No hay dos vías al respecto, ¡el Universo es un lugar extremadamente grande! Y gracias a las limitaciones que nos impone la Relatividad Especial, viajar incluso a los sistemas estelares más cercanos podría llevar milenios. Como abordamos en un artículo anterior, el tiempo de viaje estimado al sistema estelar más cercano (Alpha Centauri) podría tomar de 19,000 a 81,000 años usando métodos convencionales.
Por esta razón, muchos teóricos han recomendado que la humanidad debería
El estudio, que apareció recientemente en línea, fue dirigido por el Dr. Frederic Marin del Observatorio Astronómico de Estrasburgo y el Dr. Camille Beluffi, un físico de partículas con la creación científica Casc4de. A ellos se unieron el Dr. Rhys Taylor, del Instituto Astronómico de la Academia Checa de Ciencias, y el Dr. Loic Grau, de la firma de ingeniería estructural Morphosense.
Su estudio es el último de una serie realizada por el Dr. Marin y el Dr. Beluffi que abordan los desafíos de enviar una nave espacial multigeneracional a otro sistema estelar. En un estudio anterior, abordaron qué tan grande debería ser la tripulación de un barco de generación para llegar a su destino con buena salud.
Lo hicieron usando un software de código numérico personalizado desarrollado por el propio Dr. Marin conocido como PATRIMONIO. En una entrevista previa con el Dr. Marin, describió el PATRIMONIO como "un código estocástico de Monte Carlo que explica todos los resultados posibles de las simulaciones espaciales al probar cada escenario aleatorio para la procreación, la vida y la muerte".
A partir de su análisis, determinaron que se necesitaría un mínimo de 98 personas para realizar una misión multigeneracional a otro sistema estelar, sin riesgos de trastornos genéticos y otros efectos negativos asociados con el matrimonio. Para este estudio, el equipo abordó la cuestión igualmente importante de cómo alimentar a la tripulación.
Dado que las reservas de alimentos secos no serían una opción viable, ya que se deteriorarían y deteriorarían durante los siglos en que el barco estuvo en tránsito, el barco y la tripulación tendrían que estar equipados para cultivar sus propios alimentos. Esto plantea la pregunta: ¿cuánto espacio se necesitaría para producir suficientes cultivos para mantener alimentada a una tripulación considerable?
Cuando se trata de viajes espaciales, el tamaño de la nave espacial es un problema importante. Como explicó el Dr. Marin a Space Magazine por correo electrónico:
“Cuanto más pesado es el satélite, más caro es lanzarlo al espacio. Entonces, cuanto más grande / pesada sea la nave espacial, más complicado y costoso será el sistema de propulsión. De hecho, el tamaño de la nave espacial limitará muchos parámetros. En el caso de un barco de generación, la cantidad de alimentos que podemos producir está directamente relacionada con la superficie dentro del barco. Esta área está, a su vez, relacionada con el tamaño de la población a bordo. El tamaño, la producción de alimentos y la población están de hecho intrínsecamente conectados ".
Para abordar esta importante pregunta: "¿Qué tan grande debe ser el barco?" - el equipo confió en una versión actualizada del software HERITAGE. Como afirman en su estudio, esta versión "explica las características biológicas dependientes de la edad, como la altura y el peso, y las características relacionadas con el número variable de colonos, como las tasas de infertilidad, embarazo y aborto espontáneo".
Más allá de esto, el equipo también tuvo en cuenta las necesidades calóricas de la tripulación para calcular la cantidad de alimentos que se producirían por año. Para lograr esto, el equipo incluyó datos antropomórficos en sus simulaciones para determinar cuántas calorías se consumirían en función de la edad, el peso, la altura, los niveles de actividad y otros datos médicos del pasajero.
“Utilizando la ecuación de Harris-Benedict para estimar la tasa metabólica basal de un individuo, evaluamos cuántos kilo-calorías se deben comer por día por persona para mantener el peso corporal ideal. Nos ocupamos de incluir variaciones de peso y altura para tener en cuenta una población realista, incluida la corpulencia pesada / ligera y las personas altas / pequeñas. Una vez que se calculó el requerimiento calórico, calculamos la cantidad de alimentos que las técnicas de cultivo de geopónica, hidroponía y aeroponía podrían producir por año por kilómetro cuadrado ”.
