En las últimas semanas se conocieron dos noticias importantes en el ámbito de la exploración espacial, las que pasaron desapercibidas para la mayor parte del público. Sin embargo, para quienes escribimos cuentos y novelas de Ciencia Ficción, esas noticias fueron trascendentes. La primera es que Japón desplegó con éxito una vela solar, la que está en operación en estos momentos. La segunda informaba que la Sociedad Planetaria hizo públicos sus avances en el proyecto Cosmos 1, el cual pretende poner una vela solar en el espacio, capaz de maniobrar a control remoto. El Cosmos 1 se lanzará al espacio durante el 2005.
Si bien las velas solares se han probado desde 1993, hasta ahora los esfuerzos invertidos han sido escasos, en comparación a los beneficios que esta tecnología pudiera brindar. Beneficios que prometen ser extraordinarios, ya que se trata de la única tecnología que tenemos al alcance para hacer realidad el viaje interestelar: con las velas solares podríamos enviar sondas a Alfa Centauro y otras estrellas cercanas.
Pero comencemos desde un principio: ¿Qué son las velas solares? Y más importante aún. ¿Qué tipo de historias podemos desarrollar usando velas solares como parte la trama?
Por supuesto que hablar de velas solares en cuentos de ciencia ficción no es del todo original, pues ya se ha escrito mucho al respecto, como es el caso de la de Clarke Sunjammer (Viento solar) de 1965. En éste se describe una carrera de veleros solares. Pero aún así todavía existen muchas posibilidades abiertas para escribir historias originales.
Principios de las velas solares
Una vela solar no es más que un material reflectante hecho de una delgada tela, el cual se extiende en un armazón que le da rigidez. Por las características del vacío, una vela solar puede tener dimensiones gigantescas. En el presente se están haciendo pruebas con algunas que miden unos cuantos metros de diámetros, pero en los proyectos que se mencionaran a continuación los diámetros pueden medirse en decenas, cientos e incluso miles de kilómetros. Para entender la razón de tales tamaños veamos como funciona una vela solar. Excluiremos aquí el tratamiento matemático del tema, por lo cual se adjuntan referencias para quienes estén interesados en estudiarlo más a fondo. No obstante, lo que planteamos aquí es más que suficiente para el fin de crear historias de CF realistas.
Las velas solares funcionan gracias al impacto de luz sobre una tela. La luz no posee masa estacionaria, pero si tiene momento. Esto quiere decir que al impactar sobre una superficie reflectante y rebotar de vuelta, aquella recibe un impulso en la dirección opuesta. De tal manera, si ponemos una vela solar apuntando al sol, la luz hará que la vela se aleje de éste, moviéndose de manera análoga a como un barco velero es propulsado por el viento.
Ahora bien, el sol irradia su luz en todas las direcciones, por lo cual la fuerza con que impactará a la vela disminuye rápidamente a medida que se aleja. Esto complica las estimaciones, sin embargo podemos considerar como un valor medio para los cálculos la cantidad de energía que se percibe a la distancia de la Tierra. Ese valor es de 1,4 kilovatios por metro cuadrado. De acuerdo a la formulas “mágicas” de la física, para una vela de un km2 y un kilo de peso, la aceleración resultante sería de 9 mt/seg2, vale decir, una aceleración cercana a la de la gravedad (9,8 mt/seg2). Con esa aceleración sería posible alcanzar las estrellas usando para ello solamente con el impulso del sol.
Sin embargo hay un problema grave: en la actualidad no existe la tecnología necesaria para hacer una tela reflectante que cubra un área de un kilómetro cuadrado y que pese sólo un kilo. Se trata de un problema técnico, pero real. Por lo tanto nos debemos conformar con mayores pesos para menores áreas, lo que se traduce en aceleraciones más bajas.
En la actualidad se estima que lo realista es esperar aceleraciones de sólo 1 mm/seg2. Vale decir, 10.000 veces menos que la aceleración de gravedad, lo cual es muy bajo. Sin embargo, tal aceleración sería constante y la vela poco a poco iría adquiriendo velocidades enormes. En tales condiciones sería posible llegar a Marte en 400 días. Una vela solar de ese tipo sería excelente para el transporte de cargas hacia los planetas del sistema solar debido a que hace el viaje sin consumo de combustible, pero su lentitud le impediría competir con los cohetes en el traslado de pasajeros.
Se podría lanzar una vela solar rumbo a las estrellas, empujada solo por luz solar. Sin embargo, al alejarse demasiado del sol la nave dejaría de acelerar y seguiría viajando a velocidades relativamente bajas. Se ha estimado que en esas condiciones un viaje a la estrella más cercana tomaría unos 6.000 años. Se trata de un viaje muy lento para nuestras pretensiones. Por eso es que se están estudiando maneras de iluminar las velas solares con fuentes artificiales de luz.
Lo anterior vale para el transporte de pequeñas cargas. Si queremos mover pesos mucho mayores se deben hacer velas cada vez más grandes, ya que la fuerza que se aprovecha del sol es proporcional al área de la vela. Para mover toneladas de peso se necesitaran superficies de miles de kilómetros cuadrados, y más bastas aún para mover una nave capaz de transportar pasajeros a las estrellas.
