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Después de New Horizons: ¿Alguna vez los humanos caminarán sobre Plutón?


El 1 de enero de 2019, la sonda New Horizons pasará dentro 10,000 kilometros de una reliquia de piedra y hielo que quedó desde el comienzo del sistema solar. Ultima Thule, que significa "más allá del mundo conocido", es el objeto más lejano que hemos intentado estudiar de cerca y marca el final exitoso de la carrera de la sonda. Anticipándonos al sobrevuelo del día de Año Nuevo e inspirados por la misión original de New Horizons, el sobrevuelo de Plutón en 2015, exploramos qué se necesitaría para que una tripulación humana pusiera un pie en el planeta enano favorito de todos y ellos ' Lo encontraré cuando lleguen.

De la Tierra a Plutón: la distancia hace que el corazón se vuelva más cariñoso

Cuando las imágenes regresaron de New Horizons en 2015, mostrándonos Plutón por primera vez, las dramáticas tomas del planeta enano inspiraron la imaginación de miles de millones. Habiendo visto el planeta enano de cerca, muchos deben haberse preguntado cómo sería poner un pie en Plutón.

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No tenemos que depender solo de nuestra imaginación; habiendo estado recientemente allí con New Horizons, sabemos mucho sobre el camino que tomaría un equipo humano y hemos resuelto las matemáticas meticulosamente. El mayor desafío de New Horizons fue cubrir la distancia de la Tierra a Plutón y asegurarse de que la sonda tuviera lo que necesitaba para llegar allí, pero una vez que se hizo el trabajo y la sonda New Horizons dejó la Tierra, todo lo demás estaba programado, así que todo lo que teníamos que hacer fue esperar a que llegara.

Mientras tanto, el mayor desafío de las misiones tripuladas es salir del planeta en el que ya estamos. Para viajar los miles de millones de millas entre la Tierra y Plutón, la cantidad de combustible que tendrías que llevar contigo no es un problema importante para New Horizons, pero para una misión tripulada sería prohibitivo. Los combustibles químicos son pesados ​​y eventualmente alcanzas un límite en la cantidad de masa que un cohete puede levantar del planeta. Se llama Ecuación de cohete y no hay forma de escapar de sus matemáticas.

Sin embargo, no te rindas. Hay una manera de conseguir una nave capaz de atravesar la distancia entre la Tierra y Plutón fuera del planeta. Ha estado en un cajón de la NASA durante medio siglo.

Proyecto Orión: ¡Ahorre tiempo y viaje a Plutón como un jefe!

Project Orion es posiblemente el plan más pesado inspirado en el heavy metal para que la humanidad se adentre en el espacio exterior que jamás se le haya ocurrido.

A finales de la década de 1950, la carrera espacial era nueva, al igual que la energía nuclear. Los científicos estaban trabajando duro para poner los cohetes en órbita, pero estos fueron también los primeros días del programa espacial, en los que los cohetes giraban en diferentes direcciones antes de explotar a quince metros del suelo. Pedir a los científicos de cohetes que construyeran un cohete que pudiera viajar la distancia entre la Tierra y Plutón fue una buena manera de hacer que se rieran e ignoraran.

Sin embargo, no para Freeman Dyson. Cuando la empresa aeroespacial estadounidense General Atomic buscó ayuda en Dyson, un físico británico de renombre, todo lo que querían era un cohete que usara energía nuclear para entrar en órbita. Lo que Dyson les dio ha cautivado la imaginación de los ingenieros desde entonces.

El Proyecto Orión, como se conoció el diseño, era un barco propulsado por fuego atómico. Al dejar caer una bomba nuclear detrás de la nave, detonarla y repetirla según sea necesario, podría montar la fuerza colectiva de múltiples bolas de fuego atómicas hacia los cielos como un demonio absoluto. Lo único que el Proyecto Orión no hace es aullar a la luna al despegar.

No solo eso, sino que una vez en el espacio, el Proyecto Orión aprovecha al máximo la física newtoniana. Al acumular impulso en el vacío, el barco alcanza velocidades completamente inalcanzables cuando se usa un propulsor químico.

El General Atomic quería entrar en órbita, pero Dyson les dio una nave que podría llevarlos a cualquier parte del Sistema Solar. Con un problema.

Esta nave sería una catástrofe ecológica para el planeta si se lanzara desde la superficie. Incluso la gente en ese momento vio que impulsar cohetes con explosiones nucleares haría llover suficiente lluvia en la atmósfera con el tiempo que envenenaría el planeta, por lo que el Proyecto Orión nunca despegó. Pero, ¿y si hubiera una forma de solucionar este problema?

La construcción de estructuras seguras en el espacio no es algo nuevo, lo hemos hecho con la Estación Espacial Internacional. Al igual que la ISS, partes de una nave Orion podrían poner en órbita cohetes convencionales. Una vez allí, solo necesitarás ensamblarlo. Seguro, sería exageradamente caro, y conseguir el material nuclear para todas esas bombas podría ser un problema, pero es posible.

