NGC 2392 es una nebulosa planetaria en la constelación de Gérminis

En la imagen de arriba contemplamos la Nebulosa del Esquimal o del Payaso, NGC 2392, que forma un conjunto vistoso. Por su curiosa apariencia, que recuerda a la cara de una persona rodeada por una capucha, recibe también los nombres de Nebulosa Esquimal. Se encuentra, según autores, a unos 3000 o/ 5000 años-luz de la Tierra.

La edad de NGC 2392 se estima en unos 10.000 años, y está compuesta por dos lóbulos elípticos de materia saliendo de la estrella moribunda. Desde nuestra perspectiva, unos de los lóbulos está delante del otro.

Se cree que la forma de la nebulosa se debe a un anillo de material denso alrededor del ecuador de la estrella expulsado durante la fase de gigante roja. Este material denso es arrastrado a una velocidad de 115.000 km/h., impidiendo que el viento estelar, que posee una velocidad mucho mayor, empuje la materia a lo largo del ecuador. Por el contrario, este viento de gran velocidad (1,5 millones de km/h) barre material por encima y debajo de la estrella, formando burbujas alargadas. Estas burbujas, de 1 año luz de longitud y la mitad de anchura, tienen filamentos de materia más densa. No obstante, las líneas que van de dentro a afuera en el anillo exterior (en la capucha) no tienen todavía explicación, si bien su origen puede deberse a la colisión entre gases de baja y alta velocidad.

La Nebulosa del Esquimal fue descubierta por William Herschel  el 17 de enero de 1787.

                                                             La Nebulosa Reloj de Arena

Una nebulosa planetaria es una nebulosa de emisión consistente en una envoltura brillante en expansión de plasma y gas ionizado,  expulsada durante la fase de rama asintótica gigante que atraviesan las estrellas gigantes rojas  en los últimos momentos de sus vidas.

Las nebulosas planetarias son objetos de gran importancia en astronomía,  debido a que desempeñan un papel crucial en la evolución química de las Galaxias,  devolviendo al medio interestelar metales pesados  y otros productos de la nucleosíntesis de las estrellas (como Carbono, Nitrógeno, xígeno, Calcio… y otros).  En galaxias lejanas, las nebulosas planetarias son los únicos objetos de los que se puede obtener información útil acerca de su composición química.

La Nebulosa Ojo de Gato.  Imagen en falso color (visible y rayos X) tomada por el tomada por el Hubble.

La gama y diseños de Nebulosas Planetarias es de muy amplio abanico y, en esa familia de Nubulosas podemos admirar y asombrarnos con algunas que, como la famosa Ojo de Gato (arriba), nos muestra una sinfonía de arquitectónica superpuesta que ni la mente del más avispado arquitecto habría podido soñar.

Una enana blanca es una pequeña y densa estrella que es el resultado final de la evolución de todas las estrellas (por el ejemplo el Sol), excepto las muy masivas. Según todos los estudios y observaciones, cálculos, modelos de simulación, etc., estas estrellas se forman cuando, al final de la vida de las estrellas medianas, agotan el combustible de fusión nuclear, se produce el colapso de sus núcleos estelares, y quedan expuestas, cuando las partes exteriores de la estrella son expulsadas al espacio interestelar formar una Nebulosa Planetaria. En el centro de la Nebulosa, queda desnudo un puntito blanco que es, la estrella enana blanca.

El Núcleo se contrae bajo su propia gravedad hasta que, habiendo alcanzado un tamaño similar al de la Tierra , se ha vuelto tan densa (5 x 10 ^8 Kg/m3) que sólo evita su propio colapso por la preseión de degeneración de los electrones (los electrones son fermiones que estando sometidos al Principio de exclusión de Pauli, no pueden ocupar niguno de ellos el mismo lugar de otro al tener el mismo número cuántico y, siendo así, cuando se juntan demasiado, se degeneran y comienzan una frenética carrera que, en su intensidad, incluso frenar la implosión de una estrella -como es el caso de las enanas blancas).

