Un motor propulsado por antimateria sería un paso adelante gigantesco en la exploración del espacio. La posibilidad de llegar a cualquier destino más rápido permitiría llevar a cabo misiones que, ahora, parecen completamente inabordables. Pero… ¿por qué es tan difícil construir un motor así?
Un motor propulsado por antimateria es un sueño
Todos estamos familiarizados con los cohetes. Son el método de propulsión más común y proporcionan mucho empuje, pero son muy poco eficientes. Hay otras opciones, como la propulsión eléctrica o las velas solares, que son eficientes, pero proporcionan un empuje muy inferior. Si bien es cierto que pueden proporcionarlo durante mucho más tiempo. Por ello, desde hace mucho tiempo, se sueña con un tercer método de propulsión. Uno que sea capaz de proporcionar suficiente empuje durante el tiempo necesario como para enviar una misión tripulada a otra estrella.
Una misión que pueda llevarse a cabo en el lapso de una vida humana. Algo que, en teoría, podría convertirse en realidad utilizando uno de los componentes más escasos del universo: la antimateria. En un nuevo estudio, los investigadores Sawsan Ammar Omira y Abdel Hamid I. Mourad, de la Universidad de Emiratos Árabes Unidos, analizan la posibilidad de desarrollar un motor de antimateria y qué hace que sea tan difícil. La antimateria fue descubierta en 1932 por el físico Carl David Anderson, que observó positrones en aquel entonces.
Los positrones son el equivalente en antimateria al electrón. Los observó en los rayos cósmicos, al pasar a través de una cámara de niebla (un tipo de detector de partículas). El descubrimiento le permitió ganar el Premio Nobel de física en 1936. Pasaron 20 años hasta que se pudiese crear, por primera vez, de manera artificial. Desde entonces, la antimateria ha sido analizada y explorada de tantas maneras como ha sido posible. Incluyendo aquello que la hace popular: la autoaniquilación. Cuando un protón de antimateria entra en contacto con un protón o neutrón de materia normal, se aniquilan mutuamente.
La energía producida en esas colisiones
El proceso libera una combinación de energía (generalmente en forma de rayos gamma) y partículas de alta energía y vida muy breve (llamadas piones y kaones) que viajan a velocidades relativistas (es decir, cercanas a la de la luz). Por lo que, en principio, una nave podría tener suficiente antimateria para, intencionadamente, crear esa explosión de aniquilación. Esto permitiría usar esas partículas relativistas como una forma de empuje y, posiblemente, los rayos gamma como fuente de energía. Sería extremadamente eficiente en todos los sentidos.
Un único gramo de protones aniquilados proporciona una cantidad de energía descomunal. El propio trabajo lo menciona así: un gramo de antihidrógeno podría, en condiciones ideales, dar energía a 23 transbordadores espaciales. Esto nos lleva a una pregunta inevitable: ¿qué hace que este sistema de propulsión tan atractivo no se haya convertido en realidad? La respuesta es sencilla: es muy difícil trabajar con la antimateria. Porque, en realidad, que se autoaniquile al entrar en contacto con cualquier cosa es un problema de lo más complejo.
Debe estar suspendida en un campo de contención electromagnético avanzado. El récord, por ahora, se logró en 2016, en las instalaciones del CERN, y fue de solo 16 minutos. Además, ni siquiera se probó con un gramo, la cantidad era mucho menor, apenas un puñado de átomos. Por lo que estaban muy lejos de lo que hubiera sido necesario para poder pensar en desarrollar un sistema de propulsión así. Pero no solo eso, la antimateria no es fácil de obtener. En realidad, es necesaria una cantidad de energía gigantesca para crearla. De nuevo, podemos fijarnos en el CERN para tener un ejemplo gráfico que resulta de lo más deprimente, respecto a esa idea de usar un motor de antimateria…
Un motor de antimateria sería muy costoso
El Antiproton Decelerator es un gigantesco acelerador de partículas que, cada año, produce diez nanogramos de antiprotones, con un coste de varios millones de euros. Si se extrapolase, producir un gramo de antimateria necesitaría alrededor de 25 millones de kilovatios. Suficiente energía para iluminar una ciudad pequeña durante un año. La factura eléctrica rondaría los 4 millones de euros, por lo que es una de las sustancias más caras del planeta. Teniendo en cuenta estos gastos y la infraestructura masiva que necesita, es fácil entender la situación.
No es de extrañar que la investigación sobre la antimateria sea más bien limitada. Cada año, se publican entre 100 y 125 estudios al respecto. No deja de ser un gran aumento respecto a los 25 que se publicaron en el año 2000. Sin embargo, se queda muy lejos de los 1000 que se publican anualmente sobre los grandes modelos de lenguaje (responsables de mucho de lo que se está consiguiendo con la IA hoy en día). Es decir, el coste y la expectativa de no obtener retorno, al menos no hasta muy largo plazo, limita la financiación de todo lo relacionado con la antimateria.
Así que no se avanza en su creación y almacenamiento. Por lo que, seguramente, habrá que esperar mucho tiempo hasta que se empiece a considerar seriamente la creación de un motor de antimateria. Seguramente, primero haya que pasar por otras tecnologías que resultan igual de atractivas, como la fusión nuclear. Permitiría reducir el coste de energía y podría ser un paso para llegar a esos motores. El sueño de poder viajar a otras estrellas, en misiones tripuladas, en la escala de la vida de un ser humano es algo que todavía tardará en convertirse en realidad…
Estudio
El estudio es S. Omira y A. Mourad.; «Future of Antimatter Production, Storage, Control, and Annihilation Applications in Propulsion Technologies». Publicado en la revista International Journal of Thermofluids el 9 de diciembre de 2024. Puede consultarse en este enlace.
