25 DE ABRIL 2024
Cambiar la órbita de la Tierra para salvarla de ser tragada por el Sol es posible
Jueves 13 de
Junio 2019
Según relata Matteo Ceriotti, científico de la Universidad de Glasgow, para The Conversation, salvar a la Tierra de la explosión del Sol como lo plantea la nueva serie de Netflix, La Tierra Errante, es posible.
¿Cómo podríamos salvar a la Tierra de la muerte del Sol? Se trata de cambiar la órbita planetaria utilizando grandes propulsores para escapar de la expansión del Sol y evitar una colisión con Júpiter.
La muerte de nuestra estrella se produciría en unos 5 mil millones de años, un día jueves (según los científicos) con un margen de error de 3 días.
Sin embargo, la solución a esta catástrofe podría ser desplazar la Tierra a una órbita más amplia, lo que en teoría es posible.
Ceriotti explica: “Supongamos, por ejemplo, que pretendemos desplazar la Tierra de su órbita actual a otra un 50 % más alejada del Sol, a una órbita similar a la de Marte. En realidad llevamos años diseñando técnicas para desplazar cuerpos pequeños (como asteroides) de sus órbitas, principalmente para proteger nuestro planeta de posibles impactos. Algunas de ellas están basadas en una acción impulsiva y, en ocasiones, destructiva: una explosión nuclear cerca o en la superficie del asteroide o un “impacto cinético” causado, por ejemplo, por el choque de una nave espacial a gran velocidad”.
Por su característica destructiva, estas estrategias no son aplicables a la Tierra, claramente.
Otras de las técnicas que se manejan, explicó, “implican un empuje suave y continuo durante un largo periodo de tiempo”. Se trata de un empuje “provocado por una nave remolcadora anclada a la superficie del asteroide o por una sonda espacial que vuele muy cerca de él (y que genere el empuje por gravedad u otros métodos)”. Sin embargo, agrega, “en la Tierra esto sería imposible ya que su masa es mucho mayor que la de los asteroides más grandes, por lo que ninguna nave podría ejercer la fuerza necesaria para empujarla”.
La solución: los propulsores eléctricos
“La Tierra ya ha sido desplazada de su órbita” avisó el científico. Y explicó que esto sucede “cada vez que una sonda espacial despega hacia otro planeta, transmite un pequeño empuje a la Tierra en la dirección opuesta” sin embargo “el efecto es prácticamente insignificante”.
Actualmente, el Falcon Heavy de SpaceX es el vehículo de lanzamiento más eficaz. Aun así, explicó, “necesitaríamos 300 millardos de millardos de lanzamientos a pleno rendimiento para conseguir que nuestra órbita se desplazase hasta la de Marte”. Además, el material necesario para fabricar todos esos cohetes “sería equivalente al 85 % de la Tierra, así que solo el 15 % de nuestro planeta llegaría a la órbita marciana”, informó.
Para acelerar una masa “el modo más eficiente es un propulsor eléctrico” escribió.
Se refiere a un motor iónico que funciona emitiendo un torrente de partículas cargadas que impulsan las naves hacia delante. Entonces, para mover la Tierra “podríamos disparar un propulsor eléctrico apuntando en sentido opuesto a su órbita” explicó.
“Este super propulsor debería situarse a 1.000 kilómetros sobre el nivel del mar, más allá de la atmósfera, pero estaría anclado fuertemente a la Tierra con una barra rígida para transmitirle la fuerza de empuje. Si disparamos un haz de iones a 40 kilómetros por segundo en la dirección correcta, necesitaríamos utilizar un chorro de iones equivalente al 13 % de la masa de la Tierra para desplazar el 87 % restante” detalló.
Otra opción, la luz
Como la luz tiene momento lineal, pero no masa “también podríamos emitir continuamente un haz de luz potente, como un láser” sostuvo. “Lo bueno es que la fuerza requerida se recogería del Sol y no se consumiría masa terrestre”.
Y explicó que “si utilizáramos la enorme planta láser de 100G W prevista por el proyecto Breakthrough Starshot, que pretende propulsar una nave espacial fuera del sistema solar para explorar estrellas vecinas, harían falta tres millardos de millardos de años de funcionamiento continuo para cambiar la órbita de la Tierra”. Un trabajo de hormigas…
Pero la luz también podría reflejarse directamente desde el Sol a la Tierra empleando una vela solar situada cerca de nuestro planeta. Para ello, sería necesario un disco reflectante 19 veces mayor que el diámetro terrestre. Sólo así conseguiríamos un cambio de órbita en una escala de tiempo de mil millones de años.
¿Y qué hay de las ondas gravitatorias?
