lunes, 21 de septiembre de 2009

El ocaso de los cadetes del espacio, parte IV: Con los pies en el suelo, y mirando las estrellas

Me voy a extender explicando los múltiples y grandes problemas a los que se enfrenta la colonización del espacio. Es importante distinguir que voy a hablar de colonización del espacio, y no de exploración del espacio, que es un tema diferente al que no se aplica lo que voy a decir y del que hablaré en el próximo post.

Voy a basarme en parte en los temas de este post del blog de Charlie Stross, un escritor escocés de ciencia ficción con un blog muy activo, y a menudo interesante. El post se llama The high frontier redux, y creó bastante revuelo cuando se publicó. En la sección de comentarios se pueden encontrar muchos ejemplos de cadetes del espacio con todas las de la ley.

Voy a citar a Douglas Adams: "El espacio es grande. No te puedes imaginar lo brutalmente, inmensamente, apabullantemente grande que es. O sea, que a lo mejor te piensas que hay un buen trecho andando hasta la farmacia, pero eso no es nada comparado con el espacio".

Supongamos que la distancia de la Tierra al sol (unos 150 millones de kilómetros) fuera un metro. La Luna estaría a unos 2 milímetros de la Tierra. Marte estaría a metro y medio del sol, Júpiter a 5 metros, y Plutón a 30 metros. El cinturón de Kuiper, que contiene muchos planetoides helados como Plutón, se extendería desde 30 metros de distancia del sol hasta 55 metros. O sea, que el sistema solar cabría dentro de un campo de fútbol, y los planetas hasta Saturno estarían dentro del círculo central.
Ahora bien, la nube de Oort, que contiene los cometas de largo período, empezaría a cinco kilómetros del sol y acabaría alrededor de 50 kilómetros.
Y para llegar a la estrella más cercana, Próxima Centauri, habría que andar 250 kilómetros.




Para dar un poco de perspectiva, la sonda más rápida jamás lanzada, Voyager 1, ha tardado 22 años en recorrer 108 metros. Y si esto parece lento, pensemos que a la velocidad más grande posible, la velocidad de la luz, se tardarían ocho minutos en recorrer un metro, y cuatro años en recorrer los 250 kilómetros hasta Próxima Centauri.

Pero supongamos que nos lo queremos tomar con calma, y volamos a Próxima Centauri a un 10% de la velocidad de la luz (o sea, tardando unos 40 años). Supongamos que tenemos algo como el Space Shuttle, que pesa unas 26 toneladas completamente cargado. En el peso están incluidas las alas, que no son necesarias para un vuelo interestelar, pero vamos a suponer que en lugar de alas tenemos elementos estructurales que pesan lo mismo. El tamaño del Shuttle es aproximadamante el de un avión de pasajeros pequeño, que puede acoger a quizá diez personas con cierto comfort. Además, 26 toneladas está cerca de lo que pesa un camión con remolque cargado. Para acelerar un vehículo al 10% de la velocidad de la luz usamos la fórmula relativista de la energía cinética:



Para una masa de 26 toneladas, nos da una energía de 1.1788E+19 julios. Esto equivale a unos 2817 megatones de potencia explosiva (la bomba más potente jamás detonada, Tsar Bomba, tuvo una magnitud de 50 megatones). Para dar un poco de perspectiva, la central nuclear de Cofrentes entrega una potencia de unos 1100 MW, así es que haría falta usar toda la energía de la central nuclear durante 339 años para enviar el equivalente de un solo camión a la estrella más cercana de forma que los tripulantes no se mueran de viejos antes de llegar.
La forma más conveniente de generar esta energía sería convertir unos 130 kilos de materia en energía. La mejor forma de hacerlo es con una reacción materia - antimateria. Por desgracia, con la tecnología actual se tardarían unos 2000 millones de años en producir un gramo de antihidrógeno.

Esto ignorando el peso de la comida, agua y aire que habría que transportar para suministrar a diez personas durante esos 40 años. Además, la energía que he indicado es sólo para acelerar la nave - la misma energía habría que gastarla en volver a frenar en el destino.

(Y no me voy a liar con la ecuación del cohete, que dice la masa total de propelente que hay que cargar crece exponencialmente con la velocidad que se quiere alcanzar).

