Los motores “hyperdrive” de Star Wars

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En la Enciclopedia de Star Wars se dice que los motores “hyperdrive” están alimentados por generadores de fusión. La fusión libera una pequeña cantidad (menos del 1%) de la energía confinada en el hidrógeno según la fórmula E=mc², que puede impulsar los núcleos de helio resultantes en la parte trasera de la nave espacial a velocidades muy altas. La fusión de un gramo de combustible de hidrógeno puede proporcionar tanta energía como 20 mil litros de gasolina. Sin embargo, la ecuación del cohete de Tsiolkovski nos dice que para acelerar la nave a la velocidad de los gases de escape se necesitan 1,7 veces la masa de la nave en combustible; con esta cantidad un cohete químico sólo puede alcanzar 0,000015 veces la velocidad de la luz (c), mientras que uno de fusión podría llegar a 0,05 c. Si se quisiera acelerar la nave a dos veces la velocidad de los gases de escape se necesitaría 6,4 veces la masa de la nave en combustible y utilizando fusión sólo se alcanzaría una velocidad de 0,1 c. Para alcanzar una velocidad de 0,2 c se necesitarían 57 veces la masa de la nave en combustible. Acercamos aún más a la velocidad de la luz se hace inviable usando un motor “hyperdrive” de fusión. Los interesados en más detalles técnicos disfrutarán con Robert H. Frisbee (JPL, CalTech), “Advanced Space Propulsion for the 21st Century,” Journal of Propulsion and Power 19: 1129-1154, 2003 [pdf gratis].

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Los tardígrados de la sonda rusa Fobos-Grunt serán los primeros “astronautas” en realizar un viaje de ida y vuelta a Marte

Me ha sorprendido mucho leer en Scientific American (número de noviembre de 2011) que la sonda rusa Fobos-Grunt (Фобос-Грунт) llevará una cápsula con tardígrados hasta Fobos, uno de los satélites de Marte, en un viaje de ida y vuelta. ¿Sobrevivirán el viaje hasta Marte? ¿Sobrevivirán el aterrizaje en Fobos? ¿Sobrevivirán al viaje de regreso a la Tierra? En agosto de 2014 lo sabremos cuando la cápsula LIFE (Living Interplanetary Flight Experiment) sea analizada en un laboratorio biológico de Virginia, EE.UU. Junto con los tardígrados en la cápsula también se enviarán muestras de suelo del desierto del Néguev (Israel) así como 30 tubos de ensayo con 10 especies de bacterias, arqueas y eucariotas, seleccionados como posibles análogos terrestres a formas de vida primitiva en Marte. Entre las especies seleccionadas se encuentran Deinococcus radiodurans (bacteria extremófila resistente a la radiación), Bacillus subtilis (bacteria del suelo que forma endosporas protectora en ambientes extremos), Bacillus safensis (bacteria muy resistente a la radiación que se cree que ya ha llegado a Marte como contaminación en las sondas Spirit y Opportunity de la NASA en 2004), Methanothermobacter wolfeii (bacteria capaz de producir metano), Haloarcula marismortui (seleccionada por motivos similares) y Pyrococcus furiosus (una bacteria incluida como control). También se incluyen semillas de la planta Arabidopsis thaliana. La sonda aterrizará en Fobos, recogerá muestras del suelo, expondrá la cápsula LIFE al ambiente y retornará con ella y las muestras hasta la Tierra. Nos lo han contado en David Warmflash, “The smallest astronauts,” Scientific American pp. 36-37, Nov. 2011.

No es la primera vez que se envían tardígrados al espacio. Más información en Javier Mosquera, “Tardígrados espaciales,” La vida maravillosa 11 Feb. 2010. “Los tardígrados son llamados comúnmente “osos de agua” y son invertebrados acuáticos que apenas sobrepasan 1 mm de longitud (el tamaño medio se sitúa entre los 0,3-0,5 mm). Se pueden encontrar tanto en cursos de agua dulce y en océanos como en ambientes semiacuáticos terrestres. El aspecto más relevante de su biología es su capacidad de entrar en un estado de criptobiosis, es decir, de hibernación extrema, que les permite sobrevivir a bruscos cambios ambientales. La criptobiosis se puede presentar en cuatro formas: anhidrobiosis, criobiosis, osmobiosis y anoxibiosis. La anhidrobiosis es el tipo más estudiado en tardígrados y consiste en una pérdida casi total del agua corporal, alcanzando valores inferiores al 1%. El animal permanecerá en estado de anhidrobiosis mientras las condiciones desfavorables permanezcan y, llegado el momento, necesitará tan solo unas horas para rehidratarse y seguir con su vida donde la había dejado.”

Más información sobre la sonda Fobos-Grunt en, como no, Daniel Marín, “Fobos-Grunt: historia de una sonda marciana,” Eureka 16 Oct. 2011. “Si todo marcha según lo previsto, el próximo día 7 de noviembre a las 20:16 UTC despegará desde el cosmódromo de Baikonur la sonda rusa Fobos-Grunt (Фобос-Грунт) con destino a Marte. No es exagerado decir que el futuro del programa planetario ruso depende del éxito de esta misión, (…) porque si logra cumplir sus objetivos, en agosto de 2014 podremos ver la llegada a la Tierra de una cápsula con 200 gramos de muestras procedentes de la superficie de la mayor luna de Marte.”

PS (13 Nov. 2011): Daniel Marín, “El desastre de Fobos-Grunt,” Eureka, 11 Nov. 2011. “Un desastre con mayúsculas. La que debía ser la primera sonda interplanetaria rusa en quince años ha quedado varada en órbita terrestre después de no poder encender su motor para dirigirse a Marte. En el momento de escribir estas líneas, está claro que la misión Fobos-Grunt se puede dar totalmente por perdida. La gran esperanza de la exploración espacial rusa ha terminado como un montón de chatarra espacial que se desintegrará en la atmósfera más tarde o más temprano. Fobos-Grunt puede convertirse en uno de los satélites más tóxicos que hayan reentrado en la atmósfera terrestre porque de sus 13,5 toneladas de peso la mayoría son combustibles hipergólicos altamente tóxicos.”