Rumbo a las estrellas
Si en vez de usar la luz del sol ilumináramos las velas solares con rayos láser sería posible que esas naves adquirieran velocidades enormes: de entre un décimo y un quinto de la velocidad de la luz. Se trata, entonces, de una técnica que compite con los cohetes de antimateria y otros propulsores exóticos que han sido propuestos por diseñadores futuristas para llegar a las estrellas. Tanto por medio de cohetes como con velas, se trata de acelerar una nave por sobre un décimo de la velocidad de la luz; con lo cual se podría llegar a Alfa Centauro en cuarenta años. Un plazo razonable cuando consideramos que las misiones de reconocimiento a los planetas exteriores del sistema solar toman cerca una década en llegar a su destino.
La gran diferencia entre las velas solares impulsadas por láser y las tecnologías de cohetes exóticos está en que la factibilidad de construcción. Los cohetes de antimateria, y otros proyectos similares, requieren del desarrollo de ciencia y tecnología desconocidas en la actualidad, la cuales probablemente aparecerán entre doscientos a quinientos años en el futuro. No es el caso de las tecnologías de velas solares y de los láseres, ya que son una realidad actualmente y sólo se requiere de perfeccionamiento. Con un poco de potenciación de la tecnología, y del adecuado financiamiento, una vela solar pudiera llegar a las estrellas en un par de décadas más.
Para llevar a cabo el proyecto sólo se necesita una basta vela solar, y un gigantesco láser instalado en el espacio. Este último elemento es el más complejo desde el punto de vista técnico, pues para igualar el poder del sol se requiere de uno con la potencia de mil millones de vatios, y para viajar a las estrellas se necesitará mil veces más potencia; valores que superan, lejos, los más poderosos láser del presente. Además el “cañón” láser deberá tener una apertura de varios kilómetros de diámetro. Todo esto representa un desafió técnico enorme pero –y este pero es muy importante- no está lejos de lo factible a mediano plazo, en especial cuando el desarrollo del láser de muy alta potencia es hoy en día prioritario, tanto para la obtención de la fusión nuclear como para los láser con fines militares. En efecto, para la fusión nuclear ya se habla de láser capaces de dar pulsos de hasta un cuatrillón de vatios; mucho más de lo que necesitamos para nuestra vela solar. Pero mandar un pulso es muy distinto a mantener esa potencia constante.
Historias basadas en velas solares
Ahora que hemos recorrido en forma suscita la teoría de las velas solares, veamos que tipo de historias podríamos realizar basados en ellas. Mencionaré ideas que podrían servir en determinados subgéneros, los cuales clasifique sólo con el afán de orientar al escritor.
(1) Historias de CF dura
En esta área, la descripción del transporte de carga a Marte podría servir como ambientación a historias realistas asociadas a la colonización. También se puede considerar el desarrollo de un proyecto de sondas para explorar las estrellas más cercanas, desde Alpha Centauro (4,35 años luz) hasta Epsilon Eridani (10,7 años luz), en viajes que tomarían entre 40 y 100 años aproximadamente. El escritor puede tomarse libertades, tales como avances para aligerar el peso de las naves, envergaduras enormes y poderosos láser, todo lo cual le permitirá a la nave viajar hasta un tercio de la velocidad de la luz. Aún así estaría dentro de lo razonable en este subgénero apegado a la ciencia.
Más apasionante serían las historias que tengan relación con la colonización de las estrellas más cercanas. Sin embargo, por los plazos involucrados, se requeriría del uso de técnicas complementarias, tales como la animación suspendida, o la crianza artificial de humanos a partir de embriones. A menos que se quiera poner a protagonistas que gasten toda su vida viajando en una estrecha nave; tema también interesante de desarrollar.
Las características de las tecnologías de velas solares se prestan para crear historias con naves del tamaño de mundos. Gigantescas veleros que se desplazan por el vacío propulsados por enormes láser, los que a su vez se alimentan de energía solar. Con tales tamaños, el trayecto no estaría exento de riesgos, tales como al impacto de meteoritos que rompen las frágiles velas, y otras contrariedades.
(2) Historias de CF blanda
Quizás más apasionante es el desarrollo de historias que se basan en las velas solares para recrear aventuras como las de los barcos piratas. Una nave a vela solar maniobra contra la inercia en su trayectoria elíptica, de manera similar a como un velero navega presionando el timón contra las aguas. Se tiene entonces un símil interesante para una historia de piratas, donde los enfrentamientos entre naves de lenta maniobra demorarían quizás semanas, en vez de unos cuantos minutos.
Además, y aún cuando el tema ya ha sido tratado, las carreras de veleros solares, en especial aquellos propulsados por láser, pudieran ser una fuente de inspiración para numerosos cuentos. Se trata de una trama interesante pues une la actividad deportiva con los cuentos futuristas, lo cual realza la historia.
Otros cuentos apasionantes podrían ser la conquista de galaxias enteras por medio de la navegación en velas solares.
(3) Space Operas
En el campo de las Space Operas se puede realizar cosas aún más fantásticas usando el tema de las velas solares. Podemos imaginar, por ejemplo, animales gigantescos que viajen en el vacío con alas similares al murciélago, y que le sirven como velas solares.
También es posible desarrollar cuentos sobre civilizaciones completas basadas en veleros solares que viven a la manera de las sociedades del siglo XVIII.
Son muchas las ideas que surgen al imaginarnos las aplicaciones de las velas solares, por lo cual les invito a hacer germinar tal inspiración en cuentos novedosos y fascinantes.
por Omar E. Vega