Las enanas blancas se forman con muy altas temperaturas superficiales (por encima de los 10 000 K) debido al calor atrapados en ellas, y liberado por combustiones nucleares previas y por la intensa atracción gravitacional que sólo se ve frenada por la degeneración de los electrones que, finalmente, la estabilizan como estrella enana blanca.

tipo de estrellas, con el paso del tiempo, se enfrían gradualmente, volviéndose más débiles y rojas. Las enanas blancas pueden constituir el 30 por ciento de las estrellas de la vecindad solar, aunque debido a sus bajas luminosidades de 10 ^-3 – 10 ^-4 veces la del Sol, pasan desapercibidas. La máxima máxima posible de una enana blanca es de 1,44 masas solares, el límite de Shandrasekhar. Un objeto de masa mayor se contraería aún más y se convertiría en una estrella de neutrones o, de tener mucha masa, en un agujero negro.

Las enanas blancas son estrellas calientes y pequeñas, generalmente del tamaño de la Tierra, por lo que su luminosidad es muy baja. Se cree que las enanas blancas son los residuos presentes en el centro de las nebulosas planetarias. Dicho de otra manera, las enanas blancas son el núcleo de las estrellas de baja masa que quedan después de que la envoltura se ha convertido en una nebulosa planetaria.

El núcleo de una enana blanca consiste de material de electrones degenerados. Sin la posibilidad de tener nuevas reacciones nucleares, y probablemente después de haber perdido sus capas externas debido al viento solar y la expulsión de una nebulosa planetaria, la enana blanca se contrae debido a la fuerza de gravedad. La contracción hace que la densidad en el núcleo aumente hasta que se den las condiciones necesarias para tener un material de electrones degenerados. Este material genera presión de degeneración, el cual contrarresta la contracción gravitacional.

                         Procyon B, una débil enana blanca.

Al ser estudiadas más a fondo las propiedades de las enanas blancas se encontró que al aumentar su masa, su radio disminuye. A partir de esto es que se encuentra que hay un límite superior la masa de una enana blanca, el cual se encuentra alrededor de 1.4 masas solares (MS). Si la masa es superior a 1.4 MS la presión de degeneración del núcleo no es suficiente detener la contracción gravitacional. Este se llama el límite de Chandrasekhar.

Debido a la existencia de este límite es que las estrellas de entre 1.4 MS y 11 MS deben perder masa para poder convertirse en enanas blancas. Ya explicamos que dos medios de pérdida de masa son los vientos estelares y la expulsión de nebulosas planetarias. Sin embargo, existen otras posiblidades que se puedan dar en este tipo de estrellas que son muy densas. Por ejemplo, si cerca de alguna de ellas reside otra estrella que esté lo bastante cerca, la enana blanca, poco a poco, puede ir robándole masa a la estrella compañera hasta que, llegado a un punto, ella misma se recicla y se convierte en una estrella de Neutrones.

Después de que una estrella se ha convertido en enana blanca, lo más probable es que su destino sea enfriarse y perder brillo. Debido a que las enanas blancas tienen una baja luminosidad, pierden energía lentamente, por lo que pueden permanecer en etapa en el orden de años. Una vez que se enfrían, se vuelven rocas que se quedan vagando por el Universo. Este es el triste destino de nuestro Sol.

La detección de enanas blancas es difícil, ya que son objetos con un brillo muy débil. Por otro lado, hay ciertas diferencias en las enanas blancas según su masa. Las enanas blancas menos masivas sólo alcanzan a quemar hidrógeno en helio. Es decir, el núcleo de la estrella nunca se comprime lo suficiente como alcanzar la temperatura necesaria para quemar helio en carbono. Las enanas blancas más masivas sí llevan a cabo reacciones nucleares de elementos más pesados, es decir, en su núcleo podemos encontrar carbono y oxígeno.

Allá por el año 1908, siendo Chandrasekhar un avanzado estudiante de física, vivía en Madrás, en la Bahía de Bengala (En cuyo Puerto trabajó Ramanujan), y, estando en  aquella ciudad el célebre científico Arnold Sommerfeld, le pidió audiciencia y se pudo entrevistar con él que, le vino a decir que la física que estudiaba estaba pasada, que se estaban estudiando nuevos caminos de la física y, sobre todo, uno a cuya teoría se la llamaba mecánica cuántica que podía explicar el comportamiento de lo muy pequeño.

Cuando se despidieron Sommerfeld dio a Chandrasekhar la prueba de imprenta de un artículo técnico que acaba de escribir. Contenía una derivación de las leyes mecano-cuánticas que gobiernan grandes conjuntos de electrones comprimidos en volúmenes pequeños, por ejemplo ( este caso) en una estrella enana blanca.

