NASA propone motor “capaz” de alcanzar la Velocidad de la Luz

La velocidad de la luz en el vacío es de 299.792.458 kilómetros por segundo. El Sol se encuentra a 150 millones de km de la Tierra y la luz tarda sólo ocho minutos y 20 segundos en recorrer esa distancia.


Por cada acción hay una reacción: ese es el principio bajo el que operan todos los cohetes espaciales, arrojando propelente en una dirección para viajar en el opuesta. Pero ahora un ingeniero de la NASA cree que podría llevarnos a las a estrellas sin la necesidad de propelente alguno.

Llamado «motor helicoidal», el concepto consiste en acelerar iones confinados en un circuito cerrado con la masa incrementándose cuando se mueve hacia adelante y disminuyendo cuando rebota hacia atrás, produciendo así el efecto de empuje que, según su creador, será capaz de alcanzar el 99 por ciento de la velocidad de la luz sin romper la teoría de la relatividad de Einstein.

Y aunque la idea ha sido recibida con escepticismo, eso no ha desalentado a quien la pensó: «Estoy cómodo con presentar esta idea. Si no funciona, seré el primero en admitirlo, pero vale la pena intentarlo», dijo su creador David Burns, del Centro de Vuelo Espacial Marshall en Alabama.

Para darnos una idea del principio con el cual trabaja el motor sugerido por Burns, imaginemos una caja en una superficie sin fricción.

Dentro de esa caja hay una barra alrededor de la cual se desliza un aro. Un resorte le da un impulso inicial al aro para ir hacia un lado. Cuando el aro alcanza la pared de la caja, rebota en la otra dirección, y la dirección de rebote de la caja también cambia.

Esto es acción-reacción —también conocida como la tercera ley de movimiento de Newton— y, en circunstancias normales, restringe a la caja a contonearse hacia adelante y hacia atrás: Pero Burns se pregunta, ¿y si la masa del anillo fuera mucho mayor cuando se desplaza en una dirección que en la otra?

Entonces le daría a la caja una mayor «patada» de un lado que del otro. Esta acción excedería la reacción y la caja aceleraría hacia adelante: Este cambio de masa no es algo prohibitivo para la física.

La teoría de Einstein de la relatividad especial dice que un objeto gana masa a medida que es conducido hacia la velocidad de la luz, un efecto que puede ser observado en un acelerador de partículas.

De hecho, una implementación simplista del concepto sería reemplazar el anillo con un acelerador de partículas circular, en el cual los iones son raudamente acelerados a velocidades relativistas en una dirección y disminuidos en la otra.


Pero Burns piensa que tendría más sentido ampliar la simple caja y la barra de igual manera hacia los laterales, en un movimiento circular que le daría un aspecto de hélice.

También sería necesario que el motor sea enorme —200 metros de largo y 12 de diámetro— y poderoso, requiriendo 165 megawatts para generar solo un newton de impulso —lo que es la misma fuerza que utilizas para tipear en el teclado—.

Por esa razón, el motor solo sería capaz de alcanzar velocidades significantes en un ambiente sin fricción como el del espacio exterior. «El motor por sí mismo sería capaz de alcanzar el 99 por ciento de la velocidad de la luz con el suficiente tiempo y potencia», explica Burns.

Este tipo de conceptos sin propelentes no es nuevo. A finales de los 1970s, el inventor estadounidense Robert Cook patentó un motor que supuestamente convertía la fuerza centrífuga en movimiento linear.

Luego, a comienzos de este siglo, el inventor británico Roger Shawyer propuso el EM Drive (también propulsor de cavidad resonante RF) , el cual proclama es capaz de convertir microondas atrapadas en propulsión.

Ninguno de estos conceptos ha sido demostrado con éxito y ambos —hasta ahora— se consideran por la comunidad científica como imposibles de llevar a la práctica, sobre todo dada la violación de la conservación del momento lineal, un principio fundamental de la física.

Em Drive: El motor usa un magnetrón para producir microondas que son dirigidas a un recipiente metálico, cónico, completamente cerrado y capaz de aislar la radiación funcionando como una cavidad resonante.

Este recipiente tendría forma de cono truncado por dos caras, una cara mayor por donde se produciría el empuje y una cara menor donde se encontraría un resonador dieléctrico.

El aparato requeriría una fuente de energía eléctrica para producir las microondas que se reflejan en el interior pero no tiene ninguna parte móvil ni requiere ningún propelente.

