¿Qué tamaño debería tener una nave generacional para sostener a una pequeña población en su viaje a otras estrellas? No es una pregunta menor. Especialmente si no podemos viajar a velocidades cercanas a la de la luz. El viaje a otros astros podría durar decenas de miles de años…

El papel de la nave generacional

El universo es un lugar extremadamente grande. Además, la teoría de la relatividad nos dice cuál es el máximo al que podemos viajar. Eso suponiendo, claro está, que sea posible acercarse a un porcentaje significativo de la velocidad de la luz. Si no es así y tenemos que viajar por medios convencionales, estamos frente a un viaje que podría durar decenas de miles de años. Por ejemplo, viajar a Alfa Centauri, la estrella más cercana, podría llevarnos de 19 000 a 81 000 años. Un período de tiempo muy superior al de una vida humana.

Cómo viajar a otras estrellas en una nave generacional
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Recreación artística del interior de un cilindro de O’Neill, en el que se puede apreciar la curvatura de la superficie. Crédito: Donald Davis – NASA Ames Research Center

Por eso, desde hace tiempo se ha jugado con la idea de una nave generacional. Una nave que permita que la humanidad se expanda a otras estrellas de manera mucho más lenta. Pero un proyecto así es tremendamente complicado. La primera pregunta es la más evidente. ¿Qué tamaño debería tener una nave de estas características? Es necesario, por ejemplo, que sea capaz de albergar generaciones enteras de seres humanos en su interior. Además, por descontado, tiene que ser completamente autónoma e independiente.

Eso es, precisamente, lo que intenta responder un grupo de científicos. La conclusión es vamos a necesitar mucho espacio. Es, en realidad, un estudio más, de los publicados últimamente por varios científicos, sobre la nave generacional. En uno anterior, por ejemplo, hablaban de la tripulación mínima que debería tener una nave generacional para poder completar el viaje hasta su destino asegurando la supervivencia de su tripulación. Esa cifra es importante porque vuelve a aparecer en este estudio. Calcularon que hacen falta, al menos, 98 personas.

El desafío de viajar a otras estrellas

Para analizar este escenario, los investigadores han usado su propio simulador. La cifra de 98 personas es el mínimo necesario para poder llegar a otras estrellas. Sin riesgo alguno de desórdenes genéticos ni otras consecuencias negativas derivadas de la relación de un grupo reducido de personas. En el estudio, los investigadores se enfrentan a preguntas vitales. Por ejemplo, ¿cómo alimentamos a toda esa gente durante el viaje? La posibilidad de la comida deshidratada queda fuera de la mesa. No sería viable al deteriorarse durante los siglos de viaje.

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Recreación artística de cómo sería el interior de un cilindro de O’Neill. Crédito: Rick Guidice, NASA Ames Research Center

Por tanto, la nave debería estar equipada para poder cultivar y obtener los alimentos en su interior. Así que, ¿cuánto espacio haría falta para producir la suficiente comida para alimentar a la tripulación? Es una de las preguntas más importantes, porque el tamaño de la nave va a ser un factor crucial. Cuanto más pesada sea, más caro será su lanzamiento. Del mismo modo, cuanto más grande, más complejo será su sistema de propulsión. Tanto es así que el propio tamaño de la nave limitará muchas otras cosas. Es una relación muy estrecha.

Porque la cantidad de comida que se pueda producir dependerá, directamente, de la superficie disponible en la nave. Esa superficie, a su vez, determinará también a cuánta población puede albergar. Es decir, los tres factores están conectados. Para poder responderlo, los investigadores han tenido en cuenta multitud de factores. Desde la altura y el peso a incluso la frecuencia de casos de esterilidad, embarazos y abortos que podrían suceder durante el viaje. Así como la cantidad necesaria de calorías a consumir por cada persona.

El coste de viajar en una nave generacional

De este modo, se puede calcular cuánta comida habría que producir anualmente. En este experimento, se han basado en datos realistas de la población humana. Es decir, hay ejemplos de gente alta y baja. Con complexiones más grandes y más pequeñas… Con esas cifras, se lanzaron a estimar cuánta comida producirían las diferentes técnicas de cultivo, geoponía, hidroponía y aeroponía por kilómetro cuadrado. Esas cifras las compararon con las técnicas de agricultura convencionales. Así podían estimar la cantidad de superficie necesaria en el interior de la nave.

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Un concepto tan futurista como podríamos imaginar. Este es un diseño de una nave propulsada por un agujero negro, un concepto desarrollado por Jeff Lee. Crédito: Adrian Mann.

