Retos y posibilidades del viaje
Interestelar
XIX Jornadas de Astronomía “Ciudad de Palencia”
21 de Septiembre 2.011
Objetivos
La Fundación Centauri nace con el objetivo
de fomentar la investigación científica y
técnica en el campo de las Ciencias del
Viaje Interestelar en todos los aspectos
concebibles, tratando de estar al día en las
investigaciones relacionadas con estas
materias que se realicen en cualquier parte
del mundo, difundir este conocimiento y
promover el interés por el viaje interestelar.
www.fundacioncentauri.org
Justificación Fundación
La idea de organizar una Fundación que se dedique al utópico objetivo de
realizar un viaje interestelar, viene motivada por la suma de varias
causas:
• El deseo de viajar al espacio, creo que este es un deseo compartido
por muchas otras personas soñadoras.
• Comenzar una gran aventura, sin perder la perspectiva de las enormes
dificultades técnicas que entraña, siempre hay un tiempo para iniciar
estos grandes proyectos.
• Buscar soluciones tecnológicas, cercanas, útiles y necesarias en el
mundo y momento actual. La propuesta no está pensada en especular ni
proponer revolucionarias ideas en física o ingeniería estelar.
• Reto de sostenibilidad, si a una nave le quitamos el motor y el
combustible, nos queda un sistema habitacional que sea capaz de
albergar, y alimentar a una población de 10.000 personas durante 50
años sin ninguna posibilidad de nuevos suministros, es un reto de
sostenibilidad sin precedentes en la historia.
El Viaje Interestelar
El esquema de un posible viaje interestelar, se mueve en resolver al
menos las siguientes cuestiones.







Justificación del viaje Interestelar.
Nuestro entorno estelar.
Sistemas de propulsión.
Lanzamiento orbital. (Vehículo de Orbita Baja)
Tipología del viaje interestelar.
Entorno Vital. (Urbanización Centauri)
Retos del viaje Interestelar.
Justificación viaje
• Supervivencia de la especie humana. Una gran catástrofe
natural, puede traer la práctica extinción de la especie
humana, por tanto la idea de establecer colonias es un
principio básico de supervivencia de la especie. Es
adecuado recordar la cita que en 1.911 dijo el científico
Ruso Tsiolkovsky, “La Tierra es la cuna de la humanidad,
pero no podemos vivir para siempre en una cuna”.
• Espíritu pionero de la humanidad. Esta tiene en sus
genes un impulso de avance que no puede reprimir, desde
África conquistamos todos los ambientes posibles del
planeta. Explorar ha sido siempre parte de nuestra
naturaleza, y siendo el espacio exterior infinitamente más
grande que la Tierra es inevitable que algún día viajemos
hacia las estrellas.
Justificación viaje
• El universo y la vida extraterrestre, la humanidad está en
un estadio de conocimientos, en el que empieza a
despertar al universo, Los avances en observación
astrofísica, gracias a la nueva generación de telescopios
gigantes, nos llevaran al descubrimiento de un planeta tipo
Tierra, en ese momento; ¿no nos gustaría tener avanzada
la tecnología de construcción de una nave capaz de ir a ese
planeta?.
• Avances en ciencia y tecnología, Los continuos y
vertiginosos descubrimientos en física de partículas, en
mecánica cuántica, en nuevos materiales, hace que sea
más fácil pensar en el inicio del viaje. En economía
necesitamos nuevos y sugerentes retos.
El medio interestelar (MI), es el contenido de materia y
energía que existe entre las estrellas y constituye el 10% de la
materia visible, desempeña un papel crucial en astrofísica. Está
formado por un plasma extremadamente diluido. La densidad
de materia equivale a 0,5 átomo / cc. Dicho medio lo
conforman tres constituyentes: materia (átomos, moléculas y
polvo), rayos cósmicos y campos magnéticos.
Es bastante difícil detectarlo
porque es muy ténue y emite
muy poca luz, sin embargo,
absorbe algunos colores muy
específicos que pueden
detectarse en la luz de las
estrellas más cercanas.
