Ya no solo en el ámbito de la ciencia ficción, la posibilidad de un viaje interestelar ha aparecido, tentadoramente, en el horizonte. Aunque es posible que no lo veamos en nuestras vidas, al menos no una versión real de la velocidad warp ficticia,tipo de hiperconducción, plegable en el espacio: estamos teniendo conversaciones tempranas sobre cómo la vida podría escapar de la atadura de nuestro sistema solar, utilizando tecnología que está a nuestro alcance.
Para los profesores Philip Lubin y Joel Rothman de UC Santa Barbara, es un gran momento para estar vivos. Nacidos de una generación que vio impresionantes avances en la exploración espacial, llevan el optimismo desenfrenado y la chispa creativa de la era espacial temprana, cuando los humanos primerodescubrieron que podían abandonar la Tierra.
"Los viajes a la luna de Apolo estuvieron entre los eventos más trascendentales de mi vida y contemplarlos todavía me deja boquiabierto", dijo Rothman, un distinguido profesor en el Departamento de Biología Molecular, Celular y del Desarrollo, y un auto-admitido "geek del espacio."
Han pasado apenas 50 años desde esa era fundamental, pero el conocimiento de la humanidad sobre el espacio y la tecnología para explorarlo han mejorado enormemente, lo suficiente como para que Rothman se uniera al cosmólogo experimental Lubin para considerar qué se necesitaría para que los seres vivos se embarcaran en un viajea través de la gran distancia que nos separa de nuestro vecino más cercano en la galaxia. El resultado de su colaboración se publicó en la revista Acta Astronáutica.
"Creo que es nuestro destino seguir explorando", dijo Rothman. "Mira la historia de la especie humana. Exploramos a niveles cada vez más pequeños hasta los niveles subatómicos y también exploramos a escalas cada vez más grandes. Ese impulso hacia la incesantela exploración se encuentra en el centro de lo que somos como especie".
Pensar en grande, empezar en pequeño
El mayor desafío para los viajes interestelares a escala humana es la enorme distancia entre la Tierra y las estrellas más cercanas. Las misiones Voyager han demostrado que podemos enviar objetos a través de los 12 mil millones de millas que se necesitan para salir de la burbuja que rodea nuestro sistema solar, la heliosfera.Pero las sondas del tamaño de un automóvil, que viajan a velocidades de más de 35,000 millas por hora, tardaron 40 años en llegar allí y su distancia desde la Tierra es solo una pequeña fracción de la distancia a la siguiente estrella., les llevaría más de 80.000 años alcanzarlo.
Ese desafío es un enfoque importante del trabajo de Lubin, en el que reinventa la tecnología que se necesitaría para llegar al próximo sistema solar en términos humanos. La propulsión química tradicional a bordo también conocida como combustible para cohetes está fuera; no puede proporcionar suficiente energíapara mover la nave lo suficientemente rápido, y el peso de la misma y los sistemas actuales necesarios para impulsarla no son viables para las velocidades relativistas que la nave necesita alcanzar. Se requieren nuevas tecnologías de propulsión, y aquí es donde la UCSB dirigió el programa de investigación de energía deusando luz cuando entra el "propulsor".
"Esto nunca se ha hecho antes, para empujar objetos macroscópicos a velocidades cercanas a la velocidad de la luz", dijo Lubin, profesor del Departamento de Física. La masa es una barrera tan grande, de hecho, que descarta cualquier humanomisiones en el futuro previsible.
Como resultado, su equipo recurrió a los robots y la fotónica. Las pequeñas sondas con instrumentación a bordo que detectan, recopilan y transmiten datos a la Tierra serán impulsadas hasta un 20-30% de la velocidad de la luz por la propia luz usando una matriz láser.estacionada en la Tierra, o posiblemente en la luna. "No salimos de casa con él", como explicó Lubin, lo que significa que el sistema de propulsión principal permanece "en casa" mientras que las naves espaciales son "disparadas" a velocidades relativistas. El láser de propulsión principal esse enciende durante un breve período de tiempo y luego la siguiente sonda está lista para ser lanzada.
"Probablemente se vería como una oblea semiconductora con un borde para protegerla de la radiación y el bombardeo de polvo a medida que atraviesa el medio interestelar", dijo Lubin. "Probablemente sería del tamaño de su mano para empezar".A medida que el programa evoluciona, la nave espacial se vuelve más grande con una capacidad mejorada. La tecnología central también se puede usar en un modo modificado para impulsar naves espaciales mucho más grandes dentro de nuestro sistema solar a velocidades más lentas, lo que podría permitir misiones humanas a Marte en tan solo un mes, deteniéndoseincluido Esta es otra forma de propagar la vida, pero en nuestro sistema solar.
A estas velocidades relativistas, aproximadamente 100 millones de millas por hora, la oblea llegaría al próximo sistema solar, Próxima Centauri, en aproximadamente 20 años. Llegar a ese nivel de tecnología requerirá innovación y mejora continua tanto de la oblea espacial, así como la fotónica, donde Lubin ve un "crecimiento exponencial" en el campo. El proyecto básico para desarrollar una hoja de ruta para lograr un vuelo relativista a través de la propulsión de energía dirigida cuenta con el apoyo de la NASA y fundaciones privadas como el programa Starlight y Breakthrough Initiatives comoel programa Starshot.
