El año pasado, Yuri Milner y Stephen Hawking se unieron para crear el proyecto
Breakthrough Starshot . Su plan es utilizar una gran variedad de láseres que acelerarán una vela láser muy ligera. Una vela, con un "barco en un chip" adjunto, acelerará a una velocidad superior al 20% de la velocidad de la luz, y se dirigirá a una de las estrellas más cercanas. A esa velocidad, debe llegar a su objetivo en una vida humana: ¡un logro increíble! Y aunque hay una increíble cantidad de obstáculos económicos y técnicos en el camino de este proyecto, Alex Stockton, con la esperanza de tener éxito, hace una pregunta sobre la llegada del barco:
Mi padre y yo discutimos las capacidades de la nave espacial que ofrecen Milner y Hawking. El padre cree que podrá ralentizar la atmósfera del planeta cuando alcance su objetivo. Creo que no será posible reducir la velocidad significativamente, y todo esto terminará con una poderosa explosión. ¿Quién tiene la razón?
De hecho, el objetivo de enviar una nave espacial a unos pocos años luz de distancia al sistema planetario más cercano no puede ser una simple transferencia de desechos espaciales a través de la galaxia.
Nos gustaría llegar a un sistema repleto de otros mundos, con la capacidad de estudiarlos, obtener datos y devolverlos a aquellas personas que aún vivirán en la Tierra. Ya hemos recibido una increíble cantidad de información sobre sistemas solares extraterrestres gracias a nuestro programa para el estudio de exoplanetas, pero, como lo demuestran las misiones New Horizons, Dawn y Cassini que funcionaron en nuestro sistema solar, un examen minucioso de los mundos no puede ser reemplazado.
Si podemos llegar allí, ya será una hazaña. Si podemos apuntar lo suficientemente bien y acelerar con la precisión adecuada y con los valores correctos, nuestra velocidad será de aproximadamente 60,000 km / s en relación con cualquier planeta o sistema solar en el que lleguemos. Piénselo: 60,000 km / s, 216 millones de km por hora. Si tal velocidad excede todo lo que puedas imaginar, tal como está. Supera la velocidad de cualquier objeto macroscópico conocido por nosotros, y esto es cientos de veces más que las velocidades necesarias para escapar de la atracción gravitacional de nuestra galaxia. Si vuela a un área pequeña con gas neutro disperso en el camino, la calefacción será increíble. De hecho, a velocidades miles de veces más lentas, solo los escudos térmicos más avanzados pueden transferir la entrada a nuestra atmósfera.
El astronauta Bob Cripen con una cápsula Gemini-B y su escudo de calor maltrecho pero completoPero si te mueves mil veces más rápido, la situación empeora un millón de veces. Si abrió la ventana del automóvil mientras viaja, puede notar algo interesante: si conduce el doble de rápido, la fuerza de arrastre será cuatro veces mayor. La energía, la fricción y el calentamiento de una nave espacial están sujetos al mismo problema; si te mueves a doble velocidad, te calientas cuatro veces más rápido, y si con diez veces, luego cien veces. Para comprender lo que Starshot puede experimentar en la atmósfera, imagine la analogía más cercana para esto: un meteorito.
La mayoría de los meteoritos que se estrellan contra la Tierra durante una lluvia de meteoritos son comparables en masa con nuestro dispositivo, de 0.1 a 10 gramos. La cantidad de energía cinética de un meteorito es proporcional a su masa y al cuadrado de su velocidad en relación con la atmósfera. Estos meteoros vuelan rápido: de 20 a 110 km / s, y generalmente se queman en la atmósfera en una fracción de segundo. Durante una fuerte y hermosa lluvia de meteoritos, puedes ver decenas o incluso cientos de ráfagas en el cielo durante la noche.
Ahora llegamos a la nave espacial: su masa es comparable a un meteorito, pero la velocidad es 1000 veces mayor. Esto significa que su energía cinética, que deberá ser disipada, será 1,000,000 de veces mayor que la de un meteorito típico. Un planeta que colisiona con una nave espacial de 1 gramo que se mueve a una velocidad de 60,000 km / s experimentará la misma catástrofe que un planeta que choca con un asteroide que pesa 1 tonelada moviéndose a una velocidad de 60 km / s: el equivalente de lo que La tierra ocurre cada diez años.
Meteorito de 1860, artista Frederick Edwin ChurchA tales velocidades, la sustancia de la nave espacial se convertirá en plasma cuando sus átomos / moléculas destruyan sus electrones. Una nave tan delgada y distribuida, que planean construir, se desintegrará en microsegundos, lo cual es bueno, ya que solo necesitará 1,000 microsegundos para superar el espesor de una atmósfera comparable a la Tierra.
En los intentos por mantener intacta la nave espacial, es mejor confiar en la misma variedad de láseres presentes en el punto de llegada que pueden irradiar la nave con luz de la misma frecuencia que acelera. Nos está yendo muy bien con la creación de materiales que pueden reflejar aproximadamente el 99.999% de la luz incidente de una determinada frecuencia; gracias a esto, el concepto de dicho aparato tiene derecho a la vida. Pero si te topas con algo que no sea luz de tal frecuencia, con cualquier otra radiación o materia, absorberás una gran cantidad de energía. Y a estas velocidades, esto significará desintegración. Entonces, lamento informarles a usted y a su padre, Alex, que la resistencia atmosférica ralentizará su nave espacial, pero lo hará en forma de una catástrofe de fuego que destruirá todo lo que está en la nave, hasta los átomos individuales.