La Burbuja Local (BL) se define como una esfera de 300 añosluz de radio. Su densidad de hidrógeno neutro es de 0,05
átomos / cc, el gas caliente y difuso en la (BL) emite rayos X.
El Sol ha entrado en la (BL) hace 3 millones de años. Entre las
diversas posibilidades para su origen, predominan aquellas
que involucran la explosión de una o varias supernovas, el
mayor consenso es un escenario
de 10-20 supernovas. La (BL)
está formada por un conjunto
de asociaciones locales jóvenes
que contienen estrellas de
todos los tipos espectrales
(excepto O), llegando a sumar
más de 200 miembros conocidos
hasta la fecha.
La Nube Interestelar Local (NIL) es una nube interestelar de
15 años luz de radio a través de la cual el sistema Solar se
está moviendo actualmente. El Sol se cree que ha entrado
en la (NIL) en algún momento
entre 44.000-150.000 años y se
espera que permanezca dentro de
ella otros 10.000-20.000 años. La
nube tiene una temperatura de
unos 6000 °C, similar a la
temperatura de la superficie del
Sol. Es muy tenue, con 0,1 átomos
/ cc, aproximadamente una quinta
parte de la densidad del medio
interestelar de la galaxia (0,5
átomos / cc).
Nuestro vecindario galáctico es muy humilde. Nada de supergigantes o
exóticas estrellas de neutrones. La mayoría de estrellas vecinas -unas 41son simples enanas rojas (estrellas de tipo espectral M), las estrellas más
comunes del Universo. Cinco son estrellas de tipo K, dos de tipo solar (tipo
G, Alfa Centauri A y Tau Ceti),
una de tipo F (Procyon) y una de
tipo A (Sirio). Los tipos
espectrales se ordenan según la
secuencia OBAFGKM. Además
tenemos tres enanas blancas y
tres
candidatas
a
enanas
marrones. Como vemos, no nos
podemos quejar. Hay toda una
multitud de posibles objetivos
para nuestra primera misión
interestelar. (El Sol es tipo G)
Gran TECAN (10,5 m)
Space Interferometry Mission
Keppler
Hipparcos
Terrestrial Planet Finder
Copernicus
E-Elt (42 m)
Se puede dividir la exploración espacial en tres fases bien diferenciadas
según el radio de alcance de dicha exploración.
1.Consistiría en la exploración del Sistema Solar. Viajes interplanetarios.
2.Exploración de otros sistemas, situados a años luz del nuestro. Es el ámbito
de los viajes interestelares.
3.Explorar otras galaxias, dando lugar a los viajes intergalácticos.
Velocidad
Medio
Uso
Baja
(No comparable a “c”)
Alta
Supra lumínica
( > a 0,1 “c”)
( > a “c”)
Cohete
Motor de fusión
Agujeros de gusano
Motor químico
Motor antimateria
Hiperespacio
Motor atómico
Estatocolectora
Motor warp
Motor de fisión
Velero solar
Naves taquiónicas
Motor Orión
Burbuja magnética
Viajes
Interplanetarios
Viajes
Interestelares
Viajes
Intergalacticos
Motor cohete: Es una nave espacial que obtiene su
empuje por la reacción de la expulsión rápida de gases
de combustión desde un motor cohete. Los motores
cohete incorporan tanto el combustible, que suele ser
queroseno o hidrógeno líquido, como el comburente
(Oxígeno en estado gaseoso o líquido), ofrece un gran
empuje y un bajo impulso específico.
Motor de Fisión: Un motor de este tipo utiliza la
energía nuclear de fisión para proporcionar empuje a la
nave, ofrece un gran empuje y un alto impulso
específico, con alta eficiencia del propelente, existen
dos modelos diferenciados:
•Modelo Orión, es una nave espacial destinada a ser
directamente impulsada por una serie de explosiones
de bombas atómicas detrás de la nave (propulsión
nuclear de pulso).
•Modelo termonuclear, utiliza hidrógeno recalentado en
un reactor nuclear de alta temperatura.
Motor de Fusión: Unas bolitas de deuterio y He3 se dejarían
“caer” en el interior de una tobera magnética donde unos
haces de partículas o láseres provocarían la fusión de las
mismas por confinamiento inercial. Los productos de la
explosión sería redirigidos por los campos magnéticos en la
dirección adecuada, produciéndose así la propulsión.