A partir de aquel artículo, Chandrasekhar buscó más información y estudió estos fenómenos estelares que desembocaban en enanas blancas. Este tipo de estrella habían descuibiertas por las astrónomos a través de sus telescopios. Lo misterioso de las enanas blancas era su densidad extraordinariamente alta de la materia en su interior, una densidad muchísimo mayor que la de cualquier otra cosa que los seres humanos hubieran encontrado antes. Chandrasekhar no tenía forma de saberlo cuando abrió un libro de Eddintong que versaba sobre la materia, pero la lucha por desvelar el misterio de alta densidad le obligaría fibnalmente a él y a Eddintong a afrontar la posibilidad de que las estrellas masivas, cuando mueren, pudieran contraerse para formar agujeros negros.

De las enanas blancas más conocidas y cercanas, tenemos a Sirio B. Sirio A y Sirio B son la sexta y la séptima estrellas en orden de proximidad a la Tierra, a 8,6 años-luz de distancia, y Sirio es la estrella más brillante en nuestro cielo. Sirio B orbita en torno a Sirio de la misma manera que lo hace la Tierra alrededor del Sol, pero Sirio B tarde 50 años en completar una órbita a Sirio y la Tierra 1 año al Sol.

Eddintong describía como habían estimado los astrónomos, a partir de observaciones con telescopios, la masa y la circunferencia de Sirio B. La masa era de 0,85 veces la masa del Sol; la circunferencia media 118.000 km. Esto significaba que la densidad media de Sirio B era de 61.000 gramos por centímetro cúbico, es decir 61.000 veces mayor que la densidad del agua. “Este argumento se conoce ya hace algunos años -nos decía Eddintong-” Sin embargo, la mayoría de los astrónomos de aquel tiempo, no se tomaban en serio tal densidad, Sin embargo, si hubieran conocido la verdad que conocemos: (Una masa de 1,05 soles, una circunferencia de 31.000 km y una densidad de 4 millones de gramos por cm3), la habrían considerado aún más absurda.

Arriba la famosa Nebulosa planetaria ojo de Gato que, en su centro luce una estrella enana blanca de energéticas radiaciones en el ultravioleta y que, a medida que se vaya enfriando, serán de rayos C y radio que, dentro de unos 100 millones de años vieja y fria, será más rojiza y se habrá convertido en un cadáver estelar.

Aquellos trabajos de Chandraskar y Eddintong desembocaron en un profundo conocimiento de las estrellas de neutrones y, se llego a saber el por qué conseguian el equilibrio que las estabilizaba a través de la salvación que, finalmente encontraban, en la mecánica cuántica, cuando los electrones degenerados por causa del Principio de esclusión de Pauli, no dejaban que la fuerza gravitatoria continuara el proceso de contracción de la estrella y así, quedaba estabilizada como estrella de neutrones.

De la misma manera, se repetía el proceso estrellas más masivas que, no pudiendo ser frenadas en su implosión gravitatoria por la degeneración de los electrones, sí que podia frenarse la Gravedad, mediante la degeneración de los Neutrones. Cuando esa estrella más masiva se contraía más y más, el Principio de exclusión de pauli que impide que los fermiones estén juntos, comenzaba su trabajo e impedía que los neutrones (que son fermiones), se juntaran más, entonces, como antes los electrones, se degeneraban y comenzaban a moverse con velocidades relativistas y, tan hecho, impedía, por sí mismo que la Gravedad consiguiera comprimir más la masa de la estrella que, de manera, quedaba convertida, finalmente, en una Estrella de Neutrones.

Al formarse la estrella de neutrones la estrella se colapsa hasta formar una esfera perfecta con un radio de tan solo unos 10 kilómetros. En este punto la presión neutrónica de Fermi resultante compensa la fuerza gravitatoria y estabiliza la estrella de neutrones. Apenas una cucharilla del material que conforma una estrella de neutrones tendría una masa superior a 5 x 10 ^12 kilogramos.

Los modelos de estrellas de neutrones que se han logrado construir utilizando las leyes físicas presentan varias capas. Las estrella de neutrones presentarían una corteza de hierro muy liso de, aproximadamente, un metro de espesor. Debajo de corteza, prácticamente todo el material está compuesto por núcleos y partículas atómicas fuertemente comprimidos formando un “cristal” sólido de materia nucleica.

