El problema de frenar

Des que es va anunciar la descoberta de planetes del tipus Terra orbitant Pròxima del Centaure, l’estrella més propera al nostre sistema solar, aquests veïns estel·lars han esdevingut el punt de mira de tots els projectes de viatge a les estrelles. Normal, ja que quan et planteges un viatge d’aquestes dimensions, el més assenyat es començar visitant als veïns més propers.

El problema sempre és el mateix. La distància descomunal que ens separa. Malgrat ser l’indret sòlid més proper, Proxima Centaure està a una mica més de quatre anys llum. Si a la velocitat de la llum es triga quatre anys per arribar, a les velocitats “normals” que podem assolir actualment, la durada del viatge es conta per segles o mil·lennis. Però hi ha alternatives que val la pena explorar.

La més òbvia és la de no anar-hi nosaltres sinó enviar una sonda no tripulada. Un viatge amb humans implicats sí que cau fora de tota previsió tecnològica assenyada. Però el problema segueix en peu. Volem que la sonda arribi i ens enviï informació en un temps raonable. Una proposta va ser la de fer servir petites (molt petites) sondes unides a veles solars que aprofitarien els fotons i altres partícules que emet el Sol (el que s’anomena vent solar) per accelerar a velocitats que ja serien interessants. Posem, un 20% de la velocitat de la llum. Seixanta mil quilòmetres per segon. Les sondes serien molt petites i passarien pel sistema de Pròxima tant de pressa que només hi estarien unes hores, després de vint anys de viatge.

Això és una mica empipador, però és el que passa quan vas molt de pressa; que costa molt frenar. De totes maneres, encara podem fer es coses millor. Ara estan especulant com ho podríem fer per frenar en arribar allà. Recordem que el que enviem és una nau de la mida d’un telèfon mòbil arrossegada per una vela solar de molts metres de diàmetre. Això vol dir que no portem combustible per encendre uns “motors d’aturada”. De fet, tampoc portem cap tipus de motor.

Dons la idea és imitar als mariners i fer servir les mateixes veles per fenar. La sort és que Pròxima de Centaure forma part d’un sistema estel·lar triple. De sempre s’havia parlat de l’estrella alfa de Centaure (αCent.), fins que es va veure que en realitat eren tres. “αCent.A”, “αCent.B” i, finalment, “αCent.C” Aquesta tercera és la que també coneixem com Pròxima de Centaure, ja que ara mateix és la mes propera a nosaltres.

La idea es que el vent estel·lar generat per αCent.A,  combinat amb el seu camp gravitatori, freni una mica la sonda que hi enviem i, sobretot, la desviï de la seva trajectòria, fent-la girar en direcció a l’estrella B. Temps després, quan s’acostés a αCent.B, ja més lentament, es tornaria a frenar i a desviar en direcció a Pròxima, on una tercera maniobra la posaria en òrbita. A més, per començar, la nau hauria de fer el viatge “només” al 5% de la velocitat de la llum.

Tot plegat… Noranta cinc anys de viatge fins Alfa centaure A i B, i quaranta cinc anys més fins Pròxima. Sembla molt, però reduir un viatge de milers d’anys a nomes cent quaranta anys és una gran millora! Ah! I quatre anys més per rebre la transmissió provinent de la sonda, és clar.

Sí. Seguim parlant de temps molt llargs, però… que voleu? La tecnologia no és massa llunyana i ja es van provant veles espacials. Els sistemes de frenada aprofitant la gravetat es fan servir de manera rutinària. En aquest cas seria una frenada fotogravitacional, però el concepte és similar. Fins que ningú inventi un motor Warp funcional, haurem de jugar amb aquestes magnituds.

7 comentaris

  • Adrià Martí

    19/02/2017 12:00

    Ara no fa massa acabo de llegir un llibre de ciència ficció que tracta el tema de la frenada d’una nau interestelar (entre d’altres coses). Es tracta del llibre ‘Aurora’, d’en Kim Standley Robinson. Força entretingut!!