Proyecto ITER (500MW/50MW)
Motor de Antimateria: Cuando la antimateria entra en
contacto con la materia se produce una reacción violenta,
denominada aniquilación, que desprende mucha energía,
fotones gamma (inútiles para la propulsión) y piones
(partículas subatómicas de corta vida). Los piones se mueven
a velocidad relativista, así que podrían ser utilizados
directamente como propulsión.
1 Kg. Antimateria = 30 GKw-h
Motor Electromagnético: Utilizamos campos electromagnéticos para
acelerar la masa de reacción, suele ser un haz de iones (moléculas o átomos
cargados), aceleramos los iones a velocidades muy altas utilizando energía
eléctrica, los propulsores iónicos pueden alcanzar un impulso específico alto,
reduciendo la cantidad de masa necesaria, imprimiendo una gran velocidad
de escape y por tanto incrementando la cantidad de potencia necesaria.
Existe varios tipos de motores iónicos en desarrollo: (Propulsores Iónicos,
Electro térmicos y Electromagnéticos)algunos son utilizados, mientras que
otros aún no han sido probados en naves espaciales. Algunos de los tipos son:
 Propulsor Iónico Electrostático (EIT)
 Propulsor Eléctrico Emisión Campo (FEEP)
 Propulsor de Efecto Hall (HET)
 Propulsor coloidal (CT)
 Propulsor Helicoidal de Doble Capa (HDLT)
 Propulsor de Plasma Pulsante (PPT)
 Propulsor Magneto Plasma Dinámico (MPD)
 Propulsor de Plasma sin Electrodos (EPT)
 Propulsor Inductivo Pulsante (PIT)
 Motor de Magneto Plasma de Impulso Específico Variable (VASIMR)
Motor Estatocolector: El espacio no está realmente
vacío sino que hay algún átomo de hidrogeno de vez en
cuando. Imaginemos que somos capaces de crear un
embudo magnético para atrapar los átomos de H2 que
habremos ionizado previamente con un láser, después
podemos usarlos en un motor de fusión.
Motor solar: Este sistema carece de motor y de
propelente, aprovecha en su lugar el viento solar o la
radiación solar.
•Velero solar es una nave equipada con una vela de
enormes dimensiones que recoge el empuje generado
por la presión de la radiación que incide sobre ella. la
tecnología actual carece de los materiales adecuados
para hacer de este sistema un método útil.
•Burbuja magnética es una burbuja de gas ionizado
alrededor de la nave que se liga a esta por medio de un
campo magnético, el viento solar empuja al sistema por
transferencia de momento. Una de sus ventajas es que
no requiere tecnología nueva y otra es que es un sistema
de fuerza constante.
Como resumen, podemos destacar tres asuntos importantes:
1. Necesitamos métodos de propulsión que reduzcan dramáticamente
la necesidad de propelentes. Tener que llevar ese propelente
impone una pena severa al sistema.
2. Descubrir nuevos métodos de generación de energía para hacer
funcionar esos mecanismos de impulsión.
3. Descubrir la manera de obtener las máximas velocidades
alcanzables para reducir los tiempos de viaje.
Tipo
4.
Cohete
Electromagnético
Fisión
Impulso
Empuje
Especifico
(N)
(Seg)
Velocidad
(Km/Seg)
Tipo
Energía
10 MN
500
5 MJ/Kg
2
Químico
10 N
10.000
1 GJ/Kg
100
Eléctrico
10 GN
3.000
20 TJ/Kg
10.000
Nuclear
80.000
200 TJ/Kg
30.000
Nuclear
100.000
200 PJ/Kg
200.000
Nuclear
200.000
Ninguna
200.000
Ninguna
Fusión
Antimateria
Estatocolector
Solares
Energía
(Jul/Kg)
1N
20.000
Para "subir" un objeto desde el nivel del mar hasta una orbita baja
estable, hace falta una increíble cantidad de energía: hasta 100 MJ/kg de
carga útil, con un coste aproximado de 10.000 $ a 20.000 $US. Un cohete
Ariane 5 cargado de combustible pesa en torno a 750 Tm, de las cuales
sólo 20 Tm pueden ser consideradas como carga útil.
