domingo, octubre 23, 2005

Esos terribles viajes espaciales (III)

Para la resolución del problema del almacenaje de hidrógeno se han propuesto diversos ingenios, uno de los cuales consistiría en la estatocolectora. El principal inconveniente de esta alternativa es intrínseco al uso al que está destinada, que no es más que adquirir hidrógeno del espacio profundo para no tener que llevarlo a cuestas desde el punto de partida del viaje, y ello implica el elegir la fusión de hidrógeno como método de propulsión, con las limitaciones de velocidad ya expuestas en anteriores entradas.

En cualquier caso, a sugerencia de los lectores he decidido especular un poco con esta posibilidad. Primeramente, partamos de la base de que el hidrógeno está presente en el espacio a razón de aproximadamente 1 átomo por cada 5 centímetros cúbicos, excepto si atravesamos concentraciones de este gas donde la cantidad asciende a varios millones.

Un mol de hidrógeno pesa 1.01 gramos; es decir que un átomo de este elemento tiene una masa aproximada de 1,67 x 10-24 (elevado a -24) gramos. Dicho de otra forma, a razón de 1 átomo por cada 5 centímetros cúbicos, la estatocolectora necesita cubrir un área volumétrica en su viaje de 6.02 x 10+23 (elevado a 23) veces esos 5 cc.

Supongamos por un momento que todas las limitaciones de masa han sido subsanadas adecuadamente, y que el peso de la estatocolectora en la cabeza de la nave no es problema. Descartaremos inmediatamente el uso por algunos propuesto de enormes campos magnéticos para atraer átomos de hidrógeno más allá de la superficie de la boca del “aspirador”, y lo haremos por dos razones. La primera porque ello implicaría un gasto energético soberbio, y la segunda y peor, que se correría el riesgo de encontrar pequeñas composiciones de materia con una insistente tendencia a comportarse como lo haría un obús lanzado contra una tarrina de mantequilla.

Así las cosas, pues, nuestros cálculos deben ir encaminados en el sentido de que la nave espacial, estatocolectora a la cabeza por ejemplo, se mueve a una velocidad x cubriendo una distancia a través de la cual va integrando partículas de hidrógeno a un circuito que termina en el depósito de combustible.

Como existe un átomo de hidrógeno por cada 5 centímetros cúbicos, cada 0,05 m que avancemos habremos recolectado uno. Necesitamos 6.02 x 10+23 veces esa distancia para acumular un gramo, es decir, 30.100.000.000.000.000.000 km por gramo y cm2 de superficie de nuestra estatocolectora. Y ahora supongamos que ésta es un cono cuya parte más exterior tiene un diámetro de 100 m, es decir una estructura monstruosa. Aunque la forma es cónica lo que cuenta es la superficie de captación de la abertura principal, que será de 7.850 m2 o 78.500.000 cm2. Dividimos la distancia de viaje necesaria entre esta última superficie en cm para obtener la final a recorrer para acumular un gramo: 383.439.490.445,86 km. Esa distancia equivale 0,04 años luz… ¡sólo para un gramo!. Es decir, que para un kg tendremos que avanzar 40 años luz. Y lo peor de todo es que con esa cantidad sólo imprimiríamos a nuestra nave, en el mejor de los casos, 3,5 km/s, aún menos cuanto más rápido nos moviésemos ya.

Si la recolección de hidrógeno se hiciese en zonas de gran concentración de este gas, podríamos encontrarnos con auténticas gasolineras galácticas. Sin embargo, eso no nos salva de nuestro problema inicial con la velocidad máxima. ¿Qué mas da poder repostar y si no podremos dar más impulso a la nave por encima del límite de los 36.250 km/s que aporta la fusión de hidrógeno?. En la práctica, recolectar hidrógeno a lo largo del viaje no sirve para nada. Además, ¿qué harían unos alienígenas cuando no existiesen nubes de suficiente concentración en medio del trayecto a recorrer?. No tiene sentido ir de Madrid a una gasolinera de Moscú a repostar lo necesario para un viaje a Guadalajara.

Alcanzar la velocidad máxima sólo requeriría 43 días de aceleración continua. Durante ese tiempo sólo habríamos recorrido 0,7% de un año luz, y recolectado apenas 2 gramos de hidrógeno por varias toneladas consumidas.

Por otro lado, aunque lo descartamos en un principio, no es nada fácil construir una estatocolectora sin aumentar los requisitos energéticos. Bien por la creación de un campo magnético aspirador, o bien por el aumento de la masa del aparato. De la misma forma, el empleo de la primera solución debería ir encaminado más bien a proteger la integridad del aparato, que a permitir la entrada por la “boca” de partículas adyacentes que serían potencialmente peligrosas y destructivas.

En resumen, y a mi juicio, una estatocolectora sería un esfuerzo inútil aún a pesar de que ya lo era esta tecnología, de antemano, para los viajes espaciales.

1 Comments:

Blogger Jose Brox said...

Muy bueno. Así ya no quedan peros que objetar a tu estudio del viaje interestelar con motor de hidrógeno (que se me ocurran a mí, al menos).

Un saludo. Jose Brox

12:16 a. m.  

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