Top 10 problemas con viajes interestelares

Las estrellas sobre nosotros son una belleza en la que los hombres han modelado mitologías completas a su alrededor. Son realmente un espectáculo digno de contemplar, y ahora que hemos extendido nuestro alcance a la luna, la progresión natural es que podríamos querer viajar a las estrellas. Este tipo de viaje es una parte básica de innumerables historias y películas de ciencia ficción, y muchos pueden tener la impresión de que el viaje interestelar es una tarea fácil, tal vez a la vuelta de la esquina para el ingenio del hombre. Lamentablemente, hay algunos problemas serios que deben abordarse primero.

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Más rapido que la luz

Muchas historias incluyen explicaciones de cómo es posible viajar más rápido que la luz. La realidad es que la física lo impide. No hay trampas. Incluso los viajes cercanos a la luz se encuentran con todo tipo de problemas relativistas interesantes relacionados con la masa y la energía. Nuestra única posibilidad es usar portales de agujero de gusano. Tal agujero de gusano tendría que ser controlado cuidadosamente, lo que está más allá de nuestras capacidades actuales, y tendríamos que lograr de alguna manera crear un agujero de gusano gemelo lejos en nuestro destino deseado, lo que podría requerir que alguien más se encuentre en el otro extremo. No es factible que alguien más esté allí de antemano para el primer vuelo interestelar. Peor aún, los efectos físicos de viajar a través de un agujero de gusano permanente o semipermanente deformarían y destruirían cualquier materia. Llegarías a tu destino como un plasma.

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Teletransportacion

La teleportación clásica implica que una persona active un dispositivo y desaparezca solo para reaparecer simultáneamente en su destino. Esto no es tan sencillo como parece. Los átomos de la persona teletransportada se desmontan en la máquina teletransportadora, se transfieren físicamente a su destino y se vuelven a ensamblar. Solo el reensamblaje requiere que una máquina ya esté en el lugar, ya que hay leyes físicas que no nos permiten manipular la materia a un nivel tan fino sobre las vastas distancias entre las estrellas. De modo que la teletransportación solo podía ser a lugares que ya habían sido visitados. El reensamblaje está actualmente más allá de nosotros, pero podría ser posible. Los átomos aún tendrían que viajar a otra estrella, lo que podría ser más rápido que viajar como un cuerpo, pero aún así llevaría años por lo menos. La estrella más cercana al sol está a cuatro años luz de distancia, por lo que cualquier cosa que se envíe tomará más de cuatro años en llegar allí. Alternativamente, la máquina de reensamblaje podría tener un almacén de átomos desde el cual ensamblar a la persona, pero esto es, en esencia, crear una copia y destruir el original. Muchas personas no se sentirían cómodas con esto.

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Generación de buques

Si el viaje más rápido que la luz es imposible o poco práctico, podríamos mirar hacia barcos de generación. Aunque nuestra estrella más cercana toma la luz solo cuatro años para alcanzarla, los objetos pesados ​​tardarían mucho más tiempo. La mayoría de las estrellas tardarían cientos de años en llegar al menos. Los barcos de generación están diseñados para que una población viva por generaciones hasta que los descendientes alcancen el destino muchos años después. Hay varios problemas con una nave de generación. Los descendientes pueden olvidar el propósito original de la misión a medida que se va convirtiendo en leyenda a lo largo de los años. Un sistema informático diseñado inteligentemente podría ser capaz de educar a las personas nacidas en la nave para evitar esto, pero aún es cada vez más difícil predecir lo que puede ocurrir a medida que pasan las generaciones. Si hay un problema con el barco, una población que ha descendido al salvajismo a lo largo de los siglos no podrá hacer nada.

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Naves de huevo

Para eliminar la mayor incertidumbre posible en los barcos de generación, se podrían utilizar los barcos de huevo. Estos transportarían óvulos humanos fertilizados congelados que serían nutridos por máquinas cuidadosamente diseñadas, actuando como úteros, padres y educadores. Los huevos se convertirían en humanos cuando se alcance la estrella o el planeta distante, y las computadoras les enseñarían todo lo que necesitaban saber sobre su misión, cómo sobrevivir y qué hacer. Diseñar máquinas de cuidado que no afecten emocionalmente a los nuevos humanos nos supera en este momento, pero quizás no sea imposible en el futuro. Sin embargo, como la nave de la generación, una nave de huevos no ayuda al individuo que quiere viajar a las estrellas por sí mismo. Esperar que los humanos criados artificialmente vivan el sueño de alcanzar las estrellas mucho tiempo después de su muerte es inaceptable para muchas personas.

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Longevidad

Una alternativa a una nave de generación es mejorar genéticamente a las personas para que vivan durante cientos o miles de años para que puedan hacer el viaje en su vida, asumiendo que los problemas actuales de vivir en el espacio se hayan resuelto. La longevidad y la inmortalidad son temas de mucha investigación científica, pero su mayor obstáculo son los telómeros. Los telómeros son secciones en los extremos de su ADN que se cortan un poco más cortas cada vez que sus células se dividen. Finalmente, las longitudes de los telómeros se consumen y sus células comienzan a dañar su propio ADN vital cuando se dividen. Esto significa que nuestro propio ADN limita el número de divisiones celulares que podemos hacer. Las células se dividen para reemplazar las células viejas o dañadas, como cuando se cepilla la piel con algo o el reemplazo constante de las células del revestimiento de su estómago debido a la alta acidez en el estómago. La respuesta parece ser mantener los telómeros largos, pero generalmente las únicas células adultas que pueden hacer esto son cancerosas.

