¿Qué tan lejos pueden los humanos viajar en el espacio?

A partir de 2021, los estadounidenses James Lovell, Fred Haise, John Swigert son las tres personas que han viajado más lejos de la Tierra durante la misión Apolo 13. Cuando volaron detrás de la Luna, estaban a 400,171 kilómetros (248,655 millas) de la superficie de la Tierra. La luz tarda 1.335 segundos en cubrir esa distancia.

Muchos de nosotros ciertamente hemos fantaseado con ir a las estrellas, o al menos explorar el sistema solar. La viabilidad de hacer eso de manera segura todavía está un poco fuera de nuestro alcance, pero ciertamente estamos avanzando hacia incursiones cada vez más alejadas de la comodidad y seguridad de nuestro propio planeta.

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¿Podríamos llegar a otros planetas? Muy probable. ¿Qué hay de otras estrellas? Tal vez algun dia. ¿Qué pasa con el fin del universo? En realidad, existe una forma que no requiere ninguna solución de ciencia ficción (o al menos nada más allá de la física que conocemos).

Si nuestro objetivo es explorar el sistema solar, ya tenemos mucha tecnología. Ya hay poderosos cohetes en uso y se están diseñando vehículos con tripulación para llevar a los humanos de regreso a la Luna y más allá, pero existen muchas preocupaciones.

Cuanto más nos alejamos de la Tierra, mayor dosis de radiación cósmica recibimos. El fuerte campo magnético de nuestro planeta protege de una buena parte de eso. ¿Qué te protege cuando te adentras en el espacio profundo? Los investigadores han probado una solución. Los hongos descubiertos en Chernobyl sobreviven con la radiación, y esto algún día podría usarse como un sistema de protección viviente en naves espaciales y hábitats humanos.

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Los viajes también tomarían muchos meses, si no años, y se habla mucho de viajes de ida. En general, el resto del sistema solar es un entorno extremadamente peligroso que puede matarnos fácilmente. Si bien podríamos alcanzarlo, esto no significa que podamos prosperar allí. Y recuerde que la mayoría de las intervenciones médicas en el espacio pueden ser extremadamente difíciles de realizar.

También existe la posibilidad de que exista vida extraterrestre en algún lugar cercano, por lo que debemos discutir cómo nuestra presencia allí podría poner en peligro a los organismos potenciales que viven más allá de la Tierra.

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Si crees que todos los desafíos de los viajes espaciales “locales” se pueden resolver (creamos que pueden por ahora), tal vez quieras dirigir tu atención hacia las estrellas. ¿Podría la humanidad viajar a otro sistema estelar?

La humanidad, tal vez. Un solo humano, en realidad no. Tomemos Próxima Centauri, la estrella más cercana al Sol. A la velocidad de la luz, se necesitan poco más de cuatro años para llegar allí. Si tuviéramos que alcanzar la velocidad de la nave espacial más rápida de la historia (la sonda solar Parker de la NASA en su aproximación más cercana al Sol), tardaríamos casi 8.400 años en llegar allí. Y eso sin reducir la velocidad para detenerlo.

Hay propuestas para enviar exploraciones robóticas allí. Las artesanías en miniatura podrían llegar allí en solo unas pocas décadas, y las más grandes de propulsión nuclear podrían hacer el viaje en unos pocos años. Son muy emocionantes, pero no son adecuados para humanos. E incluso si lo ser, aún está más allá de la esperanza de vida humana.

Una solución a esto podría ser un barco generacional. La primera generación dejaría nuestro planeta y sus descendientes llegarían a la estrella. Obviamente, deberíamos preguntarnos por qué alguien iniciaría este viaje. Pero es igualmente importante discutir el estado ético y psicológico en el que podrían estar las generaciones intermedias, hijos intermedios interestelares. ¿Estarían interesados ​​en seguir avanzando hacia algo que nunca verían?

¿Podemos hacerlo más rápido? ¿Y podríamos llegar a las galaxias cercanas y más allá también? Bueno, al menos en principio sí. Lo que necesitarías es un cohete relativista. Esto permitiría a un puñado de humanos viajar distancias increíbles y no requiere nada más allá de nuestra comprensión actual de la física.

Necesita un cohete que se acelere a unos 9,81 metros por segundo al cuadrado. Ese es el tirón promedio normal de la Tierra, por lo que las personas en la nave espacial sentirían que simplemente están parados en la superficie de nuestro planeta. Tal aceleración llevaría rápidamente a la nave espacial a una velocidad relativista y allí ocurre un fenómeno muy útil: la dilatación del tiempo.

Al acercarse a la velocidad de la luz, el paso del tiempo en la nave espacial se ralentizará. Esta peculiaridad de la física se popularizó en la paradoja de los gemelos, y en este cohete relativista, eres el gemelo que vuela y no envejece.

El reloj de fuera seguiría corriendo. Entonces, podría llegar a Proxima Centauri en 4.3 años, pero a bordo se sentiría como 3.6 años. Si en cambio quisiera ir a Vega (a 27 años luz de distancia), a bordo, se sentiría como 6.6. Cuanto más te acerques, más cerca estarás de la velocidad de la luz y más lento pasará el tiempo.

Así que podrías llegar al centro de la Vía Láctea en 20 años oa la Galaxia de Andrómeda, ubicada a más de dos millones de años luz de distancia, en tan solo 28. Obviamente, habrían pasado dos millones de años en la Tierra.

¿Pero hay un límite en cuanto a lo lejos que podemos llegar? Si. El universo se expande y esta expansión se acelera. El espacio entre las galaxias (a menos que estén muy cerca) se ensancha cada vez más con cada segundo que pasa. Y cuanto más hay dos cosas en el universo, más rápido parecen alejarse una de la otra.

Hay galaxias que vemos en el cielo que ya no podemos alcanzar porque la única forma de hacerlo sería moviéndonos más rápido que la velocidad de la luz para compensar la expansión acelerada del universo. Este borde se llama horizonte cosmológico, y su tamaño exacto depende de la fórmula cosmológica correcta para describir el universo … que actualmente es un trabajo en progreso.

Aún así, podría ser posible alcanzar este límite en unas pocas décadas. Una frontera vacía, fría y sin marcar en el universo. Entonces, ¿por qué no tenemos un cohete así? Bueno, el combustible es la razón. Para mantener una aceleración tan constante se requiere una gran cantidad de combustible. Incluso imaginando una reacción extremadamente eficiente (que no tenemos), debes llevar mucho combustible contigo. Como un combustible del tamaño de un planeta.

La moraleja de la historia es que el viaje espacial, hasta donde lo entendemos actualmente, es complicado. Tenemos tantos desafíos que enfrentar, ya sean técnicos, físicos, fisiológicos, psicológicos y éticos. La forma en que nos acerquemos a ellos podría marcar la diferencia.

Con información de IFL Science