Creo que se puede afirmar que los viajes interestelares son hoy por hoy imposibles.
La única (remota) posibilidad son las naves generacionales, un concepto bastante usado en ciencia ficción: una nave capaz de contener el equivalente de un pueblo pequeño (de un centenar a varios miles de tripulantes), con una velocidad mucho más reducida. La idea es que el viaje dure centenares o miles de años, y los descendientes de los colonos originales son los que llegan al destino. Lo que no está claro es cuál es el tamaño más pequeño necesario para que una sociedad sea estable, ni qué tipo de organización social sería necesario para mantener tal sociedad estable durante miles de años, algo que no se ha conseguido en la historia de la humanidad (lo único que se me ocurre es una sociedad fuertemente reglamentada, como un monasterio).

Si nos limitamos a colonizar solamente el sistema solar, la situación está algo mejor (entendiendo "algo mejor" como "remotamente posible en lugar de absolutamente descabellado"). Un viaje a Marte vendría a llevar, con tecnología actual, unos nueve meses, y un viaje a Júpiter, unos dos años. Varios astronautas han superado misiones en las estaciones espaciales Mir y Salyut de duraciones similares sin secuelas permanentes, así es que tales viajes son posibles.

El primer problema aquí es abandonar la Tierra. Por ejemplo, el cohete Ariane 5 puede poner unas 6 toneladas en orbita geoestacionaria. El coste de un lanzamiento está cifrado en 120 millones de dólares, lo cual nos da un coste por kilo de 20000 dólares. Esto significa que, hoy por hoy, no hay ningún recurso en el espacio que valga la pena explotar a ese precio, porque nunca vamos a recuperar la enorme inversión. Si la Luna estuviera hecha de oro, seguiría sin valer la pena establecer una colonia para minarlo y traerlo a la Tierra. De hecho, se sabe que muchos asteroides tienen una composición de níquel, hierro, y posiblemente otros elementos raros como platino, y podrían cubrir la demanda de la industria terrestre durante miles de años. Aún así, no es rentable minarlos.

El segundo problema es que, por decirlo de una manera suave, el sistema solar es un baldío. Cualquier colonia va a tener que llevar su propio aire, agua, alimentos, y medios para protegerse del entorno, que es mucho más inhóspito que el peor desierto de la Tierra. Y aún si pudiéramos construir una colonia autosuficiente, reciclando indefinidamente el agua y el aire y produciendo alimentos, cuando una cafetera se averíe habría que enviar una nueva desde la Tierra, porque allá afuera faltan los recursos para producir cosas más complicadas que una pala. Las rocas lunares contienen hierro, aluminio y titanio, pero no sé si en concentraciones suficientes como para que les fueran útiles a los posibles colonos. El suelo de Marte contiene óxido de hierro (por eso es rojo), pero tampoco sé si es factible explotarlo para fundir acero.





Y si una colonia tiene que ser autosuficiente... entonces no hay muchos motivos para construirla en la superficie de un planeta. Después de todo, en órbita hay energía más que de sobra (en forma de radiación solar), y uno se ahorra el consumo de combustible para aterrizar y despegar desde el fondo del pozo gravitatorio que representa un planeta. Siendo aún más extremos, si fuera posible construir asentamientos totalmente autosuficientes, sería más rentable ponerlos en el desierto del Sahara, donde al menos hay aire, se puede pasear en mangas de camisa, y comerciar con el resto de la humanidad no implica distancias de millones de kilómetros. Pero no veo a mucha gente proponiendo planes para colonizar el Sáhara, o el desierto de Gobi, o la Patagonia.

El único intento de construir un hábitat autosuficiente, Biosfera 2, fracasó estrepitosamente, en parte por problemas técnicos, y en parte por desavenencias entre los inquilinos. No significa que sea imposible construir uno, pero el problema es que no está claro cuál es la ecología más pequeña que pueda ser estable, ni cuál es la sociedad humana más pequeña que sea asimismo estable.

Ninguna de estas dos dificultades es completamente insalvable. En el próximo post explicaré cómo veo yo el futuro, y qué posibles avenidas de progreso existen.

To be continued...

miércoles, 16 de septiembre de 2009

El ocaso de los cadetes del espacio, parte III: Un poco de perspectiva

En el post anterior expliqué la visión del futuro para los cadetes del espacio, y teniendo en cuenta que yo tendía a concurrir en esta visión, mi primer toque de atención fue este post en sci. space.policy, llamado "Dumb Wannabe Colonists", archivado por la magia de google groups.

