miércoles, 20 de junio de 2018

SOBRE EL FUTURO DE LOS VIAJES INTERESTELARES


• Generaciones enteras vivirían y morirían en el trayecto
• Un viaje de 40 billones de kilómetros viajando a 200 km/s



¿Qué características debería tener el vehículo que llevaría a los humanos a sitios como Próxima Centauri? y ¿cuántas personas se necesitarían a bordo de esa nave?

En un documento reciente titulado «Computing the minimal crew para un viaje espacial multigeneracional hacia Próxima Centauri b», investigadores franceses calcularon el mínimo de personas que se requieren para garantizar que un equipo multigeneracional saludable pueda hacer el viaje a Proxima Centauri b.

El citado estudio que apareció en línea recientemente fue dirigido por el astrofísico Frederic Marin del Observatorio Astronómico de Estrasburgo, además del físico de partículas Camille Beluffi y es la segunda investigación de una serie de documentos que intentan ponderar la viabilidad de un viaje interestelar a Próxima b. El primero, titulado «Herencia: un código de Monte Carlo para evaluar la viabilidad de los viajes interestelares utilizando un equipo multigeneracional», se publicó el año pasado.


Sobre el tiempo de traslado

Para realizar un viaje interestelar el Dr. Marin y el Dr. Beluffi estudiaron los diversos conceptos propuestos, muchos de los cuales fueron explorados en el artículo «¿Cuánto tiempo tardaría en llegar a la estrella más cercana?», que incluyen la propulsión nuclear (Proyecto Orion ) y los cohetes de fusión (Proyecto Daedalus ), y más recientemente el concepto Breakthrough Starshot.

Aunque tales misiones no involucran aún vuelos espaciales tripulados, Marin y Beluffi tuvieron en cuenta las misiones que se lanzarán en los próximos años como la sonda solar Parker de la NASA, que alcanzará velocidades orbitales récord de hasta 724,205 km/h, que equivale a aproximadamente 200 km/s (o el 0,067% de la velocidad de la luz).

El propio Frederic Marin le dijo a Universe Today, publicación especializada en astronomía, respecto a los viajes interestelares: «Esto depende pura y completamente de la tecnología disponible en el momento de la misión. Si creáramos una nave espacial en este momento, solo podríamos alcanzar unos 200 km/s, lo que se traduce en 6,300 años de viaje. Por supuesto, la tecnología está mejorando. Con el tiempo y para cuando se construya un proyecto interestelar real, podemos esperar haber mejorado la duración en un orden de magnitud, es decir, 630 años. Esto es especulativo ya que la tecnología aún no se ha inventado».

Con su línea de base para la velocidad y el tiempo de viaje establecido, es decir, 200 km/s y que equivale a 6,300 años -, el Dr. Marin y el Dr. Beluffi se dispusieron a determinar el número mínimo de personas necesarias para garantizar que un equipo saludable llegara a Próxima b. Para hacer esto, ambos científicos realizaron una serie de simulaciones de Monte Carlo utilizando un nuevo código creado por Frederic Marin. Esta técnica matemática toma en cuenta los eventos casuales en la toma de decisiones para producir distribuciones de posibles resultados. A este respecto dijo:

Sobre el tamaño de la tripulación

«Estamos utilizando un nuevo software numérico que he creado, se llama HERITAGE. Es un código estocástico de Monte Carlo que da cuenta de todos los posibles resultados de las simulaciones espaciales al probar cada escenario aleatorio para la procreación, la vida y la muerte. Al hacer ciclos de simulación miles de veces, obtenemos valores estadísticos que son representativos de un viaje espacial real para un equipo multigeneracional. El código representa tantos factores biológicos como sea posible y actualmente se está desarrollando para incluir más datos en este sentido».

Los factores biológicos consideran el número de mujeres y hombres, edades, esperanza de vida, tasas de fertilidad, tasas de natalidad, y tiempo de reproducción de la tripulación. También se tuvo en cuenta algunas posibilidades extremas, que incluían accidentes, desastres, eventos catastróficos y la cantidad de tripulantes que probablemente serían afectados.

