sábado, 21 de noviembre de 2015

El punto de apoyo

Sabemos que el Sol, cuando agote su combustible nuclear, se convertirá en una estrella gigante que englobará a Mercurio, a Venus, y seguramente también a la Tierra. Pero esto ocurrirá dentro de varios miles de millones de años. Mucho, mucho antes que esto, la Tierra se volverá inhabitable. A medida que el núcleo del Sol convierte hidrógeno en helio la estrella se contrae, el núcleo se calienta y la reacción nuclear se acelera. El Sol se vuelve más brillante. Mínimamente, pero sin pausa. Dentro de mil millones de años será 10% más brillante que ahora. Reíte del cambio climático: la mayor parte de los océanos se evaporará y se desencadenará un efecto invernadero colosal. La Tierra, probablemente, se convierta en lo que hoy es Venus.

Ojo: mil millones de años es muchísimo tiempo. Hace mil millones de años todas las formas de vida en la Tierra eran unicelulares. Hace quinientos millones recién aparecían los primeros cordados, los antepasados de todos los vertebrados. Ninguna especie que haya habitado la Tierra ha persistido por más de un par de millones de años. Es muy difícil que los seres humanos existan dentro de tanto tiempo. ¿Pero quién sabe? Tal vez sí, o tal vez exista una o varias especies descendientes del Homo sapiens. En todo caso, si la Tierra se vuelve inhabitable, ¿qué hacer? Hay gente mooooooy previsora que ya está pensando en soluciones. Y una solución, por disparatada que parezca, sería mover la Tierra. Dadme un punto de apoyo, y moveré el Mundo, decía Arquímedes.

¿Cómo se hace para mover la Tierra? No con una palanca y un punto de apoyo, sino con una tecnología que ya usamos habitualmente en los viajes interplanetarios. Para ahorrar combustible de cohete las trayectorias interplanetarias aprovechan los planetas en un efecto llamado honda gravitacional (honda con hache, como la de David, no como en onda gravitacional que es otra cosa).

El procedimiento consiste en hacer pasar la nave muy cerca del planeta, lo cual produce un cambio de la dirección de la nave. Vista desde un sistema de referencia fijo al planeta la trayectoria es una hipérbola, y la aceleración que se produce en la aproximación se pierde exactamente al alejare. ¡Parece que no se gana nada! Pero la misma trayectoria, vista desde el sistema de referencia heliocéntrico, puede tanto ganar como perder energía. Si la nave pasa "por detrás" del planeta en su movimiento orbital, puede aprovechar la velocidad del planeta para ganar energía. Es exactamente igual a tirar una pelota contra el frente de un camión en movimiento. Aunque el rebote sea perfectamente elástico (sin pérdida ni ganancia de energía de todo el sistema), la pelota gana un montón de energía. Cualquier estudiante de Física I (y más de uno de la secundaria) puede hacer el cálculo. Por supuesto, la energía total se conserva, así que la energía que gana la nave (o la pelota), la pierde el planeta (o el camión).

Haciendo pasar la nave "por delante", el que gana energía es el planeta. Igual que si tiramos el pelotazo contra la parte de atrás del camión: le damos un empujoncito. Al ganar energía, la órbita del planeta se agranda un poquito. Ya se ve por dónde viene la idea: usar este efecto para agrandar la órbita de la Tierra. ¿Cuánto? Si la llevamos hasta más o menos donde está Marte, ganamos varios miles de millones de años, hasta que el Sol finalmente se convierta en gigante. Flor de changüí. 