Mejoras
en cohetes, (nueva gestión y reducción de costes).
Haz de potencia, (propulsión desde tierra a través de un rayo).
Catapulta electromagnética, (una pista de lanzamiento en Tierra).
Cañón espacial, (un arma química de potencia).
Dirigible orbital, (más ligeras que el aire nos llevan a órbita baja).
Ascensor espacial, (cable entre la Tierra y una órbita geoestacionaria).
Lazo de lanzamiento, (circuito de rotación de 80 km de altura).
Fuente espacial, (torre alta sostenida por una corriente de masas).
Anillo orbital, (un anillo alrededor de la Tierra).
Mejoras en cohetes.
Los cohetes de hoy son muy poco diferentes de los
de hace 40 años, las nuevas tendencias tiene como
objetivo cambiar este paradigma mediante el
desarrollo de una familia de vehículos de
lanzamiento, que permitan ajustes en un factor de
10, esto junto con el nuevo mercado emergente del
transporte privado y el uso comercial del espacio,
puede hacer que este nuevo modelo vuelva a
encender los esfuerzos de la humanidad para
explorar y desarrollar el espacio.
El principio se basa en la filosofía de la simplicidad,
bajo costo y la fiabilidad, al eliminar trabas de
gestión, mejora en los contratistas, manufactura
propia, con todo ello, podemos reducir nuestros
costos y mantener un control más estricto de la
calidad.
Propulsión por haz de potencia.
Es un sistema de propulsión que utiliza la energía
transmitida a la nave desde una planta de energía
en Tierra, la mayoría de los diseños son cohetes,
donde la energía del haz se utiliza para el
recalentamiento del propulsor, Otros modelos
utilizan la presión del haz para obtener una
presión sobre la propia nave.
La propuesta utiliza una fuente externa de pulsos
Láser o Microondas. El haz incide sobre un
receptor en la parte inferior del vehículo, y
produce una zona de temperaturas muy altas. El
aire ambiente se calienta y se expande
violentamente, produciendo un empuje. Al dejar la
fuente de energía en el suelo y con la atmósfera
como masa de reacción, la nave en gran parte de
su ascenso no utilizaría masa propia y por tanto
reduciría su peso, produciendo ahorros en un
factor de 100.
Catapulta de lanzamiento.
Utiliza una vía en tierra de varios kilómetros con
un perfil curvo que acelera el vehicula a altas
velocidades, a la salida de la vía el vehículo pone
en marcha su sistema de cohetes para entrar en
órbita, existen diferentes tecnologías disponibles,
desde un trineo formado por un cohete tradicional
transitando por una vía de ferrocarril, una vía de
levitación magnética o un tubo de vacío que
utilizan un motor lineal para acelerar y catapultar
las cargas útiles hasta altas velocidades.
Con este sistema conseguimos dotar al cohete de
una velocidad inicial importante para abaratar los
costes de lanzamiento de cargas.
Estudios de la NASA han demostrado que el
transbordador espacial utiliza más de un tercio de
su combustible sólo para llegar a (0,4 Km/s). La
ventaja de iniciar el viaje desde una cierta altura
es reducir el rozamiento.
Cañón espacial.
Es un método de lanzamiento de un objeto al
espacio exterior desde una gran arma o cañón.
• Cañón HARP, la Marina de los EE.UU. construyo
un cañón de calibre 16 pulgadas, el arma fue
utilizada para disparar una bala de 180 Kg. a
3.600 m/s, hasta alcanzar un apogeo de 180 km.
Un cañón espacial, por sí mismo, no es capaz de
colocar objetos en órbita estable.
• Acelerador RAM, tiene la misma función que un
cañón, se trata de un dispositivo para acelerar
proyectiles, sin embargo, es completamente
diferente, ya que los procesos de combustión
actúan sobre el proyectil como un motor tipo
(Ramjet) y consigue acelerar el proyectil a
velocidades muy altas, en esencia, el proyectil
está funcionando como un motor a reacción
dentro del tubo, la principal ventaja es su
escalabilidad.
