad para la verdadera habitabilidad de un segundo planeta, lo que lo ha convertido en objeto de interés durante décadas. Pero a 40 billones de kilómetros de distancia, está más que un poco fuera de nuestro alcance actual. Después de todo, las Voyager tardaron 50 años en llegar tan lejos.

Así que, para poder sondear alguna vez Próxima Centauri y su puñado de exoplanetas, necesitamos un nuevo paradigma de propulsión de naves. Y como una sonda es muy pequeña -la Voyager pesa unos 1.500 kilos, frente a los dos millones de kilos del transbordador espacial en el momento del despegue-, podría ser una buena forma de experimentar con ideas de propulsión interplanetaria e interestelar.

En 2018, el grupo experimental NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) de la NASA publicó un informe del científico Chris Limbach sobre un sistema de propulsión por haz de protones. El haz de protones propuesto se llama PROCSIMA: Photon-paRticle Optically Coupled Soliton Interstellar Mission Accelerator.

Un haz de protones puede parecer descabellado comparado con la batería nuclear que alimenta la Voyager 1, que suena bastante rutinaria. Por supuesto, cuando las naves Voyager se estaban construyendo en los años 70, eso también era bastante "lejano", pero funcionaba. Y aunque sigue siendo teórico, el haz también tiene ventajas muy basadas en la vida real. "Los conceptos de rayo son únicos en el sentido de que su capacidad de propulsión deriva principalmente de la separación de los subsistemas de potencia y propulsión de la propia nave espacial", escribió Limbach, "liberando así la dinámica de propulsión de la ecuación del cohete".

En otras palabras, todo el trabajo de propulsión se realiza en la Tierra, donde se encuentra el haz de protones. Como resultado, los cálculos en torno a la propia nave espacial sonda se vuelven menos complejos. Piensa en la sonda como si fuera una pelota de béisbol. En una pelota de béisbol, el sistema de propulsión es el cuerpo que mueve el bate. Eso es muy diferente de una pelota de béisbol que sólo sostienes en la mano hasta que puede volar en la misma trayectoria pero con su propia fuerza, que es la idea que subyace en la mayoría de los sistemas de propulsión.

 Todo esto, explica Limbach en el artículo, son noticias bastante viejas. Pero algo ha hecho que la gente deje de utilizar los rayos terrestres. Sí, ahorran complejidad, pero los haces, por naturaleza, acaban difractándose -funcionalmente el equivalente del haz de luz a disolverse- a lo largo de grandes distancias hasta que dejan de ser efectivos. Eso significa que la sonda sólo podría ser alimentada durante una cierta distancia antes de quedarse sola.

El descubrimiento de Limbach en el artículo, explica, es una forma de mantener el haz, incluso a través de billones de kilómetros. Y aunque Star Trek y otras series de ciencia ficción a veces muestran el espacio exterior repleto de objetos cercanos, lo cierto es que nuestro espacio local está bastante vacío, con un camino claro desde aquí hasta Próxima Centauri.

El artículo de Limbach explora y revisa los conocimientos existentes, y sus ideas originales pretenden suscitar el debate sobre los próximos pasos a dar en el campo de los haces de partículas autoguiados (y no difractantes). No están exentos de una gran complejidad, explica, pero trasladar esa complejidad a la Tierra significa que a nadie le parecerá milagroso que el sistema se repare durante el viaje de la sonda.

Limbach concluye: "Estos estudios no han revelado ningún "obstáculo", sino ideas prometedoras que necesitan más exploración. Y a medida que pensemos más y más en viajar al espacio exterior, quizá ese trabajo vuelva a parecer más urgente".

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