Marte, radiaciones y burbujas de plasma – Segunda parte

La semana pasada hablamos de los problemas que la radiación genera para los viajes espaciales. Era necesario pensar en una forma ligera y eficaz de proteger a los astronautas. Y un poco de plasma puede venir en nuestra ayuda.


El plasma es una mezcla de electrones y átomos ionizados que podemos ver en lámparas como la de la foto. Personalmente me encantan, otra razón para pensar que soy irremediablemente friki. Aunque no sea tan espectacular, cualquier tubo fluorescente forma un plasma en su interior al aplicarle una corriente eléctrica. Y como ya comentamos, una capa de plasma sobre la atmósfera ayuda a protegernos de buena parte de las radiaciones que sufriría un astronauta de viaje a Marte.

¿Podríamos imitar esta protección natural? Después de todo, tenemos cierta experiencia creando plasmas. En la Universidad de Washington han propuesto utilizar una burbuja de plasma para proteger una nave espacial. Unos pocos gramos de hidrogeno y un red de cables superconductores alrededor de la nave espacial serian todo lo necesario para generar un plasma protector equivalente a varios centímetros de aluminio sólido. En principio, ya se dispone de todos los materiales para ello, pero probarlo en el espacio no es una tarea fácil.

Pero hay una segunda posibilidad mucho más interesante. Buscando un escudo, podemos acabar desarrollando una vela que nos impulse a través del sistema solar. Esto es posible porque el viento solar puede alcanzar velocidades de hasta 800 kilómetros por segundo. La idea seria aprovechar este “viento” muy rápido pero con un empuje muy pequeño para impulsarnos hacia los planetas exteriores. A imitación de la magnetosfera de la Tierra, existe un proyecto denominado M2P2 que busca crear una gran burbuja magnética de entre 15 y 30 kilómetros alrededor de una pequeña nave espacial no tripulada.





Para ello utilizaría un motor que parece un primo lejano de los motores iónicos que empiezan a utilizarse para la propulsión espacial y que, a pesar de su nombre, expulsan un chorro neutro. En este caso se expulsaría un plasma que tomaria forma de burbuja gracias a un campo magnético. Alrededor de un kilogramo de combustible al día y aproximadamente un kilovatio de potencia le proporcionarían un empuje sostenido de 1 a 3 Newtons. Para una nave de entre 100 a 200 kilogramos la velocidad estimada tras tres meses seria de más de ¡¡¡¡250.000 kilómetros por hora!!!. A una escala mayor, esta burbuja bloquearía la radiación en el rango de los MeV y puede que incluso al nivel de los rayos cósmicos (GeV).




Y lo mas bonito de esta idea es que conforme disminuye el empuje del viento solar, aumenta la superficie de la esfera. Así la fuerza propulsora seria igual en la Tierra que en la órbita de Plutón. La nave podría acelerar todo el camino hasta salir de la heliosfera y explorar los confines del sistema solar.

En cualquier caso, espero que esta vez lo hagamos bien. Si hace falta, esperando hasta desarrollar la tecnología adecuada pero no más misiones de pisar y volver. Hay mucho que ver ahí fuera.

Nota: Entre una anotación y otra ha muerto James Van Allen, un científico brillante y el descubridor de los cinturones de radiación que comentamos en la entrada anterior.

Actualización: Historias de la Ciencia ha incluido una estupenda biografía de Van Allen

Próximo tema: Esta vez no. Voy a tomarme un par de semanas de vacaciones y volveré para septiembre con más temas. Nos leemos, :).

Categoría: Física