La NASA, como siempre, está estudiando la próxima generación de propulsores para permitir misiones espaciales cada vez más ambiciosas. Una idea que actualmente pasa a la fase II del programa Concepto Avanzado Innovador (NIAC) de la NASA es un cohete de plasma pulsado (PPR).
El PPR “utiliza un sistema de energía nuclear basado en fisión para provocar rápidamente un cambio de fase en un proyectil de combustible de sólido a plasma durante un ciclo pulsado”, explica un artículo sobre el sistema. “Para crear las ráfagas de plasma que proporcionan empuje, se puede utilizar un proyectil de uranio poco enriquecido (LEU) altamente moderado en combinación con un cañón de LEU no moderado para calentar preferentemente el proyectil. Una sección corta de uranio muy enriquecido (HEU) en la base del cañón , junto con un novedoso mecanismo de tambor de control, permite que el crecimiento controlado y rápido de la población de neutrones pase a un estado de plasma en una fracción de segundo”. El sistema podría generar potencialmente hasta 100.000 N de empuje.
“El rendimiento excepcional del PPR, que combina un alto Isp y un alto empuje, tiene el potencial de revolucionar la exploración espacial. La alta eficiencia del sistema permite que las misiones tripuladas a Marte se completen en apenas dos meses”, explica la NASA sobre el propulsor de Howe Industries. en un comunicado de prensa. “Alternativamente, el PPR permite el transporte de naves espaciales mucho más pesadas que están equipadas con blindaje contra los rayos cósmicos galácticos, reduciendo así la exposición de la tripulación a niveles insignificantes”.
La NASA continúa explicando que el PPR podría usarse para misiones mucho más amplias, llevando naves espaciales al cinturón de asteroides y más allá, tal vez incluso 550 unidades astronómicas (AU), siendo una AU la distancia entre la Tierra y el Sol.
Si bien el enfoque inmediato es cómo esto podría usarse para impulsar misiones tripuladas más pesadas a Marte en escalas de tiempo mucho más pequeñas de lo que los sistemas de propulsión actuales pueden permitir, la NASA menciona una misión que el potencial del propulsor para viajes de larga distancia podría permitir. En resumen, si podemos conseguir equipos a 550 AU del Sol, podríamos utilizar nuestra estrella como un telescopio gigante.
Como lo implica la teoría general de la relatividad de Einstein, los objetos gigantes en el universo curvan el espacio-tiempo, alterando la trayectoria de la luz.
Cómo funcionan las lentes gravitacionales.
Crédito de la imagen: NASA, ESA y Goddard Space Flight Center/K. jackson
Utilizando objetos masivos como lentes, podemos ver la luz que se encuentra más allá del objeto en cuestión. Esta no es una idea abstracta, sino algo que podemos hacer con bastante regularidad utilizando telescopios como el JWST. Si bien es genial, estamos limitados por la ubicación de estos objetos y los objetos que se encuentran detrás de ellos.
Pero ya tenemos cerca un objeto masivo que provoca lentes gravitacionales.
“El campo gravitacional del sol actúa como una lente esférica para magnificar la intensidad de la radiación de una fuente distante a lo largo de una línea focal semiinfinita”, escribió en un artículo Von Russel Eshleman, quien propuso por primera vez el concepto. “En principio, una nave espacial en cualquier lugar de esa línea podría observar, escuchar y comunicarse a distancias interestelares, utilizando equipos comparables en tamaño y potencia a los que se utilizan ahora para distancias interplanetarias. Si se desprecian los efectos coronales, el factor de aumento máximo para la radiación coherente es inversamente proporcional a la longitud de onda, siendo 100 millones por 1 milímetro.”
Aunque todavía quedan desafíos astronómicos por delante para una misión de este tipo (incluida una distorsión significativa introducida por lentes gravitacionales y el desplazamiento de naves espaciales a grandes distancias para observar el objeto detrás de ella que le interesa), en teoría, esto podría usarse para construir imágenes de las superficies reales de otros mundos.
La región donde podemos usar esta lente gravitacional para ver distancias lejanas comienza alrededor de 550 AU, lo que está mucho más allá de lo que hemos logrado hasta ahora. La Voyager I ha alcanzado un poco más de 160 AU desde su lanzamiento en 1977. Pero con la próxima generación de propulsores, tal vez esta misión pronto sea más realizable y podamos usar nuestra propia estrella como telescopio para observar otros planetas.
