¿Qué tan precisa es la ciencia en el Proyecto Ave María?

La tan esperada película de ciencia ficción Project Hail Mary se estrena hoy en los cines. En él, microbios alienígenas devoradores de luz agotan la energía del sol, amenazando con la extinción la vida en la Tierra. Para encontrar una solución, un héroe improbable, un profesor de secundaria interpretado por Ryan Gosling, es enviado a una misión sin retorno hacia la estrella Tau Ceti y se encuentra en el camino con un compañero de otro mundo apodado Rocky.

La premisa es fantástica, pero los conceptos que inspiraron la historia son reales y no tan inverosímiles como podría pensar.

Andy Weir, autor del libro homónimo que inspiró la película, investigó cuidadosamente la física, la astronomía y la biología que impulsan la trama, e incluso realizó consultas en el set para preservar la precisión científica mientras los actores improvisaban durante las escenas.

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“Los actores son una gran parte del proceso creativo, [but] a veces la ciencia sobre lo que dicen estaría equivocada”, dice Weir. “Entonces iba con los directores y luego decían: ‘Oh, está bien, bueno, intentemos eso de nuevo, pero esta vez digamos nanogramos en lugar de miligramos'”.

Con ese espíritu, Scientific American habló con Weir, así como con un astrobiólogo, un físico y un par de astronautas sobre la ciencia de la vida real que inspiró esta obra de ficción cinematográfica.

¿Cómo funciona el “Astrophage” de la película?

La premisa de la película es que unos microbios alienígenas llamados astrófagos (traducidos aproximadamente del griego antiguo como “devoradores de estrellas”) colonizan el sol y viajan entre nuestra estrella y Venus para reproducirse. A medida que crece la población de astrófagos que abrazan estrellas, se atenúa la luz del sol, poniendo en peligro la vida en la Tierra.

Los microbios podrían realizar un viaje de ida y vuelta entre el Sol y Venus con la cantidad adecuada de energía, pero el viaje requeriría cantidades diferentes en cada dirección, dice Chad Orzel, físico del Union College. “Del Sol a Venus no sería tan difícil porque ya hay un flujo constante de [solar] Las partículas van en esa dirección”, afirma. Sin embargo, el viaje de regreso “requeriría un poco más de esfuerzo” para contrarrestar el viento solar.

La forma en que Weir abordó este problema, dice, fue imaginar que el astrófago era capaz de absorber neutrinos, las llamadas partículas fantasma que no tienden a interactuar con otra materia. Un neutrino puede deslizarse intacto a través de un año luz de plomo, por ejemplo, y cada segundo decenas de miles de millones de ellos pasan por cada centímetro cúbico de la Tierra… y a través de usted, querido lector. La mayoría de estos neutrinos provienen del sol, que los arroja constantemente mientras brilla. Pero estas partículas fantasma sí transportan masa (y por lo tanto energía a través de la práctica ecuación de Albert Einstein E = mc2). Si los astrófagos pudieran usar la energía del sol para crear neutrinos dentro de sus membranas celulares (la “ciencia” se vuelve muy vaga aquí), reflexionó Weir, tal vez podrían usar las partículas como propulsor. Los astrófagos podrían convertir la mayor parte de la masa de los neutrinos nuevamente en energía (o, en realidad, en luz infrarroja) que luego emitirían direccionalmente para producir empuje.

Este proceso (imaginario) sería eficiente y poderoso. En la película, los astrófagos constituyen el combustible que impulsa el Hail Mary, el barco que lleva al personaje de Gosling a Tau Ceti.

“La idea existe”, dice Orzel. “Si quieres convertir completamente la materia en energía, la forma habitual de hacerlo es combinándola con una cantidad igual de antimateria. [But] simplemente no hay tanta antimateria por ahí”.

¿Son Tau Ceti, 40 Eridani y el planeta Adrian lugares reales en el universo?

