Uno de los retos tecnológicos que actualmente enfrenta la física es la reducción de los costos y el aceleramiento de la velocidad para viajar en el espacio. La nota de The Economist aborda una de las propuestas más discutidas hoy en día: el viaje espacial mediante rayos láser.

Una de las intuiciones lógicas de la teoría de la relatividad es que aunque la luz no tiene masa, tiene impulso. Así cuando la luz rebota en un espejo, ejerce presión y si la luz recibida es lo suficientemente brillante, el espejo comenzará a moverse. La propuesta es algo vieja, Robert Forwar en 1970 mostró que un láser muy potente podría empujar una nave espacial con un reflector y la velocidad alcanzada sería de una décima parte de la velocidad luz o hasta más. Eso reduce impresionantemente el tiempo de desplazamiento en el espacio.

Las capacidades técnicas de aquellos años limitaban el proyecto, hoy en día es mucho más factible. Yuri Milner, un físico y multimillonario ruso, anunció que invertirá 100 millones de dólares en un programa llamado "Breakthrough Starshot”, con tal de proseguir su búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI, por sus siglas en inglés).

Teletranspórtame

El reto que presenta es la construcción de una nave espacial muy ligera que pueda llevar muy lejos el láser, idealmente esta no debe tener una masa mayor a un gramo. Para ello los avances en nanotecnología diseñarían un “chip espacial” [starchip] de silicio que sea capaz de llevar a bordo una cámara, un ordenador y un láser de comunicaciones y que sobreviva a las extraordinarias aceleraciones. El proyecto necesita un reflector que debe ser mucho más ligero que los espejos ordinarios: un reflector de escala atómica (decenas de átomos de espesor) con un capa de vidrio que solo refleje la longitud de onda de la luz del láser. El sistema de propulsión consistiría en 10 millones de rayos láser que produzcan un único rayo de 100 GW. En cuestión de minutos estaría a un tercio de la distancia a Marte y alcanzaría velocidades de un cuarto de la velocidad de la luz. Las distancias alcanzadas no podrían ser detectadas por ningún observatorio actual, pero la matriz de lanzamiento podría captar sus señales.

Si se logra, los costos también se reducirían en los despegues, ya que la matriz de lanzamiento podría ser utilizada una y otra vez. Incluso ésta podría funcionar mediante energía solar en algún desierto. Aún así, mucha de la tecnología necesaria tiene que ser mejorada para que un “tiro espacial” [starshot] sea viable. Entre estos retos tecnológicos está el sistema de captación y transmisión de energía solar que suministre los gigavatios necesarios, otro sería la forma de proteger al chip espacial de la basura espacial a una velocidad relativa de 80,000 km/seg, o quizá el más difícil, cómo concentrar y dar forma a millones de rayos láser en un solo haz de luz enfocado a 100 GW en un punto de miles de kilómetros de distancia –considerando también la turbulencia atmosférica–.

The Economist menciona que los retos no son sólo técnicos, ya que por otra parte su desarrollo podría ser amenazador y sumamente destructivo. Recordemos que la industria militar fue la que logró la realización de los cohetes. Hoy en día el láser también tiene un uso militar en la Agencia de Investigación de Proyectos Avanzados de Defensa en Estados Unidos, su combinación en un único haz de luz podría hacerla un arma muy potente. La energía en una de las explosiones de diez minutos necesarios para un chip-estelar es igual a la desatada en el bombardeo nuclear de Hiroshima. Por lo tanto se sugiere el control internacional de tal avance tecnológico.