Llegar a Proxima Centauri b requerirá muchas tecnologías nuevas, pero existen razones cada vez más interesantes para hacerlo. Tanto los esfuerzos públicos como los privados han comenzado a buscar seriamente formas de lograrlo, pero hasta ahora ha habido un obstáculo importante en el camino: la propulsión.
Para resolver ese problema, Christopher Limbach, ahora profesor de la Universidad de Michigan, está trabajando 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 Proxima b. Los cohetes convencionales están fuera de discusión, ya que su combustible es demasiado pesado y se quema demasiado rápido para que una sonda alcance la velocidad que necesitaría para alcanzar Proxima b. Las velas solares convencionales también fallan porque una vez que están lo suficientemente alejadas del sol, sólo se les aplica un empujón mínimo.
Otras soluciones no convencionales podrían funcionar, como la propulsión nuclear o los motores iónicos. Sin embargo, son víctimas de la tiranía de la ecuación del cohete: dado que tienen que transportar su combustible, tienen que transportar más masa para ir más rápido, eliminando así gran parte de ese beneficio.
Eso deja la propulsión por haz, que esencialmente crea un haz gigante en el espacio que continúa empujando una nave espacial con un colector sobre ella, que puede continuar empujando todo el tiempo que la nave espacial está en camino a su destino. Normalmente, se utilizan dos tipos de haces en estos sistemas: haces de partículas y haces de luz. Sin embargo, cada uno tiene una debilidad: la difracción.
Tanto los rayos de luz como los de partículas tienden a extenderse a largas distancias, lo que los hace mucho menos efectivos para enfocar un único objeto pequeño que podría estar a años luz de distancia. Incluso los láseres, si se les permite apuntar lejos, eventualmente se dispersan formando una luz inutilizable. Sin embargo, hay una manera de evitar esto.
Recientemente, la investigación en 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 por haz continuara 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 utilizaba un sistema de propulsión coherente combinado de partículas y rayos 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 durar efectivamente hasta Próxima b mientras que solo se difracta a unos 10 m.
Según sus cálculos, una sonda de 5g como en la que está trabajando el proyecto Breakthrough Initiatives podría acelerar hasta el 10% de la velocidad de la luz, lo que le permitiría alcanzar Proxima b en 43 años.
Alternativamente, 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 Próxima Centauri a una fracción significativa de la velocidad de la luz.
Todavía queda trabajo por hacer, incluido el desarrollo de 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, aunque el laboratorio del Dr. Limbach en la UM continúa trabajando en ideas similares, como un sistema de propulsión nanoNewton. Continúa el desarrollo de un método de disparo a 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.
Con información de PROCSIMA
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