El post está escrito en un tono muy agresivo, y tiene obviamente la intención de provocar, pero a mi entender, los argumentos expuestos en él tenían su mérito.

Hay que entender que el cadete del espacio típico abogaba por la colonización del espacio como objetivo prioritario de cualquier gobierno (como meta de la humanidad, incluso), se consideraba heredero y continuador de los pioneros del oeste americano, además de creerse capaz de superar cualquier penuria o dificultad (mientras estaba sentado comodamente en un sillón frente a un ordenador), minimizaba las dificultades de una empresa de tal magnitud, y fantaseaba con enormes estaciones espaciales o ciudades construidas en asteroides huecos. Algunos más extremos se lamentaban de la "obsesión" con reducir los accidentes en nuestra sociedad, y deseaban que se relajaran los estrictos controles y medidas de seguridad en las naves espaciales. Después de todo, muchos barcos se perdieron colonizando América. ¿Qué es una docena de astronautas más o menos, si se está ayudando a construir el glorioso futuro de la humanidad en las estrellas?

Diré que si bien 2001: Una odisea del espacio hizo un esfuerzo por representar los viajes espaciales de forma plausible, con el transcurrir de los años, la ciencia ficción se alejó de los escenarios plausibles para derivar en dirección a fantasías como Star Wars y Star Trek, que tienen más que ver con los seriales de los años 30 que con las realidades de la astronáutica. Y el problema es que la visión del espacio de mucha gente, cadetes del espacio incluidos, está muy influenciada por este tipo de "ciencia ficción".

Voy a citar un par de segmentos punzantes del post:

"El ciudadano estadounidense en un país se queja de la comida, bebe sólo agua embotellada, no aguanta el clima, no aprende el lenguaje local, no soporta a los nativos[...] Pioneros!!?"


"El primer par de generaciones en el espacio vivirá una vida dura, peligrosa y confinada, en condiciones que harán que Alcatraz parezca un balneario"


"Creedme, el romance de colonizar el espacio se esfumará muy rápido cuando el público se de cuenta de que no hay holodecks, ni lujuriosos parques bajo cúpulas en la Luna, ni excitantes batallas con fieros invasores alienígenas"


"¿Quién querría vivir en esas condiciones? Exacto: la gente a los que nos encanta odiar. Los pobres del tercer mundo"

"Cubanos. Haitianos. Filipinos. Timoreses. Estos son los inmigrantes del siglo 21. Ellos son los que huyen la persecución y la pobreza, buscando una vida mejor"

En lo que tengo que darle la razón a este post es en que, históricamente, cuando los europeos se esparcieron por el mundo, la gente que colonizó América, África, Asia y Oceanía no eran de ninguna manera gloriosos exploradores, científicos o ingenieros, ansiosos de entregar sus vidas por el bien de la humanidad. La gente que afrontaba travesías oceánicas en barcos de madera para encontrarse con un clima desconocido, enfermedades exóticas y nativos hostiles eran los que no tenían nada que perder, y los que huían de la persecución. Bueno, esos y la mano de obra forzada.

Esto me lleva a otro de los argumentos de algunos cadetes del espacio a favor de la colonización: los más fanáticos entre ellos esgrimen razones abstractas, como que explorar está en la naturaleza del hombre o que "no hay que tener todos los huevos en la misma cesta" (refiriendose a posibles catástrofes en la Tierra, ante las cuales habría que tener "colonias de repuesto" en el espacio). El hecho es que no ha habido una empresa colonizadora en la historia que no redundara en un beneficio material directo de los organizadores. Colón no se embarcó rumbo al oeste para ensanchar los horizontes de la humanidad, sino para llegar a China por el otro lado, hacerles la competencia a esos entrometidos portugueses, y de paso ganar prestigio y oro a puñados.

La otra diferencia importante es que, allá donde fueran los colonos, siempre había aire que respirar, agua que beber, animales y plantas para comer, y simpáticos nativos que podían indicar qué cosas de valor contenían las tierras en las que los colonos querían establecerse (o para convertirse en mano de obra barata). En cualquier sitio donde faltara alguna de estas cosas, los colonos tendían a pasaron de largo. A veces, incluso teniendo estas cosas, las colonias fracasaban.
No hace falta decir que en el espacio, todas esas cosas esenciales hay que llevárselas puestas.

Pero sobre las dificultades reales de colonizar el espacio hablaré en el próximo post.