Al comparar estos números con las técnicas agrícolas convencionales y modernas, podemos predecir la cantidad de tierra artificial que debería asignarse a la agricultura dentro de la embarcación. Luego basaron sus cálculos generales en un tornillo relativamente grande (500 personas) y obtuvieron una cifra general. Marin explicó:
"Descubrimos que, para una tripulación heterogénea de, por ejemplo, 500 personas que viven con una dieta omnívora y equilibrada, serían suficientes 0,45 km² [0,17 mi²] de tierra artificial para cultivar todos los alimentos necesarios utilizando una combinación de aeroponía (para frutas , verduras, almidón, azúcar y aceite) y agricultura convencional (para carne, pescado, lácteos y miel) ".
Estos valores también proporcionan algunas restricciones arquitectónicas para el tamaño mínimo de la nave de generación en sí. Suponiendo que la nave esté diseñada para generar gravedad artificial por la fuerza centrípeta (es decir, un cilindro giratorio), se necesitaría un mínimo de aproximadamente 224 metros (735 pies) de radio y 320 metros (1050 pies) de longitud.
"Por supuesto, son necesarias otras instalaciones además de la agricultura: habitación humana, salas de control, generación de energía, masa de reacción y motores, que hacen que la nave espacial sea al menos dos veces más grande", agregó el Dr. Marin. "Curiosamente, incluso si duplicamos la longitud de la nave espacial, encontramos una estructura que es aún más pequeña que el edificio más alto del mundo: Burj Khalifa (828 m; 2716.5 pies)".
Para los aficionados a la exploración espacial interestelar y los planificadores de misiones, este último estudio (y otros de la serie) son muy importantes, ya que proporcionan una imagen cada vez más clara de cómo sería la arquitectura de la misión de una nave de generación. Más allá de las meras proposiciones teóricas de lo que estaría involucrado, estos estudios proporcionan números reales con los que los científicos podrían trabajar algún día.
Y como explicó el Dr. Marin, también hace que un proyecto tan grandioso (que parece desalentador) parezca mucho más factible:
“Este trabajo nos da una idea de la posibilidad real de crear barcos de generación. Ya somos capaces de construir estructuras tan grandes en la Tierra. Ahora hemos cuantificado con precisión qué tan grande debe ser la superficie dedicada a la agricultura en los barcos de generación para que la población pueda alimentarse durante los viajes de siglos ".
Según Marin, el único problema que queda por explorar es el agua. Cualquier misión que involucre a una gran tripulación que pase más de unos pocos siglos en el espacio interestelar necesitará mucha agua para beber, riego y saneamiento. Y no es suficiente confiar simplemente en los métodos de reciclaje para garantizar un suministro constante.
Esto, indica Marin, será el tema de su próximo estudio. "En el espacio profundo (lejos de planetas, lunas o grandes asteroides), el agua puede ser muy difícil de recolectar", dijo. “Entonces los recursos a bordo podrían sufrir la falta de agua. Debemos dedicar nuestras investigaciones futuras para resolver este problema ".
Como con la mayoría de las cosas relacionadas con la exploración del espacio profundo o la colonización de otros mundos, la respuesta a la pregunta invariable ("¿se puede hacer?") Es casi siempre la misma: "¿Cuánto está dispuesto a gastar?" No hay duda de que una misión interestelar, independientemente de la forma que tome, requeriría un compromiso masivo en términos de tiempo, energía y recursos.
También requeriría que las personas estén dispuestas a arriesgar sus vidas, por lo que solo las personas aventureras presentarían una solicitud. Pero quizás, sobre todo, necesitaría la voluntad para hacerlo realidad. Salvo la urgencia o la extrema necesidad (es decir, el planeta Tierra está condenado), es difícil imaginar que todos estos factores se unan.
Sin embargo, saber exactamente cuánto nos costará en términos de dinero, recursos y tiempo para montar dicho proyecto es un muy buen primer paso. Solo entonces la humanidad puede decidir si está dispuesta a comprometerse.