Son objetos extremadamente pequeños u densos que surgen cuando estrellas masivas sufren una explosión supernova del II, el núcleo se colapsa bajo su propia gravedad y puede llegar hasta una densidad de 10 ^17 Kg/m3. Los electrones y los protones que están muy juntos se fusionan y forman neutrones. El resultado final consiste solo en neutrones, cuyo material, conforma la estrella del mismo . Con una masa poco mayor que la del Sol, tendría un diámetro de sólo 30 Km, y una densidad mucho mayor que la que habría en un terrón de azúcar con una masa igual a la de toda la humkanidad. Cuanto mayor es la masa de una estrella de neutrones, menor será su diámetro. Está compuesta por un interior de neutrones superfluidos (es decir, neutrones que se comportan como un fluido de viscosidad cero), rodeado por más o menos una corteza sólida de 1 km de grosor compuesta de elementos como el hierro. Los púlsares son estrellas de neutrones magnetizadas en rotación. Las binarias de rayos X masivas también se piensan que contienen estrellas de neutrones.

Todos aquellos argumentos sobre el comportamiento de las enanas blancas vinieron a desembocar en la paradoja de Edddintong que, en realidad, fue resuelta por el Joven Chandrasekhar en el año 1925 al leer un artículo de R.H. Fowler “Sobre la materia densa”. La solución residía en el fallo de las leyes de la física que utilizaba Eddintong. Dichas leyes debían ser reemplazadas por la nueva mecánica cuántica, que describía la presión en el interior de Sirio B y otras enanas blancas como debida no al calor sino a un fenómeno mecanocuántico : los movimientos degenerados de los electrones, también llamado degeneración electrónica.

La degeneración electrónica es algo muy parecido a la claustrofia humana. Cuando la materia es comprimida hasta una densidad 10.000 veces mayor que la de una roca, la nube de electrones en torno a cada uno de sus núcleos atómicos se hace 10.000 veces más condensada, Así, cada electrón queda confinado en una “celda” con un volumen 10.000 veces menor que el volumen en el que previamente podía moverse. Con tan poco espacio disponible, el electrón, como nos pasaría a cualquiera de nosotros, se siente incómodo, siente claustrofobia y comienza a agitarse de manera incontrolada, golpeando con enorme fuerza las paredes de las celdas adyacentes. Nada puede deternerlo, el electrón está obligado a ello por las leyes de la mecánica cuántica. Esto está producido por el Principio de esclusión de Pauli que impide que dos fermiones estén juntos, así que, fuerza es, la que finalmente posibilita que la estrella que se comprime más y más, quede finalmente, constituida estable como una enana blanca.

emilio silvera

Tal como están las cosas en estos días de sucesos trágicos y graves consecuencias para muchísimas personas, creo que necesitamos despejar las Mentes, pensar en cosas distintas antes de volver a preocuparnos por los acontecimientos del presente. Es necesario que, de vez en cuando, nos relajemos y hagamos un ejercicio mental que nos aísle de una realidad dolorosa para entrar en otros temas que, nos puedan procurar un descanso que necesitamos. Aquí os dejo esto que, aunque estuvo aquí no hace mucho, creo que nos vendrá bien a todos.

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Fuera de la atmósfera terrestre, una nave blanca y estilizada surca el espacio. Mientras suenan las notas de “El Danubio azul”, la nave se desliza hacia una estación orbital en forma de rueda, que gira majestuosamente, dispuesta a atracar en un hangar situado en el eje de la misma. Este peculiar vals, perteneciente a la película “2001, una odisea del espacio”, se ha convertido en una de las secuencias más emblemáticas de la ciencia ficción. Pero la razón última del giro de la estación no es solamente proporcionar un placer estético al espectador, sino generar para los habitantes de la misma algo casi tan indispensable cómo el aire que respiran: gravedad.

¿Qué es la gravedad?. Newton descubrió que dos masas cualesquiera se atraen mutuamente con una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Debido a esto, en presencia de un campo gravitatorio todo cuerpo se ve sometido a una aceleración que se conoce cómo aceleración de la gravedad y se representa por la letra g. En la superficie terrestre el valor de g es de 9,8 m/seg2 y normalmente se considera cómo una referencia: las aceleraciones de los vehículos suelen medirse muchas veces cómo múltiplos de g. Conforme nos alejamos del planeta este valor disminuye, hasta acabar resultando casi imperceptible.