La primera observación directa de las ondas gravitatorias se logró el 14 de septiembre de 2016. Se trata de vibraciones en el espacio-tiempo, el material del que está hecho el universo. En 1916, Albert Einstein reconoció que, según su Teoría General de la Relatividad, los cuerpos más violentos del cosmos liberan parte de su masa en forma de energía a través de estas ondas.
Ceriotti explicó que una técnica bastante conocida para que dos cuerpos que orbitan cambien sus velocidades es utilizar una onda gravitatoria.
“Este tipo de maniobra se ha empleado con sondas interplanetarias. Por ejemplo, la nave espacial Rosetta (lanzada en 2004) pasó dos veces cerca de la Tierra (en 2005 y 2007) durante la década que duró su viaje”, contó.
Y detalló que “en los acercamientos, el campo gravitatorio terrestre proporcionó una aceleración decisiva a Rosetta que hubiera sido imposible utilizando únicamente propulsores”. Como consecuencia “la Tierra recibió un impulso equivalente en sentido contrario, aunque no tuvo ningún efecto apreciable en la masa terrestre”.
Y ¿qué pasaría si pudiéramos provocar una onda gravitatoria utilizando algo mucho más grande que una nave espacial?
Debido a su tamaño, la Tierra puede, sin lugar a dudas, cambiar la trayectoria de asteroides. Aunque cada desplazamiento sería prácticamente imperceptible, podríamos repetir esta acción multitud de veces para conseguir un cambio considerable en la órbita terrestre a largo plazo.
Algunas zonas del sistema solar están repletas de cuerpos pequeños, como asteroides y cometas.
Con diseños de trayectoria precisos, sería posible. “Un cuerpo pequeño puede ser empujado fuera de su órbita y, como resultado, desplazarse más allá de la Tierra, proporcionando a su paso un impulso mucho mayor a nuestro planeta”.
Si bien podría parecer una estrategia interesante “se estima que necesitaríamos que cerca de un millón de asteroides pasarán cerca de la Tierra, con una frecuencia de unos pocos miles de años, para poder movernos al ritmo de la expansión del Sol” indicó.
¿Entonces? ¿Cuál sería la solución?
De todas las opciones disponibles, el uso de una onda de asteroides parece la solución más razonable. Sin embargo, en el futuro la clave podría estar en utilizar la luz. Siempre que aprendamos a construir estructuras espaciales gigantes o conjuntos de láseres superpotentes, que también podrían emplearse para la exploración espacial.
El científico asegura sin embargo que sería mucho más sencillo “llevar a todas las especies a nuestro vecino Marte, ya que él sí podría sobrevivir a la destrucción del Sol”.
La muerte de nuestra estrella se produciría en unos 5 mil millones de años, un día jueves (según los científicos) con un margen de error de 3 días.
Sin embargo, la solución a esta catástrofe podría ser desplazar la Tierra a una órbita más amplia, lo que en teoría es posible.
Ceriotti explica: “Supongamos, por ejemplo, que pretendemos desplazar la Tierra de su órbita actual a otra un 50 % más alejada del Sol, a una órbita similar a la de Marte. En realidad llevamos años diseñando técnicas para desplazar cuerpos pequeños (como asteroides) de sus órbitas, principalmente para proteger nuestro planeta de posibles impactos. Algunas de ellas están basadas en una acción impulsiva y, en ocasiones, destructiva: una explosión nuclear cerca o en la superficie del asteroide o un “impacto cinético” causado, por ejemplo, por el choque de una nave espacial a gran velocidad”.
Por su característica destructiva, estas estrategias no son aplicables a la Tierra, claramente.
Otras de las técnicas que se manejan, explicó, “implican un empuje suave y continuo durante un largo periodo de tiempo”. Se trata de un empuje “provocado por una nave remolcadora anclada a la superficie del asteroide o por una sonda espacial que vuele muy cerca de él (y que genere el empuje por gravedad u otros métodos)”. Sin embargo, agrega, “en la Tierra esto sería imposible ya que su masa es mucho mayor que la de los asteroides más grandes, por lo que ninguna nave podría ejercer la fuerza necesaria para empujarla”.
La solución: los propulsores eléctricos
“La Tierra ya ha sido desplazada de su órbita” avisó el científico. Y explicó que esto sucede “cada vez que una sonda espacial despega hacia otro planeta, transmite un pequeño empuje a la Tierra en la dirección opuesta” sin embargo “el efecto es prácticamente insignificante”.
Actualmente, el Falcon Heavy de SpaceX es el vehículo de lanzamiento más eficaz. Aun así, explicó, “necesitaríamos 300 millardos de millardos de lanzamientos a pleno rendimiento para conseguir que nuestra órbita se desplazase hasta la de Marte”. Además, el material necesario para fabricar todos esos cohetes “sería equivalente al 85 % de la Tierra, así que solo el 15 % de nuestro planeta llegaría a la órbita marciana”, informó.
