Breakthrough Starshot es una ambiciosa iniciativa para visitar Alfa Centauri en solo unas décadas. Ahora, se ha probado un primer prototipo de StarChip, la diminuta nave que nos podría permitir estudiar otras estrellas en un futuro no muy lejano…

Un prototipo de StarChip… pero lejos de la versión final

Breakthrough Starshot se anunció en 2016 como una iniciativa con un objetivo muy ambicioso. Conseguir visitar el sistema de Alfa Centauri, el sistema estelar más cercano al Sol, a 4,36 años-luz, en solo unas décadas en lugar de miles de años de viaje. Para ello, sería necesario crear una nave microscópica y muy ligera, de apenas un gramo de peso, que sería acelerada hasta alcanzar el 20% de la velocidad de la luz. De esta manera, se podría viajar al sistema en solo 20 años, más otros 4 años y medio para recibir los datos.

Rumbo a Alfa Centauri con Breakthrough Starshot.

Para conseguirlo, lógicamente, primero será necesario disponer de esa nave en miniatura. Queda todavía un camino muy largo por delante, pero es muy interesante ver que se ha comenzado a probar un primer prototipo de StarChip, el nombre que recibirá esa futura nave. Tiene el tamaño de una oblea que, junto a una vela solar, podría alcanzar esas velocidades para poder cubrir el trayecto a Alfa Centauri en apenas 20 años. El 12 de abril de 2019, se llevó a cabo la primera prueba del prototipo de StarChip. Una oblea junto a un globo atmosférico.

La fecha no se eligió al azar. Coincidió con el 58º aniversario del primer vuelo orbital realizado por Yuri Gagarin. La prueba consistía en elevar este prototipo hasta una altura de 32 kilómetros sobre la superficie. Desde allí realizaría observaciones del planeta. Algo que permitirá a los investigadores entender qué sistemas deben ser refinados, al poder poner a prueba cada uno de los elementos que la componen. Los resultados parecen bastante prometedores. Su tamaño es comparable al de la mano de un ser humano, con un montón de instrumentos…

Una nave en miniatura

El prototipo de StarChip recogió más de 4 000 imágenes de la Tierra desde 32 kilómetros de altura. En general, según han comentado los investigadores, las pruebas salieron según lo esperado. En esa pequeña oblea se incorporarán todos los instrumentos que podríamos esperar encontrar en una nave mucho mayor. Nuestra capacidad para miniaturizar tecnología, es decir, hacer que tenga un tamaño cada vez más pequeño, es la herramienta esencial detrás de toda esta idea. Pero no es la única, el sistema de propulsión también es crucial.

El primer prototipo de StarChip ya está a prueba
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La oblea, prototipo de StarChip, que se ha puesto a prueba. Crédito: UCSB

La oblea en sí, el prototipo de StarChip que se ha puesto a prueba, cuenta con muchas de las funciones de una sonda espacial. Una cámara, transmisores de datos, comunicación por láser, cálculo de altura de la nave y hasta análisis de campos magnéticos. Ninguno de los instrumentos es nuevo. El reto es hacerlos funcionar a pequeña escala y en unas condiciones que serán muy diferentes a las de esta prueba. Porque su destino está a más de 4 años-luz y tendrá que alcanzar una velocidad mucho mayor, con lo que conlleva.

Con los sistemas de propulsión tradicionales, el viaje a Alfa Centauri podría llevar desde casi 100 000 años (con propulsión química) a varios miles de años (con propulsión de iones). Los dos son sistemas muy poco prácticos para una misión que debería llevarse a cabo en el curso de una misma generación. Sin contar, por otro lado, con el hecho de que una nave no se mantendría operativa durante tanto tiempo. La única tecnología que puede darnos más velocidad es la que use la propia luz como sistema de impulso. Las buenas noticias son que ya tenemos experiencia…

El sistema de impulso del prototipo de StarChip

El método a utilizar es una vela solar. Algo que ya se ha probado en el pasado con la nave IKAROS, de la Agencia Espacial Japonesa (JAXA). Las malas noticias, sin embargo, son la necesidad de construir una instalación terrestre, de láseres, que sea capaz de acelerar la oblea hasta alcanzar esas velocidades. Técnicamente es posible, pero de momento no existen esas instalaciones. Es uno de los aspectos, en los que está trabajando el equipo de Breakthrough Starshot, que todavía tardaremos algún tiempo en ver en funcionamiento.

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Un tardígrado. Estos seres tienen un tamaño de sólo medio milímetro. Crédito: Katexic Publications

Pero, si finalmente se consigue, la expectativa es que se puedan crear cientos, o incluso miles, de naves como el prototipo de StarChip. Si funciona, se podrían usar para explorar exoplanetas en estrellas cercanas a la nuestra. También reducirían la necesidad de combustible y podrían permitirnos realizar viajes, en solo unas décadas, que, de otro modo, habrían requerido milenios de travesía. La utilidad de estas naves resulta evidente desde esa perspectiva. Podríamos estudiar esos exoplanetas directamente desde sus sistemas.

Algo que, quizá, podría ayudarnos a descubrir si hay vida más allá de la Tierra en el curso de nuestras vidas. También se ha sugerido, por parte del mismo equipo, la posibilidad de que esas naves pudiesen enviar vida terrestre. Organismos como los tardígrados, que han demostrado ser muy resistentes a las inclemencias del viaje espacial, podrían asentarse en otros planetas habitables en los que la vida no se haya desarrollado. Aunque no hay planes concretos sobre cómo se llevaría a cabo esta tarea o cómo se determinaría a qué exoplanetas llevarlos.

Solo es el comienzo de un proyecto muy largo

Sea como fuere, hay que tener claro que la prueba de este primer prototipo de StarChip es solo un primer paso. Como han explicado los investigadores, el objetivo de este prototipo es determinar qué incluir en la próxima versión del chip. No es, ni mucho menos, el modelo definitivo que se usaría para viajar a Alfa Centauri en el futuro. La prueba ha servido para ver que la oblea funciona en las capas altas de la atmósfera. Pero queda mucho por recorrer antes de pensar en acelerarla a una velocidad mucho mayor. Es decir, hacen falta más pruebas.

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Concepto artístico del prototipo de StarChip. Crédito: UCSB

Así que el siguiente objetivo ya está definido. Después de realizar un vuelo a gran altura, hay que pasar al vuelo suborbital. Algo que tienen previsto para 2020. Al mismo tiempo, también se seguirán produciendo avances en la creación de instrumentos miniaturizados que puedan ser integrados en obleas como la del prototipo de StarChip. Todo ello permitirá que la creación de estas pequeñas naves pueda ser más barata en el futuro. De momento son solo los primeros pasos, pero es muy interesante ver que Breakthrough Starshot está buscando sus primeros resultados.

Esta tecnología no solo será útil para viajar a otras estrellas. El mismo sistema de propulsión podría permitir realizar misiones muy rápidas a diferentes lugares del Sistema Solar. Algo que nos podría permitir, por ejemplo, explorar el Cinturón de Kuiper o la Nube de Oort en muy poco tiempo. Las instalaciones de láseres, también, según los investigadores, podrían cumplir muchos otros cometidos. Impulsar otras naves, reducir la cantidad de basura espacial… La única pregunta es si llegaremos a ver todo esto materializado algún día…

Referencias: Universe Today