Martin Tajmar, de la Universidad Tecnológica de Dresden en Alemania, quien estuvo involucrado en recientes pruebas del motor EM Drive, cree que el motor helicoidal probablemente presentaría problemas similares.

«Todo sistema de propulsión inercial —que yo sepa— jamás ha funcionado en un ambiente libre de fricción. Esta máquina hace uso de la relatividad especial, a diferencia de otras, lo que complica el panorama», señala. «Desafortunadamente siempre habrá acción-reacción».

¿Lo conseguirán?

Ahora, yo me pregunto.

¿Cómo un objeto sólido, corporeo, metálico y muy pesado puede alcanzar la misma velocidad que minusculos, etéreos y inmensamente ligeros, como son fotones de luz? Es como decir que un elefante con la tecnología suficiente puede correr y moverse igual que una liebre. La fisica te prohibe alcanzar la velocidad de la luz para un objeto con masa a esa velocidad la masa se volveria infinita

Se trata de un avance crucial que nos acerca a un futuro en el que los humanos podamos viajar de un extremo a otro del universo como en las películas de ciencia ficción

La galaxia -por no hablar del universo- es un lugar asombrosamente enorme. La Vía Láctea, que contiene entre 100.000 y 400.000 millones de estrellas (y, por extensión, billones de planetas), tiene una extensión de 100.000 años luz. Esto significa que un fotón transgaláctico que acaba de salir hoy de la Vía Láctea probablemente comenzó su viaje cuando el Homo sapiens aún no había emigrado de África, y eso viajando a unos 670 millones de kilómetros por hora. Teniendo en cuenta las limitaciones de velocidad de nuestros cohetes, se tarda aproximadamente la mitad de una vida humana en salir de nuestro sistema solar.

En pocas palabras, si los humanos queremos ser una especie espacial, vamos a necesitar algo mejor que cohetes químicos, o incluso nucleares, y durante décadas, la ciencia ficción ha tenido la respuesta. El ejemplo más famoso es Star Trek, que confía en la potencia de su motor warp para atravesar la galaxia en una fracción del tiempo. Los viajes galácticos que antes duraban siglos ahora pueden realizarse en un par de horas.

Los científicos han anhelado algún tipo de tecnología que pueda propulsar a los humanos más rápido de lo que la física dice que es posible, y ahora una nueva herramienta en línea está ayudando a los ingenieros a hacer que el motor de curvatura sea propiedad exclusiva de la Flota Estelar. La semana pasada, Applied Physics, que es un grupo internacional de científicos e ingenieros, anunció que había creado un conjunto de herramientas en línea para "analizar los espaciotiempos de la propulsión de curvatura" llamado Warp Factory.

Esto ocurre sólo unos años después de que una avalancha de artículos informara de que la construcción de motores de curvatura -basados en la idea de burbujas de curvatura que se pliegan en el espacio-tiempo- podría ser teóricamente posible. Warp Factory ofrece a los investigadores un campo de juego en línea para poner a prueba sus ideas sobre motores warp.

"Los físicos pueden ahora generar y perfeccionar una serie de diseños de motores factoriales con sólo unos clics, lo que nos permite avanzar en la ciencia a velocidad de vértigo", declaró Gianni Martire, Director General de Applied Physics, en un comunicado de prensa. Warp Factory funciona como un túnel de viento virtual que nos permite probar y evaluar diferentes diseños de curvatura". La ciencia ficción se acerca cada vez más a la realidad científica".

Como empresa de utilidad pública, Applied Physics está aportando 500.000 dólares en posibles subvenciones para los aspirantes a teóricos de los motores de curvatura. Sin embargo, esas subvenciones vienen con algunas advertencias, principalmente que la idea es producir un motor de curvatura físico basado en la relatividad clásica, lo que significa no depender de "energía negativa o materia superlumínica" para hacer que su motor de curvatura temporal funcione.

Christopher Helmerich, de AP, en una entrevista con The Debrief, también comparó la Warp Factory como una "comprobación de la realidad" de los motores de curvatura, ya que los conceptos pueden analizarse de forma exhaustiva y, con suerte, descartar ideas que no tienen ninguna posibilidad de funcionar en el mundo real.

Aunque los motores de curvatura aún tienen que superar muchos obstáculos, es una tecnología que merece la pena tomarse en serio. Porque si los humanos tienen alguna esperanza de explorar algún día estrellas lejanas, necesitarán la ayuda de la tecnología de curvatura espacial que la recién creada Warp Factory espera alimentar.