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 La nave espacial "Bussard Ramjet"

 Una de las naves espaciales más populares entre los frikis

espacio trastornados y aficionados a la ciencia ficción, también 

me ha fascinado desde mi adolescencia.

Imagen de Adrian Mann.

                                                              

Año 1990,  tenía a la sazón 16 años y terminaba  de leer el  libro “Cosmos” de Carl Sagan. Había visto la serie homónima y sentía emoción al leer la versión escrita. En un memorable capítulo del libro, y de la serie, llamado “Viajes a través del espacio y el tiempo”, Sagan nos habla del viaje estelar. ¿Podría la raza humana viajar hacia las estrellas en un futuro? ¿Cómo serían las naves que utilizaría? No había forma de saberlo, pero existían  ya diseños conceptuales de futuras naves que podrían en teoría ser viables. Uno de esos diseños era el “Bussard ramjet” concebido por el físico estadounidense Robert W. Bussard en los años 60.

 

En el libro Sagan, haciendo alarde de su capacidad para explicar de forma entendible conceptos complejos decía: “Bussard ha propuesto una especie de nave interestelar a reacción que va recogiendo la materia difusa, principalmente átomos de hidrógeno, que están flotando entre las estrellas, la acelera en un motor de fusión y la expulsa por detrás. El hidrógeno serviría tanto de combustible como de masa de reacción…”  La nave en cuestión tenía la ventaja de que no tenía que cargar con el  combustible porque  lo recogía en el camino. Esto le permitía una gran capacidad de hacer largos cruceros estelares  sin importar la distancia. Algo similar a lo que ocurre con los barcos de velas que no necesitan llevar diesel, gasolina ni ningún tipo de carburante, ya que su fuera motriz está presente en el viento que  aprovechan con los velámenes.

 

Se sabe que  en el espacio profundo hay aproximadamente un átomo por cada diez centímetros cúbicos aproximadamente, una cantidad absurdamente exigua. Por tal motivo, la nave necesitaría de un área de recogida de cientos de kilómetros para hacer funcionar el   reactor, algo poco práctico. Como los átomos de Hidrogeno se desplazarían a una  velocidad próxima a la luz una vez la nave alcanzase velocidades relativistas, los rayos cósmicos inducidos podrían matar a los tripulantes.

Esquema de la nave Bussard Ramjet (Ilustración de Héctor Barceló, autor del blog)

                     

A lo largo de los años hubo varias propuestas para solucionar estos problemas, una de ellas consiste en despojar a los átomos de Hidrógeno de sus electrones mediante un láser. Los átomos quedarían de esta manera eléctricamente cargados de tal manera  que pudiesen ser conducidos, merced a un potente campo magnético, hacia la pantalla de recogida lejos del resto de la nave. Con esto también se soluciona el tamaño  de la pantalla, ya que el campo magnético y el láser se encargarían del trabajo de ir recogiendo el combustible.

Características y prestaciones  de la nave, un hipotético viaje. 

En la proyección original, la nave debería alcanzar una velocidad próxima  a la de la luz (más no la igualaría por las transformaciones de Lorentz)  después de un tiempo de aceleración continua dado  que los átomos saldrían de la tobera a un valor cercano a  dicha velocidad. Esto implica un serio compromiso con la teoría de la Relatividad especial,  la cual sentencia que el tiempo se ralentizaría  para los tripulantes del vehículo. Supongamos que en el año 3400 la enorme  nave espacial Bussard Ramjet “Próxima Centauri” se prepara para un viaje hacia la estrella que lleva su nombre y que está a unos 4 años luz de la Tierra. Está anclada en una órbita alrededor de la Luna  mientras se hacen los preparativos.  Transbordadores llegan desde la base  lunar  transportando pertrechos, la actividad es intensa. Grupos de astronautas y robots realizan largas  jornadas de revisión, palmo a palmo escudriñan el fuselaje para verificar que todo esté en su sitio. Lo mismo hace la tripulación en el interior, hay que poner a punto el complejo ordenador que manejara el funcionamiento  de la nave.

 

Se da la señal de partida, cuatro potentes naves remolcadoras de propulsión plásmica enganchan la nave y se alejan de la Luna. Poco a poco aceleran hasta llegar a una velocidad suficiente para llevarla en unos meses hasta el borde del Sistema solar utilizando, además, la asistencia gravitatoria de los planetas exteriores. Durante ese lapso de tiempo los tripulantes aprovechan para realizar la adaptación a la vida de a bordo. Cuando  la nave, arrastrada por los remolcadores, llega al punto de la  heliopausa la computadora enciende el reactor y extiende la rejilla que  emerge desde el plato primario de la nave. Cuando la rejilla está totalmente extendida se enciende el campo magnético y el láser. Lentamente los átomos van cayendo hacia la rejilla al tiempo que el efecto del láser los despoja de sus electrones. Después un tiempo el reactor funciona a plenitud, los remolcadores se desprenden de la nave y se introducen en unos hangares especialmente acondicionados dentro de esta.