Para acelerar una masa “el modo más eficiente es un propulsor eléctrico” escribió.
Se refiere a un motor iónico que funciona emitiendo un torrente de partículas cargadas que impulsan las naves hacia delante. Entonces, para mover la Tierra “podríamos disparar un propulsor eléctrico apuntando en sentido opuesto a su órbita” explicó.
“Este super propulsor debería situarse a 1.000 kilómetros sobre el nivel del mar, más allá de la atmósfera, pero estaría anclado fuertemente a la Tierra con una barra rígida para transmitirle la fuerza de empuje. Si disparamos un haz de iones a 40 kilómetros por segundo en la dirección correcta, necesitaríamos utilizar un chorro de iones equivalente al 13 % de la masa de la Tierra para desplazar el 87 % restante” detalló.
Otra opción, la luz
Como la luz tiene momento lineal, pero no masa “también podríamos emitir continuamente un haz de luz potente, como un láser” sostuvo. “Lo bueno es que la fuerza requerida se recogería del Sol y no se consumiría masa terrestre”.
Y explicó que “si utilizáramos la enorme planta láser de 100G W prevista por el proyecto Breakthrough Starshot, que pretende propulsar una nave espacial fuera del sistema solar para explorar estrellas vecinas, harían falta tres millardos de millardos de años de funcionamiento continuo para cambiar la órbita de la Tierra”. Un trabajo de hormigas…
Pero la luz también podría reflejarse directamente desde el Sol a la Tierra empleando una vela solar situada cerca de nuestro planeta. Para ello, sería necesario un disco reflectante 19 veces mayor que el diámetro terrestre. Sólo así conseguiríamos un cambio de órbita en una escala de tiempo de mil millones de años.
¿Y qué hay de las ondas gravitatorias?
La primera observación directa de las ondas gravitatorias se logró el 14 de septiembre de 2016. Se trata de vibraciones en el espacio-tiempo, el material del que está hecho el universo. En 1916, Albert Einstein reconoció que, según su Teoría General de la Relatividad, los cuerpos más violentos del cosmos liberan parte de su masa en forma de energía a través de estas ondas.
Ceriotti explicó que una técnica bastante conocida para que dos cuerpos que orbitan cambien sus velocidades es utilizar una onda gravitatoria.
“Este tipo de maniobra se ha empleado con sondas interplanetarias. Por ejemplo, la nave espacial Rosetta (lanzada en 2004) pasó dos veces cerca de la Tierra (en 2005 y 2007) durante la década que duró su viaje”, contó.
Y detalló que “en los acercamientos, el campo gravitatorio terrestre proporcionó una aceleración decisiva a Rosetta que hubiera sido imposible utilizando únicamente propulsores”. Como consecuencia “la Tierra recibió un impulso equivalente en sentido contrario, aunque no tuvo ningún efecto apreciable en la masa terrestre”.
Y ¿qué pasaría si pudiéramos provocar una onda gravitatoria utilizando algo mucho más grande que una nave espacial?
Debido a su tamaño, la Tierra puede, sin lugar a dudas, cambiar la trayectoria de asteroides. Aunque cada desplazamiento sería prácticamente imperceptible, podríamos repetir esta acción multitud de veces para conseguir un cambio considerable en la órbita terrestre a largo plazo.
Algunas zonas del sistema solar están repletas de cuerpos pequeños, como asteroides y cometas.
Con diseños de trayectoria precisos, sería posible. “Un cuerpo pequeño puede ser empujado fuera de su órbita y, como resultado, desplazarse más allá de la Tierra, proporcionando a su paso un impulso mucho mayor a nuestro planeta”.
Si bien podría parecer una estrategia interesante “se estima que necesitaríamos que cerca de un millón de asteroides pasarán cerca de la Tierra, con una frecuencia de unos pocos miles de años, para poder movernos al ritmo de la expansión del Sol” indicó.
¿Entonces? ¿Cuál sería la solución?
De todas las opciones disponibles, el uso de una onda de asteroides parece la solución más razonable. Sin embargo, en el futuro la clave podría estar en utilizar la luz. Siempre que aprendamos a construir estructuras espaciales gigantes o conjuntos de láseres superpotentes, que también podrían emplearse para la exploración espacial.
El científico asegura sin embargo que sería mucho más sencillo “llevar a todas las especies a nuestro vecino Marte, ya que él sí podría sobrevivir a la destrucción del Sol”.
Con información de
Aire de Santa Fe