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Estasis

Cuando la longevidad y el uso de otra generación no son posibles, muchas películas e historias utilizan seres humanos mantenidos en animación suspendida para explicar viajes largos. La gente no podría envejecer en tal estado, o envejecería muy lentamente, y sería muy parecido a la hibernación. Desafortunadamente, los telómeros nuevamente presentan un problema. Nuestros cuerpos siempre contienen una pequeña cantidad de elementos radiactivos. Estos emiten pequeñas cantidades de radiación, que son inofensivas porque nuestras células reemplazan continuamente las dañadas.Si una persona no envejece en estasis, sus telómeros no pueden acortarse y sus células no pueden dividirse. Se deduce que cualquier elemento radioactivo causaría daño permanente al cuerpo y, si se le da el tiempo suficiente, podría resultar en la muerte. Incluso el envejecimiento lento no mantendría el daño radioactivo durante largos períodos de tiempo. Necesitamos que nuestras células se dividan a un ritmo normal.

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Propulsión

Incluso si se resolvieran los problemas humanos de viajar a otras estrellas, queda el problema de la propulsión. Un sistema tradicional implica quemar combustible o masa de reacción, pero para alcanzar otra estrella, se necesitarían cantidades inmensamente grandes. Una solución es recoger combustible en el camino. En el espacio entre las estrellas, no hay asteroides y planetas convenientes para aterrizar y explotar como combustible. Afortunadamente, el espacio no es un vacío, y existen átomos diminutos dispersos muy lejos, principalmente hidrógeno. Al ir a una velocidad rápida, estos átomos podrían reunirse y usarse con combustible en una reacción eficiente como la fusión (suponiendo que algún día logremos la fusión). Para recolectarlos, se necesita una gran pala, y los cálculos conservadores lo ubican en un área de al menos 2000 kilómetros cuadrados, lo que paralizaría la nave con su resistencia y limitaría la velocidad a ser más lento que el transbordador espacial. Este sistema también se calcula que es terriblemente ineficiente y no viable, dado que nuestro sol se coloca en una región dispersa del espacio, lo que proporciona una fuente de combustible deficiente.

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Dañar

Nuestras estrellas más cercanas son Alpha Centauri, a cuatro años luz de distancia. Viajando a una velocidad de automóvil estándar, 60 km / h, esto tardaría 72 millones de años en llegar. Incluso superando todos los argumentos anteriores, tal marco de tiempo es imposible debido al desgaste natural y la descomposición, y mucho menos la probabilidad casi nula de llegar después de tanto tiempo. La velocidad es necesaria, incluso si está limitada por la velocidad de la luz. Debido a los diminutos átomos dispersos en el espacio, cualquier nave que viaje a una velocidad será impactada por ellos con tal fuerza que podría atravesar incluso el acero más fuerte. Los pequeños agujeros que atraviesan un barco no son nada bueno. Quedan dos opciones: los humanos o las máquinas reparan constantemente el daño, lo que requeriría traer cantidades de material de reparación poco prácticas, o el barco está hecho de material elástico que se autocura. La buena noticia es que la NASA ha investigado sobre estos materiales. La mala noticia es que no creen que sean factibles.

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Gravedad

La estructura de nuestros cuerpos en realidad depende de la gravedad. Cuando los humanos no viven en la gravedad normal de la Tierra, nuestros cuerpos comienzan a sufrir. Después de unas pocas semanas o meses, nuestros huesos se vuelven frágiles y nuestros músculos se fatigan, con efectos mucho más desagradables a largo plazo. Estos pueden ser combatidos de alguna manera con diversos ejercicios y dietas, pero después de años o décadas en el espacio, el cuerpo humano se daña permanentemente. Incluso en vuelos relativamente cortos, la vista se deteriora tanto que la NASA considera que es necesario superar un límite importante antes de emprender misiones tripuladas a Marte. En lugar de vivir en la ingravidez, la aceleración de la gravedad se puede inducir girando la nave espacial rápidamente. Desafortunadamente, esto requiere grandes cantidades de energía y combustible, y causa náuseas a corto plazo. Los efectos a largo plazo no han sido estudiados pero son considerados pobres.

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Comida, aire y agua

Cualquier humano que viva en un barco por largos períodos de tiempo necesita soporte vital. Necesitan comer, beber, respirar, orinar, excretar, lavarse y dormir. Muchos de estos han sido abordados en vuelos espaciales ya realizados. Sin embargo, en viajes más largos, la cantidad de comida y agua necesaria se vuelve demasiado grande para tomar. La solución más probable es convertir la nave en un ecosistema autónomo. Las plantas podían producir aire, comerse y consumir desechos humanos. Cualquier ecosistema es ligeramente ineficiente, pero aún podría sostenerse el tiempo suficiente para llegar al destino. El equipo de la nave se deterioraría gradualmente debido a los diversos gases que se reciclan, pero un mantenimiento inteligente o nuevos materiales podrían evitarlo. El sistema más eficiente implicaría una sola planta. Las algas han sido investigadas en gran medida por su potencial, y las espirales se observan más de cerca. Se ocuparía del aire, los desechos y la comida. No es una fuente completa de nutrición en sí misma y se vuelve tóxica si se contamina o cuando se consume en grandes cantidades, pero la ingeniería genética podría cambiar eso en el futuro.