La nave espacial de antimateria capaz de viajar a un 40% de la velocidad de la luz

Diez años. Ése es el plazo en el que podríamos lanzar una nave espacial a Proxima Centauri b — uno de los exoplanetas candidatos a tener vida extraterrestre — si pusiéramos los recursos necesarios en el desarrollo de un motor antimateria. Esa nave tardaría sólo dos décadas en llegar a su destino para que, cuatro años y un par de meses más tarde, la humanidad pudiera ver las primeras imágenes de la superficie de un nuevo mundo similar a la Tierra, lleno de mares y quizás bosques. Un lugar posiblemente habitado que podría demostrar, de una vez por todas, que no estamos solos en el universo. Sólo hace falta un poco de inversión para hacerlo posible.

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Eso es lo que dice Gerald Jackson, el físico que salió del Fermilab para fundar Hbar Technologies, una empresa dedicada al desarrollo de ese motor de antimateria. Esta sustancia quizás les sonará a muchos por incontables series y películas de ciencia ficción o los cómics de los Cuatro Fantásticos con los que Stan Lee y Jack Kirby iniciaron el famoso universo Marvel. Pero nada más lejos de la ciencia ficción: la antimateria es real y tiene el potencial de ser el combustible de una máquina que aceleraría una nave hasta alcanzar velocidades relativistas, que no quiere decir otra cosa que un porcentaje de la velocidad suficientemente significativo como para que la dilación del tiempo sea observable siguiendo la teoría de la relatividad. Es decir: lo suficientemente rápido como para llegar a un lugar muy lejano sin que nazcan y mueran varias generaciones de humanos por el camino.

Fue el físico Carl Anderson quien descubrió la antimateria por primera vez, observando positrones usando una cámara de niebla en 1932, una partícula elemental que tiene la misma cantidad de masa y espín que su gemela — el electrón — pero con una carga positiva.

Dos etapas

Según Jackson, él y su colega en Hbar Technologies — el también físico Steven Howe — han desarrollado un sistema de propulsión de antimateria lo suficientemente ligero como para empujar la masa necesaria para enviar instrumentos científicos a Proxima Centauri con seguridad. En su última propuesta a la NASA de 2020, su sistema consta de dos etapas. La primera es la fase de propulsión, que aceleraría la nave a un 10% de la velocidad de la luz. La segunda — del mismo tamaño — realizaría la necesaria deceleración para que un enjambre de micronaves pudieran recoger imágenes de alta resolución de Proxima b utilizando tecnologías de barrido láser LiDAR para después enviarlas a la Tierra.

En 2022, Jackson publicó otro estudio en el que describe una nave espacial de fisión nuclear inducida por antiprotones. Según el físico, su nuevo diseño incluye un haz de uranio contenido en una trampa electrostática que es bombardeado por antiprotones. Es solo una parte de un sistema que, obviamente, es mucho más complejo y presenta grandes retos de ingeniería aunque la física teórica diga que todo esto es factible. “El alcance de esta nota técnica se limita a la física nuclear de la fisión inducida por antiprotones, la física clásica de las partículas de escape cargadas de colimación y la física del acelerador de una trampa de partículas dentro de la cual se generan los eventos de fisión,” afirma el estudio. “Otras cuestiones vitales, como la producción y el almacenamiento de antimateria, son objeto de artículos en otras revistas más apropiados para estos temas.”

Uno de estos obstáculos es la producción de los antiprotones, que ahora mismo sólo se producen en aceleradores de partículas como el del CERN. Según Jackson y Howe, sólo se requieren 17 gramos de antihidrógeno para llegar a Proxima Centauri b, una cantidad ridícula que requeriría la inversión previa de una fábrica de combustible que costaría varios miles de millones de dólares.

Según algunos de los otros estudios publicados por Jackson, el motor de antimateria tiene el potencial de llegar a velocidades máximas de hasta 40% de la velocidad de la luz.

Por qué necesitamos un motor de antimateria

La idea de los viajes interestelares en menos tiempo del transcurso de una vida humana es uno de los sueños de la humanidad. Científicos de todo el mundo han propuesto motores de todo tipo, desde la fisión y fusión nuclear a los más exóticos ‘warp drive’, pasando por novedosos sistemas, como la reciente propuesta de la NASA de usar ablación de partículas metálicas con rayos láser para impulsar sondas de una tonelada de peso.

El objetivo de usar este motor antimateria para ir a Proxima Centauri b es sólo uno de los muchos usos que podríamos darle a esta tecnología. "Hay muchos escenarios en los que la humanidad puede necesitar enviar rápidamente naves espaciales al espacio interestelar, “afirma Jackson a la publicación Space.com. Pero también está el uso de estos motores dentro del sistema solar, algo que reduciría los trayectos de meses y años a días y horas.

Según el físico, obviamente la tecnología ahora mismo no nos parece urgente. Pero esta falta de urgencia es algo por lo que ya hemos pasado en otras épocas de la humanidad. "Robert Goddard desarrolló cohetes de combustible líquido, puesta en escena y sistemas de guía giroscópico mucho antes de que fueran necesarios para la exploración tripulada [sic] de la órbita terrestre baja y la luna", afirma Jackson. "En la historia de la humanidad, la necesidad juega un papel dominante en la velocidad de desarrollo tecnológico. No tengo una bola de cristal lo suficientemente buena como para dar una buena respuesta”. Al final, dice, los niveles de financiación necesarios para lograr este motor antes de una década van de la mano de la necesidad. Y, desafortunadamente, la necesidad de invertir el dinero suficiente como para lanzar una nave a Proxima Centauri — o la nube de Oort o Júpiter — no es una prioridad para casi nadie.