El cálculo (muy preliminar, hay que decir, pero tampoco es para apurarse) lo hicieron hace varios años Don Korycansky y colegas; es fascinente de leer y muy accesible. La magnitud del proyecto es sobrecogedora si uno trata de imaginarse la civilización que pudiera emprenderla y llevarla a cabo. El escenario que analizan como más practicable consiste en usar un objeto del cinturón de Kuiper, de unos 50 a 100 km de diámetro, y hacerlo pasar repetidamente cerca de la Tierra cambiando gradualmente la órbita del planeta. Habría que hacerlo pasar a unos 10000 km de la superficie terrestre, afinando muy bien la puntería para que no se nos caiga encima. Si uno de 10 km extinguió a los dinosaurios, imaginen uno de 100 km, mamita. Pero attenti: no una vez, sino muchas. ¡Muchas! Habría que repetir cada 6000 años, un millón de veces. Hace 6000 años (una vez seis mil años) nuestros antepasados de la Edad del Bronce domesticaron el caballo. Si alguna civilización alguna vez decide hacer algo así, lo más sorpendente sería su visión de futuro. Inimaginable a la altura actual de los acontecimientos humanos.

Por supuesto, los autores dejan bien claro que su trabajo no es una propuesta, sino un estudio preliminar de un proyecto de astroingeniería cuya dificultad, sorprendentemente, no estaría muy lejos de nuestra capacidad actual. El uso de un objeto del cinturón de Kuiper permitiría hacerlo con bastante poco gasto de energía, aprovechando que "allá arriba" tienen mucha energía potencial y se mueven despacio. Por otro lado, el mismo objeto se puede reciclar, usando a Júpiter y a Saturno para volver a acelerarlo y redirigirlo (como en la figura). A pesar de esto las dificultades, insisten los autores, son grandes: que cada paso del planetoide produciría mareas 10 veces mayores que las lunares, que habría que tener cuidado con los asteroides que se moverían en el camino, que Marte resultaría muy perturbado al elevarse la Tierra, que la Luna seguramente quedaría atrás (aunque se podría darle empujoncitos para traerla con nosotros, pobrecita), etcétera, etcétera... Por otro lado, argumentan, el proyecto sería energéticamente más barato que una migración interestelar o terraformar Marte, con el beneficio adicional de que se preservaría toda la biosfera terrestre. En fin, parece de ciencia ficción, pero me encantó leerlo y, sobre todo, imaginarlo.

Los artículos que leí son:

Korycansky, Laughlin and Adams, Astronomical engineering: a strategy for modifying planetary orbits, Astrophys. Space Sci. 275:349-366 (2001) (accesible gratis aquí).

Korycansky, Astroengineering, or how to save the Earth in only one billion years, Rev. Mex. A. A., 22:117-120 (2004) (accesible gratis aquí).

Además de emigrar y de reacomodar el sistema solar, se me ocurre una alternativa tal vez más barata y menos peligrosa: gigantescos parasoles entre la Tierra y el Sol (tal vez una persiana americana) para reducir la insolación. Creo que en alguna novela de Kim Stanley Robinson leí algo por el estilo.

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4 comentarios:

  1. qué pasaría con la duración de los años / estaciones al agrandar la órbita?

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    1. Luis, al agrandar la órbita la duración del año también crecería, tal como dice la tercera ley de Kepler. Una órbita como la de Marte se recorrería en unos dos años. El cambio sería tan lento que nadie lo notaría. En cuanto a las estaciones, dependen de la inclinación del eje del planeta. Así que si no se la modifica, la Tierra seguiría con estaciones como las actuales, pero más largas.

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  2. Estimado Guillermo, me gusta mucho tu blog, que vengo leyendo salteado pero constantemente. Y a propósito del artículo, quizas recuerdes Mundo Anillo, de Larry Niven, y las gigantescas pantallas solares que producían la alternancia noche día y reducían la insolación al planeta anular. Un abrazo desde Entre Ríos. Juan Meneguín, cronicasdebluerider.blogspot,com.

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    1. Gracias, Juan. No leí Mundo Anillo, aunque no me sorprende que haya repetición de esas tecnologías en distintos autores. El caso que recuerdo está en una de las novelas de Marte, de Stanley Robinson.

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