En el caso de los cálculos de alimentación, los investigadores prefirieron optar por una población mucho mayor. Es decir, ¿qué haría falta para alimentar a una población de 500 personas? Siendo, además, un grupo heterogéneo con diferentes hábitos alimenticios. La respuesta puede parecer sorprendente. Bastarían 450 metros cuadrados de superficie artificial para poder cultivar todo. Así como para incluir la agricultura tradicional. La población tendría de todo. Desde vegetales, azúcar o aceite, a carne, pescado y miel

Esto permite, en consecuencia, definir el tamaño mínimo de la nave generacional en sí misma. Si la nave fuese diseñada como un cilindro de O’Neill, debería tener un radio mínimo de 224 metros y una longitud de 320. Aunque también habrá que tener en cuenta otras instalaciones. A saber: alojamientos, sala de control, generación de energía, sala de motores… Todo ello provocaría que la nave generacional deba ser, al menos, el doble de grande. Aun así, como dicen los investigadores, seguiríamos hablando de una estructura más pequeña que el rascacielos más alto del mundo.

Estudios concretos para un objetivo todavía muy lejano

Este estudio, y otros que se han publicado últimamente, permiten comprender mejor cómo será el futuro si, finalmente, llega el momento de construir una nave generacional. No son simples propuestas teóricas. En realidad, nos permite imaginar, hasta cierto punto, qué necesitaríamos construir hoy mismo. Eso es interesante porque permite mostrar que no es tan inabarcable como podría parecer. A fin de cuentas, el rascacielos Burj Khalifa es una construcción mayor. Aunque queda un asunto no menos importante por tratar.

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Concepto artístico de una colonia espacial toroidal, con capacidad para 10 000 personas. Crédito: NASA Ames Research Center

Porque no solo hace falta comida. También agua. Una población de 500 personas necesitará mucha agua. Tanto para beber, así como para irrigación y salud. Probablemente no sea suficiente reciclar ese agua durante miles de años. De hecho, los investigadores ya han afirmado que ese será su próximo objeto de estudio. ¿Cómo podemos conseguir agua en las profundidades del espacio mientras una nave generacional viaja entre estrellas? La falta de agua, si no fuese posible conseguirla, podría condicionar la misión desde su inicio.

Puede que sea una dificultad mucho más espinosa de lo que cabría suponer. En el espacio interestelar sería difícil obtener agua de asteroides cercanos. Aunque, seguramente, no es descabellado suponer que, con más tecnología, se podría obtener en la propia nave generacional. Sin embargo, esto provocaría que el coste de esa misión, que ya sería carísimo de por sí, se disparase aún más. Probablemente, también causaría que el tamaño de la nave deba ser algo mayor para incluir los sistemas necesarios. Aunque no parece una misión que se vaya a plantear habitualmente.

No solo es el coste de la misión…

En realidad, todas estas cuestiones son técnicas. Es decir, nos enfrentan a la parte, quizá, más fría de todo este asunto. ¿Podemos, tecnológicamente hablando, lograr que una nave generacional llegue a su destino con éxito? Parece que la respuesta es que sí. En el peor de los casos, a pesar de alguna incógnita que queda en el aire, como la del agua, no parece una misión imposible. Así que, desde la perspectiva económica, es una cuestión de lograr reunir los fondos necesarios. Algo que será más o menos complicado cuando llegase ese momento de plantearlo.

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Concepto artístico del módulo agrícola de una colonia espacial con forma de Esfera de Bernal. Crédito: NASA Ames Research Center

Hay otro riesgo mucho más difícil de medir. Por muchas seguridades que se puedan tener, una misión de estas características será muy peligrosa. Esas 500 personas (o 98 si fuesen el mínimo) tendrían que estar dispuestas a arriesgar sus vidas. No solo eso. También se embarcarán en esa misión sabiendo que morirán en esa nave. Bien por un accidente o, simplemente, por el propio paso del tiempo. ¿Cuánta gente encontrará ese escenario lo suficientemente atractivo para embarcarse en esa empresa? Puede que no sea nada sencillo lograr encontrar a la gente suficiente.

Pero, por suerte, no es nada que deba preocuparnos hoy en día. No será una gran preocupación, en realidad, durante miles de millones de años. En todo ese tiempo, si nuestra especie no se extingue, habrá muchos avances. Nuestra tecnología en ese futuro lejano es literalmente inimaginable. Con todo eso a disposición de nuestros descendientes más lejanos, el riesgo de embarcarse en una misión así quizá no sea mucho mayor que el de cualquier viaje que nosotros podemos hacer hoy en día. Eso, claro está, si logramos sobrevivir durante los próximos miles de millones de años…

Estudio

El estudio es F. Marin, C. Beluffi, R. Taylor y L. Grau; «Numerical constraints on the size of generation ships from totalenergy expenditure on board, annual food production and spacefarming techniques». De momento ha sido publicado solo en arXiv y puede ser consultado en este enlace.

Referencias: Universe Today