  • Daniel Closa

    09/02/2017 10:24

    Jordi: Sí, sí. Per descomptat aquest és un primer plantejament per veure si té sentit plantejar-so o no. Després hi haurà mil problemes per resoldre i deu mil en els que encara ni hi hem pensat. L’interessant és que un any després de descobrir l’existència del planeta Pròxima b ja es vagin analitzant possibles maneres d’anar-hi.
    El més probable és que, si al final hi acabem anant, sigui fent servir algun tipus de tecnologia que encara no tenim disponible.

  • Jordi Domènech

    09/02/2017 7:30

    De cara a l’opinió pública, sempre són bones les especulacions optimistes, de cara a aconseguir més fons per a la investigació…
    Però, sovint la dura realitat fa que els projectes siguin molt més difícils que els que es veu d’entrada. Per exemple, admetent la factibilitat de les veles estel·lars, per a una nau movent-se pel medi inter-estal·lar a 1/5 de la velocitat de la llum, cada protó que intersequi li arriba amb una energia d’uns 20 MeV, i cada any llum en rebria un bilió —dels europeus, no dels americans— per cm². Estructuralment els materials dels components electrònics actuals, no ho podrien resistir ni de lluny.
    O les assistències gravitatòries a velocitats tan elevades. A una distància raonable de l’estrella que no fongués la possible vela, la trajectòria seria una hipèrbola tan oberta que seria indistingible a simple vista d’una recta. Per poder emprar la gravetat de la mateixa manera que frenem amb Venus les naus que van a Mercuri, caldria abans haver-les, pràcticament, aturat comparades amb la velocitat del viatge.
    O els límits físics de la transmissió de dades, per motius termodinàmics, la potència màxima d’una micro.nau, és limitada; la dispersió del feix també està limitada per motius de difracció per la mida. He calculat que el radiotelescopi FAST, de 500 m de diàmetre, que és el més gran del món, encara és quatre ordres de magnitud massa petit per poder rebre una transmissió d‘un objecte tan petit des de la distància de Proxima. En òptic o ultraviolat, la proximitat de l’estrella afegiria límits importants.
    En general sóc optimista, però aquí, caldrà buscar altres solucions. Potser enviar una màquina de Von Newmann…

  • Daniel Closa

    08/02/2017 8:43

    Carquinyol: Els sistemes de vol sempre han anat seguit als de navegació per mar, de manera que per l’espai potser passi el mateix.

    Pons. Mmmm. No, encara no tenim clar això de l’hiperespai.

    Jordi C. Aix. Quantes ganes de poder viatjar a warp 5. Però de moment queda molt lluny. Millor anar fent amb la tecnologia disponible. :-)

  • Jordi C

    07/02/2017 11:17

    Surt més a compte esperar a tenir el motor Warp. Què pot trigar? Cinquanta anys? setanta? Ens dóna temps d’atrapar les mini-sondes abans que arribin a destí, anar a fer fotos del planeta i tornar. És clar, però, que el cost de les mini-sondes potser les fan una opció més realista i, sobretot, econòmica perquè, un cop descobert el Warp, caldrà trobar la manera de finançar-lo a ell i a la nau que l’envolti.

  • Pons

    07/02/2017 11:16

    El botó de “hiperespai” no funciona encara…?
    Si la sonda funciona amb veles, per lògica no hauria de frenar amb una ancora…?

  • Carquinyol

    07/02/2017 8:51

    Un dels primers mitjans amb els que vam començar a explorar el nostre planeta va ser amb veles, i ara justament ja plantegem el mateix per començar a explorar l’espai més enllà del nostre sistema.

    Fa gràcia veure com la història es repeteix i un no pot deixar de pensar quines tecnologies vindran després veient el que hem aconseguit a casa nostra.

Comenta

*

(*) Camps obligatoris

L'enviament de comentaris implica l'acceptació de les normes d'ús