Eso no significa, sin embargo, que se haya escapado de su influjo: todos los objetos del universo, hasta la más lejana galaxia, interactuan gravitatoriamente entre si. La ingravidez, entendida cómo ausencia de gravedad, no existe. Sí existen condiciones de microgravedad, en la que el valor de la gravedad es muy pequeño, o de caída libre, cuando atracción gravitatoria se ve compensada por otra fuerza, cómo por ejemplo la inercia de un cuerpo que gira. Pero en cualquiera de ambos casos el efecto es el mismo: el peso, esa fuerza invisible contra la que luchamos todos los días de nuestra vida, se vuelve imperceptible.

 

 

 

 

El hombre es una especie que ha evolucionado dentro del campo de gravedad del planeta Tierra. Nuestro sistema circulatorio, nuestros músculos, toda nuestra estructura ósea están conformadas por esa fuerza que tira de nosotros día y noche. Ahora bien: Ccómo responde nuestro organismo cuando el peso desaparece?. El deseo de volar, la posibilidad de desplazarse libremente por el espacio, es algo profundamente arraigado en nuestro interior, quizás cómo un recuerdo de la ingravidez que experimentábamos al flotar en el útero materno. En este sentido, la ausencia de peso ofrece posibilidades sumamente interesantes. Por ejemplo, en la danza siempre ha existido una componente etérea, un desplazarse más allá de las ataduras de la gravedad.

¿Cuáles serán los límites de esta disciplina cuando verdaderamente el peso no exista?. En “Danza Estelar”, de Spider y Jeanne Robinson, ganadora del Hugo y el Locus, se nos muestran cómo la danza puede alcanzar nuevas formas de expresión cuando tiene lugar fuera del campo gravitatorio terrestre, y cómo alguien que sobre la Tierra es un tullido funcional, en caída libre puede convertirse en un artista insuperable.

Otro tanto podría decirse respecto de la arquitectura. Hoy en día ya se está investigando en el espacio sobre la fabricación de nuevos materiales, cómo aleaciones especiales y cristales, que solo se pueden conseguir en condiciones de micro-gravedad. Las arco-logias en órbita que nos pinta Haldeman en “Mundos” tenían precisamente una economía basada en el comercio de ese tipo de productos. Además, construir en semejante entorno genera nuevos grados de libertad en la mente del arquitecto. Por ejemplo, en “Blue Champagne”, de Varley, aparece una estructura llamada La Burbuja, una enorme masa de agua situada en órbita con una burbuja de aire en su interior, destinada al entretenimiento de los habitantes y turistas de una estación espacial.

La ausencia de peso incluso podría servir para prolongar la vida. En efecto, nuestro organismo suele acabar rindiéndose ante el esfuerzo implacable que sufren nuestro corazón y nuestros músculos al funcionar durante décadas dentro de un campo de gravedad. Pero cómo bien señala Carl Sagan en “Contacto”, en gravedad cero las caderas no se quiebran. En esta novela, un grupo de millonarios se refugian en un hábitat orbital tratando de encontrar una cura a sus dolencias… e incluso buscando la inmortalidad biológica en el proceso. Algo parecido plantea Clarke en “El secreto”, donde en una base lunar se descubre que la vida se prolonga considerablemente en condiciones de baja gravedad, pero aparece el problema de cómo comunicar a la Tierra que ese don solo estará disponible para los pocos privilegiados que puedan acceder a ese entorno. Clarke vuelve sobre ese tema en “2061”, donde Floyd, uno de los protagonistas de las entregas anteriores, ha conseguido prolongar su vida hasta los 103 años en perfectas condiciones de salud debido a su ininterrumpida estancia en condiciones de baja gravedad durante décadas.

                                           La misma persona viviendo en la Luna o en la Tierra

Sin embargo, a pesar de sus múltiples ventajas la vida en ausencia de peso no está exenta de inconvenientes. Por ejemplo, nuestro oído interno, el órgano de equilibrio de nuestro organismo, en algunos casos resulta gravemente afectado por la ausencia de gravedad. El resultado es una sensación de nausea y desequilibrio, el llamado “mareo espacial”, que puede prolongarse durante unos cuantos días. El problema es que vomitar en esas condiciones resulta peligrosísimo, especialmente dentro de un traje espacial. Al no existir gravedad que haga caer los residuos, estos pueden provocar la asfixia del ocupante del traje al quedar flotando dentro del mismo.