Dirigible orbital.
Es una nave que lleva un sistema de cargas, con
vehículos más ligeros que el aire, hacia una órbita
terrestre baja, sin necesidad de cohetes, utilizando
la flotabilidad y la elevación aerodinámica.
Una aeronave sola es incapaz de volar desde la
superficie hasta la órbita: los dirigibles actuales son
demasiado pesadas, mientras que las naves grandes
y ligeras no sobreviven a los vientos en la
atmósfera inferior. Por ello se dan varios pasos:
1.- Un dirigible atmosférico hasta una altura 22 Km.
2.- Una estación de paso en la atmósfera superior,
formado por un balón de más de 3 km. diámetro.
3.- Otra aeronave muy ligera hasta una altitud de
unos 60 km., momento en el que utilizara un
sistema de propulsión eléctrica para alcanzar la
velocidad orbital en un período de cinco días.
Ascensor espacial.
Es un ascensor que conecta la superficie del planeta con
el espacio, básicamente es una estación espacial en una
órbita geosíncrona, y de la que parte un cable de más de
36.000 km de largo que llega hasta el suelo. Para
mantener el equilibrio de la estructura, sitúan el anclaje
cerca del ecuador, y el otro extremo en un contrapeso,
de tal suerte que el cable estaría en equilibrio con su
centro de masas en órbita geosíncrona. Una vez el cable
en su lugar, pueden subir y bajar por él naves y cargas a
un coste unas 1000 veces menor que el de un cohete.
Actualmente ciertos materiales comienzan a parecer
viables, teóricamente los nanotubos de carbono pueden
soportar la tensión presente en un ascensor espacial.
Respecto al tema de la energía, existen ventajas:
1.- El campo gravitatorio terrestre es conservativo.
2.- El espacio tiene ingentes cantidades energía solar.
3.- Su empleo como honda gravitatoria.
Bucle de lanzamiento.
Es una estructura dinámica que permite lanzar
cargas y personas a órbitas bajas. Sería una
delgada cinta ferro magnética dentro de un tubo
al vacío girando en un circuito cerrado.
Usando motores lineales podemos acelerar la
cinta hasta velocidades de 7,5 Km/seg, con la
enorme inercia de la propia cinta, esta puede
elevarse hasta los 80 Km, el acoplamiento entre la
cabina de carga y la cinta sería también
magnético para permitirle acelerar de forma
progresiva y suave, esta misma aceleración suave
implica una longitud de la cinta cercana a los
2.000 kilómetros, las cabinas son de tipo Maglev
con un peso de 5 Tm, son colocadas sobre la
cinta, acelerados electromagnéticamente hasta3G
para poder enviar seres humanos, la cabina
conseguirá al final de la cinta suficiente impulso
para alcanzar la órbita terrestre.
Fuente espacial.
Es una estructura que no requiere estar anclada a una
órbita geoestacionaria ni tener su longitud, y no está
sometida ni a fuerzas de tracción ni compresión, una
fuente espacial tiene varias ventajas sobre un ascensor
espacial no requiere de materiales de gran resistencia,
se puede colocar en cualquier punto de un planeta, y se
puede elevar a cualquier altura deseada. Su mayor
desventaja es que se trata de una estructura activa, por
lo que requiere una constante potencia de entrada para
compensar las pérdidas de energía y permanecer
erguida.
Actúa como un cañón de proyectiles cautivos que viajan
en un circuito cerrado. se puede construir poco a poco
desde la base. El motor y los imanes en la base se
construyen primero, y luego la estación superior con sus
imanes, el sistema puede ser cargado con proyectiles y
encendido a baja potencia, y se procede al
levantamiento de la estación superior del suelo.
Anillo orbital.
Consiste en un anillo (43.000 Km) en la órbita baja de la
Tierra que gira a gran velocidad y tiene varios amarres
fijos colgando hasta el suelo.
En el diseño más simple un flujo continuo de partículas
magnéticas encerradas en un tubo forrado con
dispositivos electromagnéticos se coloca en una órbita
alrededor del planeta, y se acelera la masa de
partículas hasta que se mueve más rápido que la
velocidad orbital.
