¿Cuántas sondas interestelares ha lanzado la humanidad? Si no eres un fanático del espacio, la respuesta probablemente te sorprenderá: cinco. Sí, actualmente tenemos cinco naves espaciales, todas lanzadas por la NASA, dirigiéndose al más allá. Las Pioneer 10 y 11, junto con la sonda New Horizons que pasó por Plutón en 2015, están en camino de cruzar el límite difuso entre nuestro sistema solar y el resto de la galaxia. Con el tiempo se unirán a las Voyager 1 y 2, que ya están surcando el vacío negro entre las estrellas.
Eso me hace preguntarme: ¿Cuál es el objetivo de la misión Fermi Explorer?
Fermi Explorer es una empresa espacial privada ideada por el empresario Philip Johnston y un pequeño equipo de personas con ideas afines que quieren enviar una nave espacial pequeña y relativamente económica en una trayectoria de sobrevuelo más allá del sistema estelar vecino más cercano al sol, Alpha Centauri. Como era de esperar, dada la distancia objetivo de más de 40 billones de kilómetros, pasará un tiempo antes de que la misión llegue allí: se prevé que el viaje del Fermi Explorer dure poco menos de 80.000 años.
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Los objetivos específicos de la misión para su nave espacial de 100 kilogramos (aún sin construir) son transportar una carga útil de al menos un kilogramo, pasar por Alfa Centauri dentro de 500.000 años a una distancia de menos de unos 400 mil millones de kilómetros y lanzarse en algún momento de 2029, todo por un precio inferior a 15 millones de dólares.
Eso sí, nada de esto es inviable. Me atrevo a decir que ni siquiera es improbable. Los costos de lanzamiento de un viaje de este tipo solían ser prohibitivos, pero los programas de viajes compartidos (en los que se lanzan varios satélites pequeños al mismo tiempo en un solo cohete, como personas que comparten un taxi) reducen significativamente el costo. El lanzamiento de una misión de este tipo podría costar fácilmente menos de 1 millón de dólares y, utilizando tecnología disponible en el mercado, la nave espacial podría diseñarse y construirse a un costo relativamente bajo.
La parte más cara de Fermi Explorer probablemente sería el costo de operación, como los salarios del personal, y eso se debe a la duración de la misión, que a su vez depende de la propulsión y trayectoria necesaria para salir del sistema solar. Si bien se podrían utilizar cohetes químicos para darle a la nave espacial el impulso que necesitaría para escapar de la gravedad del sol, ese enfoque violaría las limitaciones de masa (y presupuesto) de la misión.
En lugar de ello, Fermi Explorer utilizará propulsión solar-eléctrica: paneles solares alimentarán un pequeño propulsor que ioniza átomos de xenón y emplea un potente campo eléctrico para dispararlos a muy alta velocidad desde la parte trasera de la nave espacial. El empuje de estos motores es bajo: apenas un susurro de fuerza, aproximadamente el mismo que el peso de una hoja de papel en la mano. Pero este empuje puede mantenerse durante días, semanas o incluso meses, lo que permite que la nave espacial adquiera una velocidad tremenda. Sin embargo, todo ese tiempo adicional aumenta el costo de operación.
Además, la trayectoria fuera del sistema solar lleva años. El plan no es simplemente lanzar el Fermi Explorer hacia Alfa Centauri. En cambio, la idea es que la nave espacial utilice un proceso bien comprendido utilizando el efecto Oberth. La maniobra comenzará con la nave espacial empujando hacia atrás, en dirección opuesta a la dirección del movimiento de la Tierra alrededor del Sol, de modo que Fermi Explorer se acercará al Sol en una serie de trayectorias elípticas cada vez más alargadas. La nave espacial se moverá más rápido cuando esté en su perihelio, o punto más cercano al sol; Empujar hacia adelante maximizará el aumento de su velocidad. Esto es muy similar a mover las piernas en un columpio en el patio de recreo para aumentar la altura del arco.
Después de media docena de maniobras de este tipo, una última combustión prolongada en el perihelio le daría a la nave suficiente empuje para alcanzar la velocidad de escape, permitiéndole eventualmente abandonar el sistema solar a una velocidad de aproximadamente 24 kilómetros por segundo en relación con el sol. Ese empuje final del perihelio se produciría en el año 2043, y el Fermi Explorer tardaría aproximadamente entre 15 y 20 años más en atravesar lo que generalmente se acepta como el límite entre el sistema solar y el espacio interestelar. Desde allí, sería un rápido viaje de 80 milenios hasta Alfa Centauri.