Otro aspecto, esta vez más psicológico, es el de la orientación. El ser humano se ha desarrollado en un entorno en el que existe una dirección de “abajo” claramente establecida e inconscientemente tendemos a orientarnos según esa premisa. Sin embargo, en el espacio “abajo” no existe. Es necesario desarrollar todo un nuevo esquema de visión tridimensional para poder desplazarse con efectividad en esas condiciones. Un ejemplo clásico es el de las impresiones del protagonista de “Cita con Rama” al enfrentarse a su primera visión del interior de la inmensa nave espacial cilíndrica.

                    La nave de Cita con Rama

En su experiencia, pasó de imaginar que se encontraba en el fondo de una inmensa lata a la imagen de un túnel que se abría ante él… para terminar visualizándose cómo un insecto caminando boca abajo sobre la tapadera de la lata, con todo el terror psicológico a despeñarse hacia el increíblemente lejano fondo que ello suponía. De todos modos, el autor que mejor ha reflejado la problemática de la orientación tridimensional en ambientes de baja gravedad ha sido sin duda Orson Scott Card. En su novela “El juego de Ender”, las escenas de entrenamiento en un entorno de ingravidez, la sala de batalla, y los problemas de orientación y movilidad asociados a dicho entorno resultan insuperables y muestran cómo es indispensable una preparación muy especial para desarrollar las habilidades necesarias para el combate en gravedad cero.

Durante algún Tiempo en un ambiente de micro-gravedad, no es nada bueno para el cuerpo

Mas graves son los efectos que se producen sobre nuestra masa muscular y la desmineralización. En efecto, al no estar sometidos al esfuerzo continuo al que les somete la gravedad, los músculos se relajan y acaban atrofiándose. Tras una estancia de apenas unos meses, y sin un programa de ejercicio adecuado para mantener sus músculos tonificados, un astronauta ya no es capaz de desenvolverse sin ayuda al volver sobre la superficie del planeta. También son muy importantes los problemas de descalcificación ósea y la pérdida de minerales: los huesos se vuelven delgados cómo el papel y acaban siendo incapaces de soportar nuestro peso sin romperse. Este es por ejemplo el caso que nos presentan Bruce Sterling y William Gibson en “Estrella Roja, Órbita de Invierno”, donde el coronel Korolev, que lleva 20 años viviendo en ausencia de gravedad, se encuentra varado en una estación espacial soviética vieja, obsoleta, y a punto de ser desmantelada, sin ninguna posibilidad de poder volver a pisar la superficie del planeta que le vio nacer.

En este sentido, abandonar la superficie de nuestro planeta recuerda en muchas ocasiones un viaje sin retorno. El espacio se convierte en una nueva frontera, llena de posibilidades… pero cuya conquista exige en cierto modo renunciar a nuestros orígenes. Por supuesto, siempre se pueden buscar alternativas.

Por ejemplo, el protagonista de “Un fantasma recorre Texas”, de Fritz Leiber, viste un exoesqueleto de titanio que sustituye a sus músculos atrofiados y protege a sus huesos descalcificados durante su primera visita a la Tierra tras toda una vida en el espacio. En “Mundos”, de Haldeman, los viajeros que tenían que descender a la superficie terrestre desde los hábitats espaciales debían someterse a un intenso y estricto programa de ejercicios físicos para tonificar su sistema muscular, mientras que en “La luna es una cruel amante”, de Heinlein, los trabajos en baja gravedad se desarrollaban normalmente a la mayor velocidad posible, para que los trabajadores no quedasen varados para siempre debido a los efectos secundarios de la ingravidez (algo parecido a lo que se hace actualmente, pues las tripulaciones de la estación espacial internacional se relevan periódicamente para evitar los efectos acumulativos de la exposición a la falta de peso).

Pero al igual que los peces que hace millones de años abandonaron el océano y conquistaron la tierra, la humanidad también puede asumir el reto que plantea la ingravidez y partir a la conquista del espacio sin volver la vista atrás. Ya en “Encuentro con Medusa” Clarke utiliza chimpancés modificados para incrementar su inteligencia, cómo operarios en tareas donde prima la habilidad manual. Este concepto se desarrolla plenamente en la novela “En caída libre”, de Lois McMaster Bujold, con la figura de los cuadrúmanos, una especie modificada por ingeniería genética con cuatro brazos y sin piernas, diseñados para el trabajo en gravedad cero (donde las piernas, en efecto, son inútiles) y que el protagonista ayuda a liberar de la esclavitud a la que se encuentran sometidos por la compañía que les diseñó.