Sí, estos lugares existen realmente, aunque Adrian es un nombre ficticio. Tau Ceti es una estrella a unos 12 años luz de la Tierra, y 40 Eridani, el sistema estelar plagado de astrófagos del que proviene Rocky, está a unos 16 años luz de la Tierra. Adrian, el mundo Tau Ceti que visitan los personajes, realmente existe en los catálogos de exoplanetas de los astrónomos como Tau Ceti e (aunque sabemos muy poco sobre él).

En el gran esquema de las cosas, estos lugares no están tan lejos unos de otros. El uso de estrellas cercanas que son similares a la nuestra en la historia, dice Weir, fue una elección intencional.

En el universo del Proyecto Hail Mary, toda la vida en el sector de la Vía Láctea de nuestro sistema solar proviene de un antiguo ancestro del Astrófago que hace mucho tiempo irradió desde Tau Ceti, dice Weir. “Dado que toda la vida en la historia está relacionada lejanamente”, dice, “quería que toda la vida estuviera alrededor de estrellas similares porque estrellas similares terminan con elementos similares disponibles en los planetas”.

Al igual que gran parte de la vida en la Tierra, los astrófagos tienen orgánulos celulares llamados mitocondrias, lo que estaría en línea con la idea de que la vida terrestre y los astrófagos comparten un ancestro común, señala el astrobiólogo Mike Wong de Carnegie Science. Pero sabemos que las mitocondrias evolucionaron en la Tierra, añade.

“Hay mucha vida en la Tierra que no tiene mitocondrias, como las bacterias y las arqueas”, afirma. “Si hubiera un origen de la vida en la vecindad cósmica mayor, parecería que la Tierra tendría que ser el origen”.

La gravedad artificial es una gran parte de esta película. ¿Qué tan cerca estamos de que eso suceda?

La gravedad artificial puede existir en teoría y podría funcionar de forma muy parecida a como lo hace en el Ave María. Parte de una nave espacial podría girar en círculo y la fuerza centrípeta resultante podría simular la gravedad para los pasajeros que la contienen.

Drew Feustel, astronauta principal de la compañía de estaciones espaciales privadas Vast y uno de los consultores técnicos de la película, dice que construir un hábitat giratorio no sólo es posible sino que también está en la lista de próximas prioridades de Vast. Pero señala que no se conoce ninguna forma de simular la gravedad mientras se está en tierra (lo que sí sucede en un momento de la película).

El personaje de Gosling, un profesor de secundaria, se entrena para ser astronauta en un corto período de tiempo. ¿Qué tan realista es eso?

La NASA, o cualquier otra agencia espacial pública, no se dedica a lanzar a cualquiera al espacio. Pero históricamente ha habido una escala móvil de experiencia en la calificación, dice el ex astronauta de la NASA Mike Massimino.

Entre 1983 y 2003, la NASA capacitó a “especialistas en carga útil” para volar como miembros de la tripulación del transbordador espacial con conocimientos específicos de misión crítica. Y, como es sabido, realmente se seleccionó a un profesor para ir al espacio. Pero, en general, los especialistas en cargas útiles recibieron menos formación que los astronautas a tiempo completo. “Por supuesto, había una gran diferencia en lo que se podía hacer”, dice Massimino.

Un vistazo rápido al cuerpo de astronautas pasado y presente de la NASA muestra que sus miembros tienen antecedentes muy diversos, desde la enseñanza hasta la ingeniería, pasando por el pilotaje y la ciencia planetaria. Lo que un astronauta necesita saber depende de la misión y de las habilidades que poseen los demás miembros de la tripulación, dice Massimino.

Como mínimo, “lo que hay que poder hacer es preparar una comida, ir al baño y conocer todos los procedimientos de emergencia”.

Cuando el personaje de Gosling queda varado en el espacio sin su tripulación, las lagunas en su conocimiento se hacen evidentes. Pero la película hace un trabajo notablemente realista al mostrar cómo incluso lo básico puede ser difícil de entender al principio y tal vez incluso se burla de las películas románticas sobre el espacio.

“Es muy poco glamoroso”, dice Feustel sobre los viajes espaciales. “Esa es la realidad”.