Después de que el anillo se coloca en su lugar, se podría
unir a él, tantos ascensores como queramos, el hecho
de que dicho ascensor tendría una longitud de 400 Km
hace posible el uso de materiales con una resistencia a
la tracción mucho menor que los nanotubos. La parte
inferior del ascensor se mantiene en tierra con una
torre de apoyo, mientras que la parte superior se
adjunta magnéticamente, usando imanes
superconductores al propio anillo.
Vehículo de Orbita Baja (VOB)
Descripción VOB


Una instalación fotovoltaica, que cubre la parte superior del vehículo.
De un número suficiente de balones de H2 y/o He.
Descripción VOB



Un escudo de material resistente, en el punto de salida del cohete.
De al menos 4 propulsores de aire, para dar maniobrabilidad al vehículo.
De un conjunto de bombas, que inyectan el H2 de los balones al cohete.
Descripción VOB
El cohete que proponemos, está formado por la
agrupación y apilamiento de Módulos ME’s. El
depósito principal de (H2O2), estará formado por los
módulos centrales de cada una de las secciones, los
depósitos de (H2) estarán alrededor del depósito
principal y en la parte baja del cohete cerca del
motor, la sección primera y principal está formada por
uno o varios motores cada uno de ellos con su
correspondiente tobera de salida de gases.
El cohete funciona por la combustión espontánea del
peróxido, este en estado puro, es relativamente
estable, pero en contacto con un catalizador, se
descompone en una mezcla de vapor supercaliente y
oxígeno en menos de 1/10 de milisegundo
incrementando el volumen resultante en 5.000 veces,
según la siguiente reacción exotérmica.
2 H2O2 = 2 H2O + O2.
Descripción VOB
Nave robótica: Es una nave espacial sin humanos a bordo que suele estar
bajo control robótico, diseñada para realizar misiones de investigación. Las
primeras misiones de exploración son más apropiadas para naves robóticas,
debido a los factores de bajo coste, bajo riesgo, destinos demasiado
hostiles o demasiado distantes para alcanzarlos con la actual tecnología de
vuelos espaciales tripulados.
Nave generacional. Debe de ser capaz de contener un ecosistema viable
durante un periodo de décadas. Debido a eso, son ENORMES, deben de
permitir que una comunidad humana se desarrolle dentro de su entorno, de
modo que al cabo de varias generaciones los descendientes de los
tripulantes originales puedan llegar al punto de destino. Como ventajas,
son relativamente económicas y tecnológicamente viables.... hasta con los
medios de los que disponemos hoy en día. Como inconvenientes, que
estabilizar un ecosistema en un nicho cerrado como el de una nave dista de
ser una tarea fácil.
Animación suspendida. Si los viajes son superiores en tiempo a la duración
de una vida humana, simplemente alarguemos la duración de nuestra vida,
hay diferentes posibilidades:
• La solución del criosueño: El metabolismo puede ralentizarse o incluso
suspenderse absolutamente con el frío, es de suponer que en un plazo
breve dispondremos de técnicas criogénicas viables, una dificultad
añadida es el grado de automatización de la nave (IA), que debe de
comportarse prácticamente como un organismo autónomo capaz de
tomar decisiones en momentos de peligro.
• Una variante es utilizar un "reten" humano para el mantenimiento y
reparación de la nave que se puede ir turnando.
• Otro enfoque es el de reducir el metabolismo en un factor de 10,
utilizando la ingeniería genética, al llegar al destino se toma una droga
que te vuelva a acelerar a la velocidad normal y sin problemas.
• La tripulación se transporta en material genético, no es una tecnología
descabellada: se almacena la información genética y se clona al
individuo en el destino: simple, barato y casi al alcance de lo que podría
hacerse hoy en día.
La nave relativista. No hace falta viajar a velocidades superiores a la de la
luz para experimentar los efectos de la relatividad sobre los viajeros: el
tiempo fuera de la nave se "acelera", por lo que a una fracción significativa
de la velocidad de la luz un viaje de docenas de años en tiempo real puede
quedar reducido a meses de tiempo de la nave.
Este método es elegante, pero no exento de problemas. Para empezar, es
necesario una nave capaz de acelerar de modo continuo durante periodos
de tiempo prolongados.
