El gran problema de las naves espaciales que viajan cerca de la velocidad de la luz

Sin duda alguna, el futuro de la exploración espacial interestelar pasará por una serie de cambios que permitan recorrer mucho más rápido las enormes distancias que nos separan del resto de la galaxia.

Por eso, una de las ideas más prometedores para conseguir es la del uso de las velas solares. Se trata de una tecnología que usa el viento solar del espacio para alcanzar velocidades relativistas, es decir, que estén cercanas a la velocidad de la luz.

Sin embargo, llegar a alcanzar esas velocidades representan un reto sumamente complejo por cuenta de los desafíos técnicos en materia de construcción. De igual manera, hay que considerar el uso de la inteligencia artificial para que pilote la nave y el mismo impacto de la tripulación humana que viaje a bordo.

Así las cosas, un nuevo estudio que fue realizado por ingenieros y astrofísicos de la Universidad de Berkeley, en California, analizó los efectos que los viajes espaciales relativistas tendrán en las comunicaciones. Sus resultados están siendo revisados para su publicación en la revista científica Elsevier.

¿Qué encontraron?

Los expertos aseguran que, durante la fase de crucero de una misión espacial de estas características -la cual es cercana a la velocidad de la luz-, las comunicaciones dificultarán enormemente las misiones tripuladas por humanos. Esto se debe a que las transmisiones unidireccionales y bidireccionales tendrían un enorme desfase que pondría en peligro la seguridad de los astronautas.

“Partimos de la base de que las señales de comunicación son electromagnéticas y, por tanto, se transmiten a través de fotones”, explicó el equipo en declaraciones para el medio especializado Universe Today.

De acuerdo con el estudio mencionado, la falta de comunicación es menos grave en las misiones robóticas porque las primeras solo son necesarias durante la fase de aterrizaje. Sin embargo, cuando se trata de misiones tripuladas lo ideal sería mantener una comunicación constante con los astronautas en medio de todas las fases de la misión.

La relatividad, otro problema

Otro factor muy importante, dicen los investigadores, es que las comunicaciones en este tipo de misiones tienen que tener en cuenta la Relatividad Especial. Los relojes internos de estas naves avanzarán más lentamente que los relojes de la Tierra.

Además, las comunicaciones hacia y desde la misión estarán sujetas al efecto Doppler: esto hace que -aunque, como dice la Relatividad General, la velocidad de la luz sea constante en el vacío y no aumente ni disminuya en función del movimiento del observador o de la fuente- si el espacio entre los objetos se agranda, su luz se desplaza a longitudes de onda más largas.

Las comunicaciones, un freno para la exploración

Pero la dificultad más grande es la imposibilidad de mantener contacto con la Tierra en determinados periodos de la misión, la dificultad de transmitir información y la necesidad de autonomía ponen en seria duda la viabilidad de las misiones interestelares. Así las cosas, de no implementarse un sistema de hibernación o suspensión criogénica que hagan innecesaria la comunicación durante la fase de crucero, este tipo de misiones podría pasar a manos de exploradores robóticos.

“Aunque el planteamiento analítico es general, los resultados numéricos se aplican a hipotéticas misiones futuras en las que los seres humanos viajen a velocidades próximas a la de la luz”, dicen los investigadores.

Así las cosas, a pesar de que tales velocidades no son factibles con tecnologías de propulsión actuales, esto puede llegar a cambiar.

“A pesar de que tales velocidades no son factibles con las tecnologías de propulsión actuales, esto puede cambiar. Estas velocidades pueden no ser necesarias para el viaje humano a las estrellas más cercanas, pero permitirían viajar a distancias mucho mayores dentro de una vida humana típica”, dice un fragmento del estudio mencionado.