To be continued...

domingo, 13 de septiembre de 2009

El ocaso de los cadetes del espacio, parte II: Cuentos del futuro pasado

La fe en el progreso (científico, tecnológico y social) provenía de la ilustración, y se había acentuado desde finales del siglo diecinueve. Alguien nacido en 1900 habría visto el nacimiento de la automoción, del teléfono y la radio. Habría visto como el agua corriente y la electricidad llegaban a todas las casas, y como la penicilina curaba fácilmente infecciones hasta entonces mortales.
Y especialmente, habría visto como, en menos de cuarenta años, los aviones se transformaban de frágiles juguetes de tela y alambre en poderosas máquinas capaces de transportar toneladas de carga cruzando océanos enteros. De hecho, entre el primer vuelo de los hermanos Wright y el alunizaje del Apollo 11 hay escasos 66 años.
Así es que cualquiera con dos dedos de frente podía prever que, si el progreso continuaba de esa forma, para el cambio de siglo habrían hoteles en la luna y Marte, y puestos de avanzadilla en las lunas de Júpiter.

A quien quiera saber el ambiente que se respiraba a principios y mediados del siglo veinte, le recomiendo el magnífico sitio Tales of the Future Past. Con algo de sarcasmo, algo de nostalgia y mucho humor, en el sitio se describe cómo se veía hace cincuenta años el futuro que nunca fue, ese futuro de cohetes plateados, monos ajustados de colores vivos y ciudades brillantes e impolutas de plástico y metal.

Allá por los años cincuenta, la revista Colliers publicó una serie de artículos, bajo el título de "Man will conquer space soon", ilustrados por Chesley Bonestell, y escritos principalmente por Wernher von Braun. En ellos se detallaban planes para construir lanzaderas reutilizables, estaciones espaciales, y flotillas de naves para expediciones a la Luna y a Marte, y las ilustraciones de Bonestell tuvieron tal influencia que, muchos años después, cualquiera que quisiera representar el futuro en el espacio seriamente se basaba en ellas. Las ilustraciones, escaneadas en alta resolución, se pueden encontrar en esta página (en italiano, pero vale la pena).


Uno de los que se inspiraron en el arte de Chesley Bonestell fue Stanley Kubrick, cuando filmó su "proverbial buena película de ciencia ficción". Aunque pocos se lo esperaban en 1968, cuando la película se estrenó, Kubrick se equivocó de medio a medio en su previsión del lejano año de 2001 (el termino técnico es "se pasó tres pueblos"). Sin embargo, la película es para muchos cadetes del espacio no un avance de como sería el mundo en el 2001, sino de como debería haber sido. Lo que muchos no se imaginaban es que la odisea de Kubrick fue de los últimos ejemplos de ese optimismo tecnológico proveniente de la revolución industrial.

Hubo otros visionarios, como Gerard O'Neill, que esbozó conceptos de asentamientos en el espacio, como el toro de Stanford o la Isla Tres: enormes colonias en órbita terrestre, que generan gravedad artificial girando alrededor de su eje principal, construidas con materiales lunares. Y se esperaba que las colonias sirvieran para alojar a los trabajadores que construirían los satélites productores de energía solar.


Entretanto, en el mundo real de los años setenta, el presupuesto de la NASA estaba disminuyendo a pasos agigantados. Las últimas tres misiones Apollo se cancelaron (18, 19 y 20), y con los restos del programa Apollo Applications se construyo la estación Skylab, que, tras tres misiones científicas, y sin saber qué hacer con ella, fue abandonada y reentró en la atmósfera en 1979. Sin embargo, inspirados por las visiones épicas del futuro en el espacio, los gerentes de la NASA pidieron al congreso estadounidense fondos para una expedición a Marte, una estación espacial, y una lanzadera reutilizable. La respuesta del congreso fueron carcajadas, palmaditas en la espalda, y un par de dólares para desarrollar la lanzadera. Esto les obligó a colaborar con las fuerzas aéreas (para contar con su presupuesto e influencia). Como consecuencia, la lanzadera arrastra compromisos de diseño bastante peculiares, que ya han ocasionado dos accidentes fatales. Pero esto es otra historia...