 

La “Próxima Centauri”, ya está preparada  para  iniciar en pleno el viaje  a través del espacio interestelar. Dentro de la nave hay avanzados mecanismos  (que solo han sido posibles gracias a la manipulación cuántica de la gravedad)  que hacen llevadera la vida de tripulantes y pasajeros: la  paragravedad  y el “anulador de inercia”. El primero para generar gravedad artificial (justo a 9.8m/s2 como en la Tierra) y el segundo para proteger la  integridad humana de las consecuencias de la aceleración y desaceleración.  

Tras varios meses de constante aceleración, la nave se desplaza al 90% de la  velocidad de la luz. Y le esperan unos 6 años de viaje hasta el   exoplaneta “Próxima Centauri b” que orbita la zona habitable de la estrella enana roja “Próxima Centauri” que, a su vez, hace parte del  sistema "Alfa Centauri". Para afrontar el viaje, todos  se someten a la criogenización en cápsulas especialmente acondicionadas. Mientras tanto, el ordenador central controla todos los parámetros de funcionamiento de la nave.

Finalizado el recorrido interestelar de crucero, la computadora de la nave activa el sistema de desaceleración a fin de llegar  a las cercanías del sistema “Alfa  Centauri”. Una vez detenida, emergen de nuevo las remolcadoras y empiezan a conducirla   a  un área Lagrange adecuada alrededor  del exoplaneta “Próxima  Centauri b”. La tripulación es despertada y sometida, por los robots de abordo,  a un procedimiento de readaptación para recuperarse del sueño criogénico.

Cuando la nave finalmente es anclada en el área Lagrange, el espectáculo es sobrecogedor. La tripulación se agolpa en las ventanas de observación y contemplan el aquel mundo. Saben que efectivamente, han pasado 6 años desde que partieron de la Tierra…Pero también son consientes de que  allá, en el planeta madre, han transcurrido más años  debido a la dilatación relativista del tiempo. 

He ejemplificado, mediante este corto relato, las prestaciones que tendría una nave Bussard ramjet, como verán se trata de una máquina de una complejidad inalcanzable para la tecnología actual. La  construcción de esta bestia tal vez podría ocurrir  dentro de 1000 años o incluso más… Quizás nunca se construya. Algunos autores y divulgadores le llaman “nave de ciencia ficción”. En la cultura popular ha hecho apariciones célebres como en la serie y el libro “Cosmos” (descrita más arriba), en la novela de ciencia ficción “Tau Cero” de Poul Anderson, en la serie de libro “Espacio Conocido” de Larry Niven.

En el arte espacial.

Esta nave espacial ha sido recreada en muchas ilustraciones por grandes artistas espaciales, la más popular es la del gran Rick Sternbach, la cual apareció en la serie "Cosmos" y su correspondiente libro:

Bussard Ramjet por Rick Sternbach

                                                 

Hubo otra versión que también apareció en la mencionada serie (y su  libro). En ella, la nave lleva en el fuselaje un dodecaedro como símbolo de la Tierra:

También existe esta, aparentemente más reciente, que se encuentra en diferentes sitios de la web: 

Versión de   Joe Bergeron

                                                          

En los últimos   años han surgido nuevas ilustraciones basadas en  desarrollos del diseño original:

 Bussard ramjet de Nick Stevens.

                                                    

                                               Imagen de CodyLabs.

                                                             

No he encontrado ilustraciones conceptuales del estratoreactor Bussard realizadas por latinos, pero me permito publicar mi versión en técnica digital e inspirada en el diseño clásico. Lleva en su fuselaje el dodecaedro para simbolizar la Tierra y la inteligencia humana, la inscripción del nombre reza así en latín: "Nave Trappist del planeta Tierra" en alusión a su objetivo: el sistema  Trappist-1 en el cual, como todos saben, se han descubierto varios exoplanetas.

  Estratoreactor Bussard por el autor del blog, Héctor Barceló.

                         

Material adicional recomendado:

(@Pr3cog),A. (2013).Presenciando el final del universo desde una nave estatocolectora de Bussard.

Recuperado el 11 de agosto de 2021, de El Tercer Precog:

https://eltercerprecog.blogspot.com/2013/02/presenciando-el-final-del-universo.html

Marín, D. (2012).Cómo viajar a Alfa Centauri.

Recuperado el 11 de agosto de 2021, de EUREKA:

https://danielmarin.naukas.com/2012/10/18/como-viajar-a-alfa-centauri/

Cosmos, Carl Sagan (1980)

El futuro de la humanidad, Michio Kaku (2018)