Abrimos una puerta al futuro: el ser humano coloniza y conquista el Sistema Solar gracias a galeones de velas solares cargados de un nuevo tipo de mineros dispuestos a agujerear planetas y lunas en busca del nuevo oro, el agua. Todo gracias a un diseño sencillo, la E-sail.
Una de las constantes de la ciencia-ficción es el tema de la minería espacial. Arthur C. Clarke ya escribió que uno de los mayores negocios futuros, de miles de millones, sería la minería espacial, pero que en lugar de buscar oro y gemas (que también) se centraría en el verdadero oro sin fin: el agua. Por supuesto que los futuros mineros buscarán sobre todo metales de la familia de los lantánidos (15 en total, desde el lantano al lutecio), el material del que se fabricará nuestra civilización futura junto con el todopoderoso grafeno. Pero el agua… el agua lo es todo. Es la vida, y la base fundamental a partir de la cual brotarán las futuras colonias humanas fuera de la Tierra. Y ahí fuera hay muchísima agua, mucha más incluso que en nuestra bola azul.
Y en esto aparecieron los finlandeses, un pueblo ingenioso y frío que aprendió hace mucho tiempo a vivir de los brotes de la inteligencia, porque salvo nieve y madera no tienen otra cosa. Pekka Janhune es uno de los responsables de la E-sail, la vela solar diseñada para poder hacer viajes intrasistema (dentro del Sistema Solar) aprovechando una de las mayores fuerzas del Universo, el viento solar, que llega mucho más lejos de los límites de Plutón. Los futuros “galeones” espaciales se impulsarían sin necesidad de motores extra o depósitos de combustible que lastrarían todo el diseño. La sofisticación técnica: máximo rendimiento, mínimo gasto. Muy finlandés.
En realidad no es nueva: nació en 2006 y tampoco es la primera vela solar. Se han usado ya para impulsar sondas, satélites y misiones mecánicas por la NASA y la ESA. Pero esta es nueva. No utiliza propulsión extra, sino que utiliza amarres que se cargan eléctricamente para reconvertir el viento solar en energía acumulable y así dotar de mayor capacidad de empuje (y recargable, como hace una dinamo con una batería de coche) a la nave. E-sail es un invento que aplica la tecnología de un simple panel solar con la de las velas solares y la reconversión de energía. Sencillo y eficiente.
Diseño del funcionamiento de la E-sail (Imagen: Antigravite / Szames)
Según sus creadores esta tecnología podría ser usada para viajes entre planetas y, sobre todo, entre un planeta y asteroides. Muchos de ellos, sobre todo en el Cinturón de Asteroides que separa los planetas interiores rocosos de los exteriores (gaseosos en gran medida), están cargados de agua congelada o atrapada en el interior en forma de moléculas simples o en vetas de hielo puro encerrado. Sólo hay que pensar en los cometas, auténticas bolas heladas repletas de agua que se encienden como fósforos al acercarse al Sol. Los finlandeses creen que se podría enviar una de estas naves hacia un asteroide, extraer el agua y regresar una vez la vela se haya recargado al máximo. El espacio reservado para el combustible o los motores nucleares sería ocupado por el agua, transportada (por ejemplo) a las futuras colonias marcianas en una E-sail que se desacoplaría de la nave principal
El agua recolectada se mantendría en forma de vapor de agua enfriado en un contenedor. La E-sail se lanzaría entonces hacia Marte u otro lugar donde sería procesada, tanto para agua potable (tras muchos filtros) como para crear combustible de hidrógeno para los motores de otras naves. Además los usos de esa agua recolectada, licuada y dividida son múltiples: consumo, combustible de motores e incluso, y esto es importante, como blindaje. El agua se distribuiría por la estructura de la nave, de tal manera que reduciría el impacto de la radiación cósmica y solar sobre la tripulación, lo que ahorraría espacio y gastos en complejos blindajes externos que son uno de los mayores quebraderos de cabeza de la exploración espacial.
Esquema de la E-sail: el viento solar carga los paneles solares (para la energía propia) y la vela desplegada para cargarse eléctricamente y a continuación hacer converger la energía en puntos concretos para desplazarse.
A las agencias no se le escapa que este diseño podría ser muy útil en la fase final de los viajes a Marte. Serían perfectas, de funcionar correctamente, para el puente espacial de convoyes periódicos con lo que hiciera falta. Los viajes se acortarían y podrían incluso reducirse costes: una E-sail haría los viajes de ida y vuelta reduciendo masa, ganando espacio y cumpliendo varias funciones a la vez. Según los miembros del proyecto los costes serían mucho menores que el mantenimiento anual de la Estación Espacial Internacional.
¿Qué es el viento solar?
Allá vamos. Un poco de pedagogía. El viento solar es la consecuencia de que la corona solar (la capa superficial gaseosa, es decir, la “atmósfera” del Sol) sea continuamente expelida del propio Sol. Una estrella funciona como un liberador de energía en forma de plasma y fotones; y es gigantesco, capaz de expulsar esa energía a largas distancias. La corona solar es en realidad gas ionizado en movimiento, y a esa fuerza que viaja desde el Sol hacia los confines del Sistema Solar se le llama viento solar. Todas las estrellas lo hacen, lo que supone que el Universo está cruzado por completo por ese gas ionizado (viento estelar). El viento se compone sobre todo de electrones y protones así como de otros gases (como el helio) que empujan en todas direcciones creando la Heliosfera, una gran burbuja que engloba todo nuestro sistema planetario y que ejerce de fuerza contraria al resto de vientos estelares y a lo que pueda llegar del espacio interestelar. Igual que la atmósfera y la magnetosfera terrestre nos protegen del exterior, la Heliosfera hace lo mismo con todo el Sistema.
El viento solar fue teorizado por primera vez en 1958 por Eugene Parker, el pionero de la visión de la corona solar como puro movimiento. Desde entonces los expertos de las agencias espaciales (muy interesadas en eso del “viento solar”) se afanaron en saber si era verdad o no. Cuando se comprobó que era verdad se abrieron muchas puertas hacia el futuro. Las velas solares, además, son baratas se basan en tecnología actual y pueden usarse para multitud de fines.
Representación de la Heliosfera