La Materia Oscura, Futura Energia de propulsion para los Viajes Espaciales

" El espacio es grande ", escribió Douglas Adams en su Guía del Autoestopista Galáctico ... " No creerías lo enormemente vasto y alucinantemente grande que es " ...

Y no exageraba mucho, ... Incluso nuestra estrella más cercana, Alfa Centauri, está a unos asombrosos 4,36 años luz de distancia – más de 200.000 veces la distancia de la Tierra al Sol ...  o, si lo prefieres, el equivalente a 50 millones de viajes de ida y vuelta a la Luna ...

Distancias tan impresionantes y lejanas parecerían poner a las estrellas mucho más allá del alcance de los exploradores humanos ... Imagina que hubiésemos sido capaces de subirnos en la Voyager 1 de la NASA, la sonda interestelar más rápida construida hasta la fecha ... La Voyager 1 está ahora saliendo del Sistema Solar a aproximadamente 17 kilómetros por segundo ... Una velocidad con la que necesitaríamos 74.000 años para alcanzar la Proxima Alfa Centauri  ... no llegaríamos a tiempo para disfrutar de las vistas ...


Entonces, ¿qué necesitaríamos los humanos para alcanzar las estrellas en lo que dura una vida? Pues para comenzar, necesitaríamos una nave espacial que puediera surcar el cosmos casi a la velocidad de la luz … y en este sentido ya existen varias propuestas : Vehículos propulsados por repetidos estallidos de bombas de hidrógeno, o Mediante la aniquilación de materia y antimateria ... Otras recuerdan a vastos veleros con gigantescas velas reflectantes, empujadas por rayos láser ...

Lamentablemente, todas estas ideas tienen sus inconvenientes y es algo dudoso que puedan cubrir tales distancia ... Sin embargo, hoy día se estudian dos nuevas posibilidades que podrían permitirnos – o a nuestros descendientes – alcanzar las estrellas ...


Aunque las ideas puedan parecer descabelladas … En agosto, el físico Jia Liu de la Universidad de Nueva York esbozó su diseño para una nave espacial alimentada por materia oscura (arxiv.org/abs/0908.1429v1) ... y poco después, los matemáticos Louis Crane y Shawn Westmoreland de la Universidad Estatal de Kansas en Manhattan propusieron planes para una nave espacial alimentada por un agujero negro artificial (arxiv.org/abs/0908.1803) ...

Evidentemente, desarrollar una nave impulsada por agujeros negros o materia oscura sería una tarea formidable ...

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Combustible sobre la marcha ...

En el caso de la nave de materia oscura de Liu ... La mayor parte de astrónomos están convencidos de la existencia de la materia oscura debido a la forma en que la gravedad atrae a las estrellas y galaxias que vemos en nuestros telescopios ... Unas interesantes observaciones que sugieren que la materia oscura supera en peso a la materia visible del universo en un factor de seis – por lo que una nave de materia oscura podría tener una gran cantidad de combustible ...
Usando campos magnéticos generados por la propia nave, esta sería impulsada forzando al gas de hidrógeno a acumularse para pasar por una fusión nuclear y expulsar los subproductos energéticos para generar el impulso ... y ya que la materia oscura es tan abundante en el universo, Liu imagina un cohete que no necesite transportar su propio combustible … Uno de los principales materiales aspirantes a ser capturados serían los Neutralinos … componente con el que se cree que esta formada la materia oscura, unas partículas que no tienen carga eléctrica y que poseen sus propias antipartículas y que se aniquilan entre si, con lo que toda su masa sería susceptible de convertirse en energía ... Un kilogramo de esta materia originaría ... aproximadamente ... más de 10 mil millones de veces la energía de un kilogramo de dinamita,  ... de sobra para impulsar un cohete hacia adelante ...


Aún menos certeza hay en el detalle de cómo podría funcionar un cohete de materia oscura ... Liu imagina el motor como una “caja” con una puerta que se abre en la dirección del movimiento del cohete. Cuando la materia oscura entra, la puerta se cierra y la caja se encoge para comprimir la materia oscura y aumentar el ritmo de aniquilación. Una vez que tiene lugar la aniquilación, se abre otra puerta y los productos salen disparados del cohete. Todo el ciclo se repite una vez tras otra ...

Liu señala que cuanto más rápido viaje su cohete de materia oscura, más rápido recolectará la materia oscura y acelerará. Cómo de rápido puede acelerar depende de la densidad de materia oscura de sus alrededores, el área de recolección del motor y la masa del cohete. En sus cálculos, Liu asume que la nave pesa apenas 100 toneladas y que tiene un área de recolección de 100 metros cuadrados. “ Un cohete con estas características podría ser capaz de alcanzar la velocidad de la luz en unos pocos días ”, … un viaje a la Proxima Alfa Centauri sería disminuido de decenas de miles de años a unos pocos ...


Existen otros métodos y formas ideadas para alcanzar las estrellas, aunque todas presentan diferentes problemas ... como son:

La Vela de luz impulsada por láser:

Ventajas:
El láser permanece en la Tierra, por lo que la nave no lleva combustible y La energía de la luz se convierte de forma eficiente en energía cinética ...
Desventajas:
Es necesaria una impresionante fuente de energía para alimentar el láser que además  se dispersa, debilitándose su impulso con la distancia y sólo se podrían transportar cargas ligeras ...

El Cohete de bomba de hidrógeno:

Ventajas:
Ya se sabe cómo construir uno
Desventajas:
La fusión nuclear es a día de hoy poco eficiente, por lo que se necesitaría transportar muchas toneladas de combustible

El Cohete de antimateria:

Ventajas:
Necesita poco combustible para su funcionamiento
Desventajas:
Producir  antimateria requiere enormes cantidades de energía ... además,  paradójicamente ... es posible que resulte dificil almacenar antimateria en una nave hecha de materia  ...

más y vía : newscientist

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