Posteriormente promediaron los resultados de las simulaciones en más de 100 viajes interestelares basados ​​en estos diversos factores y valores para determinar el tamaño de la tripulación mínima. Marin y el Beluffi concluyeron que se necesitaría un mínimo de 98 miembros para sostener un viaje multigeneracional al sistema estelar más cercano con un exoplaneta potencialmente habitable.

En este sentido Frederic Marin explicó:

«Nuestras simulaciones nos permiten predecir con gran precisión el tamaño mínimo de la tripulación inicial que se requiere para viajes espaciales de siglos. Al permitir que la tripulación evolucione bajo una lista de principios de ingeniería social adaptativa (como las evaluaciones anuales de la población que realizan en buques, comerciales o las restricciones de descendencia y las restricciones de crianza), mostramos en este documento que es posible crear y mantener una población sana de forma prácticamente indefinida».

Pese a que la tecnología y los recursos para un viaje interestelar se encuentran a varias generaciones de distancia, los estudios de este tipo son los primeros pasos para incrementar su probabilidad y serán de gran importancia para esas misiones cuando ocurran. 
La importante de este estudio y el que lo precedió estriba en que son los primeros en tener en cuenta factores biológicos clave (como la procreación) y los factores que afectarán a un equipo multigeneracional. 

El Dr. Marin concluyó: «Nuestro proyecto tiene como objetivo proporcionar simulaciones realistas de naves espaciales multigeneracionales con el fin de preparar la futura exploración espacial, en un proyecto multidisciplinario que aprovecha los conocimientos de físicos, astrónomos, antropólogos, ingenieros de cohetes, sociólogos y muchos otros. Código dedicado de Monte Carlo para calcular la evolución probabilística de una tripulación basada en el parentesco a bordo de un «barco interestelar», lo que permite explorar si una tripulación del tamaño propuesto podría sobrevivir durante varias generaciones sin reservas artificiales de material genético adicional.

«Determinar el tamaño mínimo de la tripulación es un paso esencial en la preparación de cualquier misión multigeneracional, que afecte los recursos y el presupuesto necesarios para tal empeño, pero también con implicaciones para los factores sociológicos, éticos y políticos. Además, estos elementos son esenciales al examinar la creación de cualquier colonia autosuficiente, no solo los humanos que establecen asentamientos planetarios, sino también con impactos más inmediatos: por ejemplo, manejar la salud genética de las especies en peligro o la asignación de recursos en ambientes restrictivos», afirmó Marin.

El objetivo del proyecto establece el tamaño mínimo de una misión espacial autosostenida y de larga duración, en términos de hardware y población. Al hacerlo, pretendemos obtener estimaciones científicamente precisas de los requisitos para viajes interestelares multigeneracionales, desbloqueando el futuro de la exploración espacial humana, la migración y la habitación. En estos términos lo ha expresado el Dr. Frederic Marin, a quien además se la ha citado recientemente en The Conversation, sobre las distancias de los exoplanetas más cercanos (40 billones de kilómetros) y el tiempo y la velocidad necesarios para llegar a ellos.

Se estima que en cuestión de décadas los telescopios de próxima generación descubran miles más de exoplanetas. Consideran que estos instrumentos de alta resolución revelen cosas sobre los exoplanetas que permitan caracterizarlos y reconocer los espectros de sus atmósferas que permitirán a los científicos saber con mayor certeza si son realmente habitables.

Con los avances que va a pasos agigantados se estará cada vez más preparados para el día en que puedan lanzarse los viajes interestelares. Para entonces los científicos contarán con la información necesaria para garantizar que las personas que lleguen estén preparadas para enfrentar los desafíos de explorar un nuevo mundo.


Este artículo se basó en la información presentada por Matt Williams publicada inicialmente Universe Today . Lee el artículo original, What’s The Minimum Number Of People You Should Send In A Generational Ship To Proxima Centauri?

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