Una vez completado, tendrías una nave de propulsión nuclear lo suficientemente grande como para soportar una tripulación humana. Usando explosiones nucleares para aumentar la velocidad, nuestra tripulación podría cubrir el 5 mil millones de kilómetros (3 mil millones de millas) distancia entre la Tierra y Plutón en aproximadamente 2 años. El viaje de ida y vuelta tomaría menos tiempo de viaje del que tomó New Horizons para llegar a Júpiter.

Superando el tiempo y la distancia, Plutón estaría al alcance

Ahora que sabemos que es posible, en teoría, llegar a Plutón y regresar, todo lo que queda es averiguar qué hacer cuando lleguemos allí.

Siempre hemos sabido que Plutón tiene una atracción gravitacional débil, pero New Horizons confirmó que se trata de 1/2 de la luna. Con tan poca gravedad, nuestra tripulación estaría 1/12 del peso estaban en la tierra. Un miembro de la tripulación que pesa 82 kilogramos (180 libras) en la Tierra pesaría solo alrededor de 7 kilogramos (15 libras) en Plutón. El barco necesitaría reducir la velocidad a aproximadamente 800 m / s (2600 pies / s) para entrar en una órbita estable. Montar una ola de impulso nuclear, esto no es poca cosa.

Dado que el hielo de nitrógeno cubre gran parte de la superficie, un módulo de aterrizaje tendría que encontrar un tramo plano de roca asentada, un desafío no tan diferente al de cuando aterrizamos en la luna. Hay pocas razones para creer que la vida podría sobrevivir en condiciones extremas tan lejos, por lo que, a diferencia de Titán, la luna de Saturno, u otras lunas oceánicas del sistema solar, hay poca preocupación por contaminar la superficie. Si bien hay datos que sugieren que podría existir un océano debajo de la superficie del hielo, nadie espera encontrar vida en Plutón.

Y si nuestra tripulación no tiene cuidado, tampoco durarán mucho. Casi 3.9 mil millones de millas del sol, la temperatura oscila entre -382 y -364 Fahrenheit (-230 y -220 grados Celsius). Nadie sabe cómo sería el clima, pero donde hay atmósfera, los vientos pueden llegar hasta 230 mph (370 kilómetros por hora)

Sin embargo, nuestra tripulación vino preparada, así que cuando el primer humano que abandone el módulo de aterrizaje ponga un pie en Plutón, verá algunas vistas increíbles.

Caronte

Caronte, la luna más grande de Plutón, tiene una órbita bloqueada por mareas. Esto significa que si nuestra tripulación puede ver a Caronte desde donde aterrizaron, nunca se moverá por el cielo. Caronte también está mucho más cerca de Plutón que nuestra luna de la Tierra, por lo que nuestra tripulación vería una luna mucho más grande de lo que parece la nuestra cuando está llena. Si una luna llena en la Tierra tiene el ancho de su pulgar en relación con el observador, para nuestra tripulación humana en Plutón, Caronte parecería tan grande como su puño en el cielo.

El sol

Se necesita la luz del sol entre 4.5 y 6,5 horas para viajar la distancia a Plutón, mientras que solo se necesita 8 minutos tiempo de viaje para que la luz del sol llegue a la Tierra. La diferencia de intensidad a estas distancias significa que, si bien mirar al sol en la Tierra es increíblemente incómodo y peligroso, la disminución de la intensidad de la luz solar en Plutón sería tal que nuestra tripulación podría mirarlo directamente sin molestias. El sol se vería como una estrella normal, solo que sería 650 visitas más brillante que cualquier otra cosa en el cielo, algo que ningún ser humano ha visto jamás.

Altísimas crestas de cuchillas de afeitar y agujas gigantes

Si el módulo de aterrizaje se posaba en la región ecuatorial, la característica dominante del paisaje podrían ser agujas gigantescas y crestas afiladas hechas de hielo de metano. Al elevarse tan alto como rascacielos, estos podrían resultar de la sublimación estacional de la superficie helada de Plutón a medida que se acerca al sol. El mismo proceso ocurre en la Tierra, aunque a una escala mucho más razonable de un metro o dos.

Nuevos horizontes para explorar

Al reunir los recursos, algo como esto sería más de lo que cualquier país podría pagar. Lamentablemente, proyectos de esta escala requerirían un esfuerzo internacional de colaboración que es difícil de construir en el mejor de los casos. Pero, si los humanos del futuro pueden encontrar la voluntad, los recursos y el tiempo para viajar a Plutón, ¿quién puede decir lo que no podemos hacer? Una vez que nuestro equipo termine allí, es posible que decidan seguir persiguiendo New Horizons y echarle un vistazo a Ultima Thule también.


Ver el vídeo: Pluton y mas allá (Septiembre 2021).