El segundo gran problema de este tipo de naves es la navegación: cuando
aceleras a prácticamente la velocidad de la luz, resulta difícil "esquivar" los
posibles obstáculos que aparezcan en tu trayectoria: hasta la nube de polvo
mas difusa se puede convertir en una pared de ladrillos para tu nave.
Tecnológicamente, los sistemas de propulsión están a nuestro alcance....
salvo quizás en lo que a la tecnología de escudos se refiere.
Una sonda Von Neumann es un robot diseñado para alcanzar sistemas
estelares muy lejanos y crear fábricas que reproducirán copias de ellos por
millares. Una luna muerta es un destino ideal para una sonda Von
Neumann, debido a que se puede aterrizar y despegar fácilmente en estas
lunas. Estas sondas vivirían de la tierra, usando los depósitos naturales de
hierro, níquel, etc., para crear la materia prima con lo que construir una
fábrica de robots. Crearían miles de copias de sí mismos, con lo cual
podrían dispersarse y seguir la búsqueda en otros sistemas estelares.
Por lo tanto si este es el camino para el progreso de la tecnología, a saber,
más pequeño, más rápido y más barato y si otras civilizaciones han tomado
este camino, entonces podríamos estar rodeados de dispositivos de
vigilancia".
Han desarrollado unas pequeñísimas aeronaves no tripuladas
de 7,5 cm. de largo y un peso que no supera los 10 gramos.
Pero lo más sorprendente es su sofisticado sistema de
propulsión mediante plasma.
Sistemas de Soporte vital de Control Ecológico
(CELSS = Controlled Ecological Life Support System),
es una rama de la actividad científica cuyo objetivo
es crear un sistema de soporte vital para las
estaciones espaciales y colonias planetarias
controladas normalmente a través de sistemas
ecológicos cerrados. El objetivo de CELSS es crear un
ambiente de auto-regeneración en el que se puede
apoyar y mantener la vida humana a través de la
agricultura.
Proyectos CELSS
•
•
•
•
•
•
BIOS-3 (URSS-1970)
BioHome (USA-1989)
Biosfera 2 (USA-1991)
NEEMO (Usa-2001)
Mars 500 (Rusia-2010)
CESRF, (Centro I+D, USA-Europa)
Componentes de un CELSS
• Renovación del Aire:
El aire es inicialmente suministrado por una fuente externa, pero se
mantiene, reciclándolo a través de la fotosíntesis realizada por las
plantas, estas reciclan tanto los subproductos de la respiración, CO2,
como el reciclado de los desechos humanos, y realizan el
procesamiento y filtrado de gases tóxicos provenientes de la síntesis
de materiales utilizados en la nave, produciendo Oxigeno y alimento.
• Producción de Alimentos y consumibles:
Hay que diseñar un ecosistema autosuficiente, en el que se produzcan
la totalidad de los alimentos necesarios, el sistema debe reutilizar
todos los nutrientes, reintegradnos de nuevo al sistema, permitiendo
que los nutrientes puedan ser absorbidos por los cultivos.
En cuanto al agua, se recicla en su totalidad, proveniente de la
condensación en el aire, del excedente de las plantas, aguas
residuales. A continuación, tendría que ser filtrado por algún medio.
También se puede reponer en las denominadas pilas de combustible,
la reacción del hidrógeno y el oxígeno producen energía y agua.
Componentes de un CELSS
• Tratamiento de residuos:
En los primeros vuelos espaciales, los tripulantes expulsan sus
desechos al espacio, o los guardan para el viaje de regreso.
Los sistemas CELSS estudian la manera de reciclar los residuos sólidos,
líquidos, gaseosos y utilizar los desechos humanos integrándolos de
nuevo en el sistema ecológico de la nave, por ejemplo, la orina se
procesa y es segura para su uso en inodoros o para regar las plantas.
Para los tratamiento de la mayor parte de los residuos se utilizan las
plantas, particularmente las acuáticas, que además sirven como
abono para el crecimiento de los cultivos.
• Control ambiental:
Es primordial un control de la temperatura, la presión y la humedad.