Una vez más, para ser claros, todo esto es tecnológicamente factible en este momento.
Eso me lleva de nuevo a mi pregunta original: ¿Por qué hacer esto?
Según Johnston y sus colaboradores, la cuestión está en el nombre. La paradoja de Fermi es una contradicción aparente, pero hasta ahora aún inexplicada, entre lo aparentemente fácil que es para la vida inteligente explorar toda la galaxia en tiempos cósmicamente cortos y cómo no hay evidencia convincente de que extraterrestres hayan visitado la Tierra. (La paradoja se atribuye al físico Enrico Fermi, quien supuestamente planteó este enigma de manera sucinta en un almuerzo con colegas que discutían sobre extraterrestres: “¿Pero dónde están todos?”)
El equipo detrás de Fermi Explorer quiere demostrar que el retraso no está relacionado con ninguna falta de capacidad para enviar sondas a otras estrellas, uno de los posibles obstáculos a la exploración galáctica. De ahí la propuesta del equipo de realizar una misión demostrativa a Alfa Centauri.
Sin embargo, me estoy rascando la cabeza porque ya hemos superado ese obstáculo enviando cinco sondas en trayectorias interestelares.
Ahora, para ser justos, esas naves espaciales de la NASA simplemente se dirigen al espacio un poco de mala gana después de pasar por sus objetivos planetarios en nuestro propio sistema solar; ninguno está destinado a Alfa Centauri ni a ninguna otra estrella cercana. Pero enviar algo a un destino interestelar específico no es mucho más difícil. Las misiones de la NASA, la Agencia Espacial Europea y otras han enhebrado agujas de trayectoria interplanetaria con una precisión increíble. Apuntar a una estrella, incluso una que esté miles de veces más lejos que cualquier cosa que hayamos visitado anteriormente, no es un gran salto.
El equipo también se esfuerza por inspirar a la gente a pensar en la exploración espacial y la paradoja de Fermi, así como en la posibilidad de “grandes filtros”, que son barreras potencialmente a nivel de extinción para que una especie logre viajar al espacio. Pero no estoy convencido de la eficacia de su plan aquí. Una vez más, ya tenemos sondas en camino a las estrellas y también sabemos que el interés del público en una misión específica puede disminuir. Apostaría a que Fermi Explorer es especialmente propenso a esto debido a sus limitaciones de masa y costo, que le prohíben transportar equipos para mantener contacto a largo plazo con la Tierra; No llegaría muy lejos antes de quedar permanentemente fuera del alcance de comunicación. Y solo para decir lo obvio, no transmitiría ninguna ciencia desde o sobre Alfa Centauri. Fuera de la vista, fuera de la mente.
Si el objetivo es la inspiración, yo diría que crear una beca para estudiantes jóvenes (especialmente en comunidades desatendidas) para estudiar la exploración espacial interestelar podría ser más efectivo y también más fácil.
El momento de este anuncio también es un poco irónico: en este momento el equipo de New Horizons está luchando con una decisión de la NASA que puede obligarla a apagar dos instrumentos importantes que miden el entorno espacial alrededor de la sonda. A diferencia de la nave espacial Voyager, que se está quedando sin energía y necesita conservarla, los problemas de New Horizons están vinculados a travesuras presupuestarias provocadas, al menos en parte, por la peculiar antipatía de la administración Trump hacia muchas áreas de la investigación científica. La Casa Blanca ha propuesto repetidamente recortes devastadores al presupuesto científico de la NASA, dejando a la agencia luchando esencialmente por buscar monedas sueltas entre los cojines del sofá. Los instrumentos de New Horizons sólo necesitan alrededor de 2 millones de dólares al año para funcionar, menos de una diezmilésima parte del presupuesto anual de la NASA.
Y New Horizons en realidad devuelve ciencia valiosa desde el espacio profundo. Fermi Explorer no podrá transportar mucha instrumentación científica y no podría realizar mucha exploración real con ellos incluso si lo hiciera, nuevamente gracias al alcance limitado de sus comunicaciones.
No estoy exactamente en contra de esta misión (las personas y las empresas privadas son libres de gastar su dinero como quieran), pero tengo serias dudas sobre qué es exactamente nuevo aquí, por qué se está haciendo y qué se logrará realmente.
¿Vale la pena explorar el espacio interestelar? Absolutamente. Pero no todas las misiones para llegar allí son iguales.