A modo de resumen, la vista desde el año 2009 es que la lanzadera espacial ha sobrepasado su vida útil y va a ser retirada en la próxima década. Su sucesor, el programa Constellation, tiene dificultades técnicas y presupuestarias y podría ser cancelado. La estación espacial ISS se construyó como un compromiso entre la estación Freedom americana y la MIR 2 rusa, ha tenido múltiples retrasos, y ahora que el ensamblaje está concluyendo, el presupuesto sólo llega hasta el 2016. La tripulación permanente de séis astronautas se redujo a tres, debido a la cancelación del vehículo de evacuación X-38, ya que la cápsula Soyuz sólo puede albergar a tres tripulantes en caso de emergencia.

Así está el patio...

To be continued...

jueves, 10 de septiembre de 2009

El ocaso de los cadetes del espacio, parte I: Batallitas de Usenet

Cuando empecé a trabar contacto con la Web, allá por mitad de los años noventa, recuerdo que prácticamente la primera búsqueda que hice (a través de Yahoo, por aquel entonces) fue "space settlement".

(En un inciso diré que estoy bastante seguro que la segunda fue "nude photos").

Yo tenía afición a los temas espaciales desde pequeñito, y dado que la mayoría del público en Internet por aquel entonces eran, como yo, estudiantes y profesionales de la ingeniería, los intereses de todo el mundo tendían a ser bastante similares, y había una gran cantidad de material sobre la colonización del espacio.

(Así como sobre Monty Python, D&D y fotos de Claudia Schiffer, el pan nuestro de cada día de los estudiantes de ingeniería).

Aparte de la web, por aquel entonces era bastante popular Usenet, también llamado "las News", un sistema de distribución de mensajes agrupadas por temas. Para cualquier tema que se preciara habían grupos de news ordenados jerárquicamente, donde los usuarios podían discutir ampliamente, y tengo que decir que en muchos grupos había discusiones con un nivel más alto que el que uno se encuentra hoy en día en la mayoría de foros.

Dos de los grupos que yo solía seguir eran sci.space.policy y sci.space.history. Era un gozo leerlos, dada la amplitud de conocimientos de muchos de los participantes, y allí aprendí muchas cosas que uno no sabe a menos que esté metido en el entorno de la industria aeronáutica. Los sitios que mencioné en el post sobre la llegada a la luna (Astronautix, Apollo Lunar Surface Journal) son sitios construidos por la gente que solía contribuir escribiendo a estos grupos.

Sin embargo, con el tiempo empecé a notar que mucha gente en cualquier foro de discusión sobre el espacio tenían un patrón de conducta que se suele denominar "cadete del espacio".


El "cadete del espacio" típico era generalmente estadounidense, y se había criado en los años sesenta, experimentado en primera persona los vuelos a la Luna, y creyendo que Star Trek era una previsión del futuro, o sea, que para el año 2000 habrían coches voladores y colonias en la luna. Este tipo de gente eran políticamente muy conservadores, y consideraban que era el "destino manifiesto" de los Estados Unidos conquistar y explotar el espacio, dado que Dios había bendecido a los Estados Unidos y las otras naciones no eran dignas de tal empresa. Además, esta gente entendía la colonización del espacio como la continuación de la mítica frontera al oeste de los Estados Unidos: la tierra más allá del horizonte, donde curtidos individualistas huían de las decadentes metrópolis para construir una sociedad mejor y más libre.

Esto me sorprendía un poco, dado que yo siempre había pensado, influido por gente como Carl Sagan y Arthur C. Clarke, que la colonización del espacio sería al fin una empresa común que ayudaría a las naciones de la Tierra a abandonar sus diferencias, y sus mezquinas rencillas y empezar a comportarse como personas civilizadas. Tengo que decir que fue un choque tremendo encontrarme con la política estadounidense: en Europa tenemos derecha e izquierda. En Estados Unidos, en comparación, hay derecha y ultraderecha. Y había gente que tenía ideas políticas que se sitúan a la derecha de Genghis Khan: alguno afirmaba que la revolución francesa había sido una mala idea y el principio de nuestros problemas modernos. Pero esto es una historia para otro momento.

Independientemente de la política, en lo que yo coincidía con los cadetes del espacio es en la fe en la tecnología. Se pensaba que la colonización del espacio era imprescindible e inevitable, el primer paso de la humanidad fuera de la cuna que es la Tierra. La colonización del espacio brindaría nuevos avances tecnológicos, nuevos recursos y nuevos avances sociales, igual que el descubrimiento del nuevo mundo hace quinientos años.

Anda, que no era yo ingenuo ni nada.

To be continued...