¿Viajes espaciales sin combustible?

UNA NAVE ESPACIAL CON 50 PASAJEROS, la Leonora Christine, parte rumbo al distante sistema planetario que orbita la estrella Beta Virginis, a unos 32 años-luz de la Tierra. La primera fase del viaje, hasta alcanzar una distancia suficiente, se realiza mediante un motor iónico, que impulsa la nave a una velocidad de 10 kilómetros por segundo. Una unidad Bussard se encarga de mantener una aceleración de una gravedad terrestre (1 g) durante la mayor parte del trayecto restante. Tras tres años de viaje, sobreviene la tragedia: una inesperada colisión con una nebulosa inutiliza el sistema de desaceleración de la nave: la Leonora avanza, imparable, hasta alcanzar los confines del cosmos, superando el propio fluir del tiempo merced a los efectos relativistas... y llegando a contemplar un nuevo big bang. Este es el curioso argumento de la entrañable novela Tau cero (1970), del escritor de ciencia-ficción Paul Anderson (véase Ciberp@ís, 11 de mayo de 2000).

La explosión que sacudió Hiroshima e hizo contener el aliento al mundo en 1945 puso de manifiesto el poder energético de las bombas nucleares. Un dudoso legado, que al liberarse del férreo control militar, empezó tímidamente a mostrar aplicaciones menos tenebrosas.

Los mismos físicos de Los Álamos involucrados en el Proyecto Manhattan, responsables del diseño de los primeras bombas nucleares, empezaron a concebir naves espaciales basadas en el uso de propulsión nuclear. Así en 1947, los científicos Stanislaw Ulam y Frederic Reines sentaron las bases de lo que llegó a ser el proyecto Orión (1958), basado en la detonación de miles de bombas atómicas de entre 0,01 y 10 kilotones (la que se explotó en Hiroshima equivalía a unos 20 kilotones). Las bombas estaban pensadas para explotar cada pocos segundos, imprimiendo una aceleración de 1 g a la nave, y una velocidad final de entre 20 y 100 kilómetros por segundo.

Una concepción radicalmente opuesta es la de Robert Bussard, también colaborador del laboratorio de Los Álamos. En 1960 propuso un diseño de aeronave sin combustible, capaz de abastecerse en ruta... ¡Caramba!, exclamará más de un lector. Pero, ¿existen estaciones de servicio ahí afuera? No exactamente. El espacio interestelar no está completamente vacío. Está bañado por un gas muy tenue, compuesto principalmente por hidrógeno. La nave espacial Bussard (o Ramjet) recogería y canalizaría este hidrógeno hasta su motor de fusión termonuclear, responsable de su impulsión. A partir de la densidad del medio interestelar, aproximadamente un átomo de hidrógeno por centímetro cúbico y suponiendo una eficiencia del 100% en el proceso de fusión nuclear, Bussard estimó que una aeronave de 1.000 toneladas podría acelerar a 1 g durante todo el tiempo en que encontrara combustible a su paso. Partiendo de una velocidad inicial de 10 kilómetros por segundo -como en la novela Tau cero-, que podría proporcionar cualquier cohete de combustible químico convencional, la nave podría alcanzar el 90% de la velocidad de la luz (270.000 kilómetros por segundo) en sólo un año.

La idea es sencilla: cuanto más rápidamente se mueva la nave más hidrógeno encontrará a su paso, aumentando la producción de energía y su propia velocidad. Sin embargo, los problemas técnicos no tardaron en relucir: para mantener una aceleración de 1 g, el área recolectora de hidrógeno de la nave Bussard debería tener varias decenas de miles de kilómetros cuadrados, algo técnicamente complejo. En su defecto, podría pensarse en emplazar un imán capaz de canalizar el combustible hacia el motor. Sin embargo, la mayor parte de hidrógeno interestelar es eléctricamente neutro y, por tanto, insensible a los campos magnéticos. ¡Y adiós a la propulsión!

Quizá los ingenieros del futuro puedan sortear los, por ahora, insalvables problemas y convertir en realidad un proyecto capaz, en la ficción, de traspasar los límites del tiempo.