Yendo un poco más allá, estas modificaciones pueden incluso aplicarse sobre nuestro propio genoma a fin de adaptar a la humanidad a las condiciones de vida que pueden encontrarse en el espacio exterior. En “Mundos en el Abismo” e “Hijos de la Eternidad”, Aguilera y Redal presentan la raza de los colmeneros, una especie que se ha adaptado a la vida en las condiciones de espacio profundo y en ausencia de gravedad hasta el punto de que ya no parecen humanos.

Pero donde esta idea se lleva a sus últimas consecuencias es en la serie de Dan Simmons sobre Hyperion, y especialmente en su novela corta “Náufragos de la hélice”, ganadora del Locus. En esta obra se lleva a cabo una detallada descripción de los Exter, una subespecie de la humanidad que también se ha adaptado a las condiciones de vida en el espacio profundo. Los Exters no solamente tienen hábitats semejantes a los de los colmeneros en asteroides o en el equivalente a la esfera de Dyson que son los anillos bosques orbitales, sino que están completamente adaptados al medio en el que viven: no necesitan respirar, su cuerpo está perfectamente preparado para el vacío y a la ingravidez e incluso algunos están dotados de inmensas velas solares que utilizan para volar a través del espacio. Poul Anderson también utiliza una adaptación genética a las condiciones espaciales en “Las estrellas son de fuego”, donde aparece la raza de los selenitas, humanos con un genoma modificado para permitirles vivir en las condiciones de gravedad de la Luna.

Existen opciones todavía más radicales. Si nuestros cuerpos biológicos son incapaces de adaptarse a las condiciones de vida en ingravidez, siempre podremos plantearnos la sustitución del mismo por un cuerpo mecánico. El ciborg, el hombre máquina, es insensible a la gravedad. En el cerebro no aparecen problemas de descalcificación, y un brazo mecánico no sufre atrofia muscular por permanecer demasiado tiempo en caída libre. Pohl realiza un magistral estudio de las implicaciones de la transformación del hombre en ciborg para adaptarse a la vida sobre el planeta Marte en “Homo Plus”, una de las novelas de referencia sobre este tema. En cualquier caso, la evolución lógica de este estadio, el trasladar la mente a un soporte puramente electrónico (cómo los extraterrestres constructores de TMA1 en “2001, una odisea del espacio” o los pilotos electrónicos usados por Saberhagen en “Alas en la oscuridad”) libera a la misma de todas las ataduras y servidumbres que acarrea un cuerpo biológico y le abre verdaderamente las puertas para la conquista de las estrellas.

Parece lógico que si el destino último de la humanidad es el vivir de un modo permanente fuera de la Tierra, se siga de un modo u otro el camino evolutivo al que nos hemos referido. Pero para aquellos que prefieran quedarse en los planetas, sometidos al tirón de la gravedad, transformase en un ángel con alas de cientos de metros de longitud no parece una solución demasiado realista para desplazarse de un sitio a otro por el espacio. Por suerte, generar gravedad artificial, en contra de lo que pudiera parecer, no resulta tan complejo. De nuevo la física viene a echarnos una mano, a través del llamado principio de equivalencia: un cuerpo sometido a aceleración sufre los mismos efectos que si estuviese dentro de un campo gravitatorio con una aceleración equivalente. Esto es algo relativamente fácil de comprobar: cuando aceleramos un coche, notamos claramente una fuerza que nos aplasta contra el asiento (al igual que sucede, por ejemplo, cuando se lanza una nave espacial) y esa fuerza es, a todos los efectos, indistinguible de la gravedad.

Curiosamente, debido a esto, las naves de la edad de oro clásica de la ciencia ficción, esos cohetes atómicos en forma de supositorio, eran muchísimo más coherentes con la física en este campo que muchas de las naves más modernas que han ido apareciendo con posterioridad en el género. En efecto, para llevar a cabo una travesía espacial sin problemas de gravedad es suficiente mantener una aceleración constante de un g durante una parte del trayecto, parar el impulsor, dar la vuelta y continuar el viaje decelerando con una aceleración de una gravedad en la segunda mitad de la trayectoria. Este es un mecanismo muy elegante y completamente efectivo para llevar a cabo largos viajes espaciales sin resultar afectados por la ausencia de peso.

