Alcanzar las estrellas II: Motores y combustibles

Una vez que se descarto la idea de ir al espacio utilizando bombas atómicas se empezó  a pensar en diseños más “suaves”. Desde mini-explosiones de fusión a motores cohetes basados en la antimateria.

El  proyecto Daedalus  fue una de las primeras propuestas sólidas. Elaborado en los años setenta por la Sociedad Interplanetaria Británica se trataba de una inmensa nave de dos etapas y 54.000 toneladas de peso. Para su propulsión se propuso utilizar diminutas bolitas de hidrogeno congelado que se fusionaban al ser alcanzados por varios cañones de electrones que elevaban su temperatura. Un perfecto reactor de fusión que, desgraciadamente, aun no hemos sido capaces de construir. De momento es inviable, aunque se este trabajando en como conseguirlo y un nave interestelar, seguramente más modesta que Daedalus, seria un desarrollo “relativamente” sencillo una vez dominada la fusión nuclear.

 Y de un motor que aun no tenemos, se paso a motores sencillos pero con un combustible extremadamente caro y difícil de conseguir. Si que queremos el mejor combustible posible, no hay nada que pueda superar a la antimateria. Recordemos que la antimateria se combina con la materia normal convirtiendo la masa de ambas  en energía. Esta enorme cantidad de energía puede utilizarse de diversas formas:

- Inyectando  pequeñas cantidades en un bloque de tungsteno o cerámica de gran resistencia. Se utilizaría hidrogeno para refrigerar este bloque y el plasma resultante impulsaría el cohete. Tiene la ventaja de contener, al menos parcialmente, la radiación resultante.


- También en pequeñas cantidades, como catalizador de otras reacciones nucleares de fisión. La antimateria desestabilizaría los átomos provocando una   fisión nuclear rápida pero sin llegar a producir una explosión. Como ventaja proporciona bastante más energía pero, a cambio,  nos deja una estela de elementos radiactivos al paso del vehículo.

- Calentando directamente el fluido propulsor. Hay diversas posibilidades aunque una de las más estudiadas es mezclar protones con antiprotones. Esta reacción  no produce energía directamente. En realidad se crear varias partículas cargadas e inestables llamadaspiones. Estas partículas   pueden ser dirigidas por un campo magnético, calentando y empujando al resto del combustible antes de desintegrarse.

Para hacernos una idea un microgramo de antimateria seria equivalente a 20 kilogramos de nuestra mejor propulsión química (la mezcla de hidrogeno y oxigeno). Una ventaja añadida de este sistema es que el mismo motor puede producir un empuje variable. Cuanta más antimateria aportemos a la mezcla, más potente seria el motor y menos combustible “normal” necesitara.

A cambio seria necesaria disponer de gran cantidad de energía y una infraestructura para la producción “masiva” de antimateria. Dado que existen otros muchos usos para la antimateria,  como describe Robert Forward su libro  Antimateria, es posible que algún día sea realidad. Las principales barreras son técnicas y económicas, no científicas, pero aun estamos muy lejos de poder conseguirlo.

Ya hemos visto que nada puede superar a la antimateria como combustible. Claro que seria aun mejor poder prescindir totalmente del combustible. Sin combustible nos ahorraríamos su propio peso más todo el peso añadido por depósitos y estructuras de soporte. En las siguientes dos anotaciones de esta serie veremos todo un abanico de posibilidades para conseguirlo.