Protección contra la Radiación: sin una atmósfera los astronautas
están expuestos a la radiación cósmica y solar. Detección y control de
microbios: se trabaja en sistemas para ayudar a detectar bacterias y
hongos en las naves espaciales utilizadas para vuelos de larga
duración.
Urbanización Centauri
Proponemos el reto de diseñar una urbanización para
2.500 personas, que simule tanto la forma como el
tamaño que tendría una posible nave generacional.
Este proyecto se desarrolla con un doble sentido:

Ofrecer una vivienda moderna, para un amplio
sector social.

Explorar nuevos conceptos urbanísticos, en
autogeneración de energía, reciclado, producción
de alimentos, oferta laboral, etc.
Urbanización Centauri
En esta urbanización proponemos producir la totalidad
de la energía, el reciclado total del agua y la total
gestión de los residuos.
El ciclo del agua en la sociedad actual, es muy sencillo
pero insostenible por despilfarrador. Por tanto,
proponemos un uso más racional del mismo. Los
principios a seguir son:

Recogida de agua de lluvia.

Ahorro en el uso del agua.

Tratamiento-Reutilización del mismo.
Urbanización Centauri
La solución estructural que aportamos, se centra en el
diseño de una estructura estandarizada con forma de
cubo (3 m x 3 m x 3 m) que denominamos Modulo ME’s.
4
2
11
5
13
3
Fig. 1
1
La posibilidad de realizar un viaje interestelar en nuestro entorno temporal,
ha sido debatido arduamente. Con nuestros conocimientos actuales, dado un
tiempo de viaje suficiente y un grandioso trabajo de ingeniería, parecen
posible los denominados viajes generacionales.
Retos en conocimiento: del medio interestelar, de los posibles planetas
habitables, ya está en marcha gracias a la nueva generación de
instrumentación en Astrofísica.
Retos
teóricos: conseguir un motor y un propelente adecuado, tanto para
sacar los materiales desde la Tierra a órbitas bajas, como para moverla
durante décadas sin posibilidad de reabastecimiento, estos trabajos se están
realizando en laboratorios y universidades de todo el mundo.
Retos
en ingeniería: Los equipos deben ser muy precisos, fiables y
duraderos, resolver problemas como la protección contra la radiación,
contra los micro meteoritos, la fatiga de materiales, la comunicación, el
sistema de control de la nave, la navegación. Será preciso diseñar nuevos
materiales, nuevos alimentos, unificar piezas, unificar materiales.

El reto del soporte vital, es el que nos traerá mayores prestaciones a la
humanidad, ya que si logramos alimentar, vestir, entretener y cubrir las
necesidades de una nave cerrada y sin posibilidad de reabastecimiento,
hemos dado un salto sorprendente en la propia Tierra. Sostenibilidad.

Retos en medicina, posibilidad de criogenización, ausencia de
patógenos, como evolucionaran las defensas de los tripulantes ante estas
ausencias, problemas de una gravedad baja.

Reto sociológico: seremos capaces de seleccionar una tripulación de
varios miles de personas, para realizar un viaje sin retorno, que
significara el dinero en una sociedad en la que las necesidades de
alimentación, ropa, ocio están cubiertas, en que lengua se hablara, que
gobierno habrá, que costumbres, que tipo de trabajo, etc.

Reto Económico: Como planteara la humanidad la financiación, a través
de una organización internacional, serán las grandes corporaciones, se
iniciara a través de iniciativas privadas sin ánimo de lucro.
Conclusión
Desde que el hombre es consciente, que los puntitos
luminosos que vemos cada noche en el cielo, son
estrellas iguales a nuestro Sol, y por lo tanto
sabiendo que nada impide que haya planetas como
nuestra Tierra a su alrededor, toda la humanidad se
ha preguntado alguna vez, si hay vida en esos
planetas, o si viajaremos algún día a ellos.
Esta aspiración del hombre, como ha ocurrido con
tantas otras, tiene que verse cumplida en algún
momento.
los viejos e insistentes sueños del hombre, son deseos
arraigados y estos se convierten en realidades
futuras.
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FCE 2011-09-16 Retos y Posibilidades