"Cuando me enteré de que la masa de estas naves podía alcanzar niveles de gramos o más, quedó claro que podían acomodar animales vivos", dijo Rothman, quien se dio cuenta de que las criaturas que había estado estudiando durante décadas, llamadas C. elegans, podrían ser los primeros terrícolas en viajar entre las estrellas. Estos gusanos redondos intensamente estudiados pueden ser pequeños y sencillos, pero son criaturas experimentadas, dijo Rothman.
"La investigación sobre este pequeño animal ha dado lugar a premios Nobel para seis investigadores hasta el momento", señaló.
C. elegans ya son veteranos de los viajes espaciales, como sujetos de experimentos realizados en la Estación Espacial Internacional y a bordo del transbordador espacial, incluso sobreviviendo a la trágica desintegración del transbordador Columbia. Entre sus poderes especiales, que comparten con otros potencialeslos viajeros interestelares que estudia Rothman, los tardígrados o, más cariñosamente, los osos de agua pueden colocarse en animación suspendida en la que prácticamente se detiene toda función metabólica.Miles de estas diminutas criaturas podrían colocarse en una oblea, ponerse en animación suspendida y volaren ese estado hasta llegar al destino deseado. Luego podrían despertarse en su pequeño StarChip y monitorearse con precisión para detectar cualquier efecto detectable del viaje interestelar en su biología, con las observaciones transmitidas a la Tierra por comunicación fotónica.
"Podemos preguntar qué tan bien recuerdan el comportamiento entrenado cuando vuelan lejos de su origen terrenal a casi la velocidad de la luz, y examinar su metabolismo, fisiología, función neurológica, reproducción y envejecimiento", agregó Rothman. "La mayoría de los experimentosque se puede realizar en estos animales en un laboratorio se puede realizar a bordo de los StarChips mientras viajan por el cosmos". Los efectos de tan largas odiseas en la biología animal podrían permitir a los científicos extrapolar a los efectos potenciales en los humanos.
"Podríamos comenzar a pensar en el diseño de transportadores interestelares, sean los que sean, de una manera que podría mejorar los problemas que se detectan en estos diminutos animales", dijo Rothman.
Por supuesto, poder enviar humanos al espacio interestelar es genial para las películas, pero en realidad es todavía un sueño lejano. Para cuando lleguemos a ese punto, es posible que hayamos creado formas de vida más adecuadas o máquinas híbridas humano queson más resistentes.
"Este es un programa generacional", dijo Lubin. Idealmente, los científicos de las próximas generaciones contribuirán a nuestro conocimiento del espacio interestelar y sus desafíos, y mejorarán el diseño de la nave a medida que mejore la tecnología. Dado que el sistema de propulsión principal es ligero, ella tecnología subyacente se encuentra en una curva de crecimiento exponencial, al igual que la electrónica con una "Ley de Moore" como capacidad de expansión.
Protección Planetaria y Propagación Extraterrestre
Estamos atados a nuestro sistema solar en el futuro previsible; los humanos son frágiles y delicados lejos de nuestro planeta natal. Pero eso no ha detenido a Lubin, Rothman, sus equipos de investigación y sus diversos colaboradores, que incluyen un especialista en radiación yun teólogo formado en ciencias, para contemplar tanto los aspectos fisiológicos como éticos de enviar vida al espacio, y tal vez incluso propagar la vida en el espacio.
"Está la ética", explicó Lubin, "de protección planetaria", en la que se piensa seriamente en la posibilidad de contaminación, ya sea de nuestro planeta a otros o viceversa. "Creo que si empiezas a hablar de propagación dirigidade vida, que a veces se llama panspermia, esta idea de que la vida vino de otro lugar y terminó en la tierra por medio de cometas y otros desechos, o incluso intencionalmente de otra civilización, la idea de que enviaríamos vida a propósito plantea grandespreguntas."
Hasta ahora, sostienen los autores, no hay riesgo de contaminación directa, ya que las sondas que se acercan a cualquier otro planeta se quemarían en su atmósfera o se destruirían en la colisión con la superficie. Debido a que las obleas están en un viaje de ida, no hay riesgo de que ningún microbio extraterrestre regrese a la Tierra.
Aunque todavía está un poco al margen, la teoría de la panspermia parece estar recibiendo una atención seria, aunque limitada, dado lo fácil que es propagar la vida cuando las condiciones son las adecuadas y el descubrimiento de varios exoplanetas y otros cuerpos celestes que pueden tenersido, o podría ser, un apoyo a la vida tal como la conocemos.
"Algunas personas han reflexionado y publicado sobre ideas como '¿es el universo un experimento de laboratorio de alguna civilización avanzada?'", dijo Lubin. "Así que la gente ciertamente está dispuesta a pensar en civilizaciones avanzadas. Las preguntas son buenas, pero las respuestas son mejores.En este momento, simplemente reflexionamos sobre estas preguntas sin las respuestas todavía".
Otro tema que se está contemplando actualmente en la comunidad de exploración espacial más amplia: ¿cuál es la ética de enviar humanos a Marte y otros lugares distantes sabiendo que es posible que nunca regresen a casa? ¿Qué pasa con el envío de pequeños microorganismos o ADN humano? Estas preguntas existenciales sontan antiguo como las primeras migraciones humanas y viajes marítimos, cuyas respuestas probablemente llegarán en el momento en que estemos listos para emprender estos viajes.
"Creo que no debemos suprimir, y no lo haremos, el anhelo exploratorio que es intrínseco a nuestra naturaleza", dijo Rothman.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Bárbara. Original escrito por Sonia Fernández. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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