                   El sueño del motor de curvatura

Sin embargo, tampoco esta exento de inconvenientes. El primero es, sin duda, el del motor. Casi todos los sistemas de propulsión conocidos se basan en el principio de acción y reacción: se utiliza un combustible que sirve para acelerar una masa de impulsión que al ser expulsada empuja al vehículo en dirección contraria. Sin embargo, la cantidad de combustible que un vehículo espacial puede cargar es finita y cuanto más combustible carga, más pesa y más energía hace falta para moverlo. El perfil de vuelo no viene determinado, por tanto, por la necesidad de conseguir una determinada aceleración, sino por la masa de combustible que se puede acarrear. Lo normal es acelerar hasta gastar la mitad del mismo, mantener una trayectoria inercial sin aceleración a la velocidad alcanzada y decelerar al llegar al punto de destino. Pero este perfil vuelve a dejarnos en el punto de partida, pues durante la fase inercial del vuelo seguimos necesitando un sustituto de la gravedad.

Otro problema procede de que un sistema de aceleración continua es muy sensible a las maniobras. Ciertamente, todo funciona sin problemas mientras la nave se desplace en línea recta. Pero en cuanto tenga que cambiar de trayectoria bruscamente el interior de la misma puede convertirse en un infierno. Por ejemplo, en “Cosecha de estrellas”, de Poul Anderson, se nos describe una batalla espacial en la que la maniobrabilidad las naves viene determinada por la presencia de una tripulación humana en su interior, puesto que una nave ciborg o un simulacro electrónico carece de esas limitaciones. Esta superioridad de la máquina sobre el hombre a la hora de hacer frente a la aceleración ha sido bastante explotada en el género. Sin ir más lejos, en “Efímeras”, de Kevin O`Donnell Jr. la nave utiliza su capacidad para acelerar y decelerar bruscamente para sofocar un motín de su tripulación.

Se han propuesto distintas alternativas para hacer frente a estos inconvenientes. La primera implica la mejora en la eficiencia de los propulsores. Un cohete químico quema su combustible en un periodo de tiempo muy reducido, de apenas minutos. En cambio un cohete nuclear es miles de veces más eficiente y un propulsor avanzado de fusión o de antimateria tiene una eficacia centenares de miles de veces mayor. Por ejemplo, en “El mundo al final del tiempo”, de Frederik Pohl, una nave colonizadora que utiliza un esquema mixto de vela solar y motor de antimateria es capaz de mantener una aceleración casi constante durante toda su trayectoria hacia una lejana estrella.

Aun así, para un viaje lo suficientemente largo es evidente que el combustible no puede llegar para mantener una trayectoria de aceleración constante. Una posible alternativa consiste en utilizar un valor de aceleración más reducido (en “2061” la Universe es capaz de realizar el trayecto Tierra – Júpiter a una aceleración constante de 0,1g merced a su planta de fusión catalizada por muones). También podemos renunciar a la aceleración constante… pero colocando a la tripulación en un estado de hibernación en el que los efectos de la ingravidez se vean minimizados. Una interesante variante de esta teoría la encontramos en la novela de Chales Sheffield “Entre los latidos de la noche”. El método de viaje interestelar escogido en este caso es el llamado “espacio L”, donde aparentemente las naves viajan a muchas veces la velocidad de la luz. Pero lo curioso del espacio L es que no se trata de un nuevo y revolucionario avance de la física, sino de un estado metabólico a mitad de camino entre la animación suspendida y la hibernación. En el espacio L, el metabolismo se ve ralentizado a una décima parte de su valor normal y debido a esto el tiempo corre diez veces más lento… lo que a su vez implica que las aceleraciones se perciben subjetivamente muchísimo más rápidas. En estas condiciones, las naves pueden mantenerse con una aceleración de apenas unas centésimas de g, que serán percibidas por la tripulación cómo una gravedad completa durante toda la trayectoria.

Otra estrategia valida para enfrentarse al problema de la aceleración constante es el empleo de una nave que sea capaz de conseguir su propio combustible del espacio exterior. Por ejemplo, las estato-colectoras recogen hidrógeno interestelar mediante enormes dragas magnéticas para producir una reacción de fusión nuclear auto-sostenida que impulsa la nave casi indefinidamente.

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