Es posible que dentro de pocos años, estos conceptos teóricos sean una realidad, una realidad interestelar al desarrollar una vela solar impulsada por millones de láseres para alcanzar la estrella Alpha Centauri en solo 20 años.

La exploración interestelar podría no estar a años luz de distancia, al menos no en el sentido figurado. Eso es porque el proyecto de investigación internacional Breakthrough Starshot acaba de proporcionar una actualización de sus planes para enviar una sonda a Alpha Centauri, nuestro sistema estelar vecino más cercano.

Antes de llegar allí, tendrá que desarrollar y probar un nuevo tipo de sistema de propulsión de naves espaciales que utiliza una vela ligera y una matriz de rayos láser para alcanzar las inmensas velocidades requeridas para los viajes interestelares dentro de nuestras vidas, explica en un comunicado de prensa de la Australian National University.

Un viaje de 40 billones de kilómetros a través del espacio

La nave espacial ultraligera de Breakthrough Starshot tendrá que viajar cuatro años luz para llegar a Alpha Centauri. Para decirlo de otra manera, nuestro sistema estelar vecino más cercano está a 40 billones de kilómetros de la Tierra.

Representación de una vela solar impulsada por láser desde la Tierra. Crédito: Breakthrough Initiatives

Como punto de referencia, nuestra tecnología más rápida y confiable hoy en día para viajes espaciales de largo alcance es el propulsor de iones, que impulsa la misión DART de la NASA a un asteroide cercano a velocidades de 24.000 km / h. Sin embargo, según NASA, con el propulsor de iones, se necesitarían 18.000 años, o aproximadamente 2.700 generaciones humanas, para llegar a Alpha Centauri.

Impresionantemente, el equipo de Breakthrough Starshot cree que su nave espacial, con la ayuda de láseres ubicados en la Tierra, podrá alcanzar velocidades sin precedentes, lo que le permitirá viajar la distancia hasta Alpha Centauri en solo 20 años. Si llega a su destino, la sonda espacial enviará las primeras imágenes tomadas desde otro sistema solar, lo que permitirá una ventana nunca antes vista a planetas distantes que pueden parecerse o no a la Tierra.

En un nuevo artículo de investigación, el equipo de ANU describió su concepto, que está diseñado para hacer que viajar a Alpha Centauri sea una propuesta factible. El equipo está desarrollando una pequeña sonda con una vela de luz que será impulsada por una poderosa matriz láser desde la Tierra. Ese conjunto de láser concentrará millones de rayos en la vela a lo largo de su viaje interestelar, lo que le permitirá alcanzar velocidades increíbles.

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El Dr. Bandutunga, de Applied Metrology Laboratories en el ANU Centre for Gravitational Astrophysics, explicó en un comunicado:

“Para cubrir las vastas distancias entre Alpha Centauri y nuestro propio sistema solar, debemos pensar fuera de la caja y forjar una nueva forma de viajes espaciales interestelares. 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 Alpha Centauri, registrará imágenes y mediciones científicas que transmitirá a la Tierra”.

Vuelo espacial interestelar impulsado por 100 millones de láseres

Para desarrollar su nave espacial, Breakthrough Starshot y el equipo de ANU confían en el avance de varias tecnologías clave. Las velas de luz, por ejemplo, se probaron recientemente como una forma viable de viaje espacial. En 2019, un proyecto inspirado en Carl Sagan llamado LightSail 2 pudo levantar con éxito su trayectoria orbital alrededor de la Tierra en 3.2 kilómetros utilizando una vela de luz, o vela solar, propulsada por fotones del Sol.

Una de las primeras imágenes publicadas por la misión LightSail2 de 2019. Crédito: The Planetary Society

Sin embargo, el principal desafío vendrá en forma de la propuesta de matriz láser de última generación del equipo de ANU, que tendrá que entrenar con precisión a millones de láseres para que funcionen al unísono.

El Dr. Ward, de la ANU Research School of Physics, dijo:

“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. Para lograr esto, estimamos que el número de láseres necesarios es de aproximadamente 100 millones”.

Para mantener sus láseres apuntando con precisión a la vela ligera durante la duración del viaje, el equipo de ANU propone usar un satélite “áser guía” en la órbita de la Tierra, que actuará como conductor, asegurándose de que todo el conjunto de láseres apunte a las coordenadas correctas. Esto, junto con un algoritmo diseñado para corregir previamente la luz de la matriz, ayudará a explicar la distorsión de la atmósfera que sufrirán el resto de los láseres terrestres.

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Según el Dr. Bandutunga:

“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”.

El equipo de ANU también enfatiza el hecho de que es parte de una colaboración global y que solo está trabajando en una faceta del ambicioso proyecto.

Breakthrough Starshot es una de las Breakthrough Initiatives, una serie de programas científicos y tecnológicos fundados por Yuri Milner, diseñados para buscar vida fuera de nuestro sistema solar. Si el prototipo de vela de luz se convierte en realidad, podría lograr un viaje interestelar en nuestras vidas al llegar a los planetas que rodean nuestra segunda estrella más cercana, Alpha Centauri, que da nombre a su sistema estelar. El éxito del proyecto, por lo tanto, elevaría a los seres humanos a la categoría superior de especies interestelares. La pregunta es, ¿cuántos otros, si es que hay alguno, hay?

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