Breakthrough Starshot es un proyecto para lanzar una nave espacial que pueda viajar a un 20% de la velocidad de la luz y explorar el sistema de Alfa Centauri, situado a 4.37 años luz. Allí sabemos que está el exoplaneta más cercano a la tierra, Próxima Centauri b que además se encuentra en la zona habitable.

El proyecto Breakthrough Starshot está financiado con 100 millones de dólares del multimillonario ruso Yuri Milner y está apoyado por personajes como Mark Zuckerberg, fundador de Facebook o por el famosísimo físico Stephen Hawking.

Esta iniciativa, pretende desarrollar una nanonave que pueda ser impulsada mediante láseres muy potentes situados en tierra.

Imagen del concepto Breakthrough Starshot

El objetivo de esta misión es llegar al sistema estelar de Alfa Centauri aproximadamente 20 años después del lanzamiento. Allí tomará fotos de todos los planetas que orbiten a la estrella Próxima Centauri, una de las tres estrellas que componen el sistema de Alfa Centauri.

Ilustración del sistema solar y del sistema estelar de Alfa Centauri

De momento solo concomemos un planeta orbitando a Próxima Centauri: Próxima Centauri b, el planeta extrasolar más cercano a la tierra con posibilidad de tener agua líquida en su superficie.

Recreación artística de Próxima Centauri b: Aunque esta imagen nos lleva a pensar que pueda existir algún tipo de vida en este planeta, la cosa se complica cuando tenemos en cuenta que Próxima Centauri es una estrella enana roja, ya que este tipo de estrellas suelen emitir fulguraciones muy energéticas. Además, no sabemos si el planeta tiene un campo magnético propio, lo cual ayudaría a conservar su atmósfera.

Diseño

Peter Worden, exdirector del AMES Research Center de la NASA, es el encargado de coordinar una larga lista de destacados científicos, que serán los que lleven a cabo los estudios iniciales del proyecto.

Aunque aún queda mucho por investigar, los componentes principales de la nave son:

– Microchip de unos pocos gramos de masa, que tenga: una cámara, unos pequeños impulsores fotónicos, una fuente de energía (generador de radioisótopos), un equipo de comunicación e instrumentos de navegación.

Foto de un prototipo de microchip que ya se ha puesto en órbita y se han hecho las primeras pruebas de concepto.

– Vela láser de unos pocos metros (≈5m) que sea muy reflectante para que reciba el mayor impulso posible y no acabe absorbiendo demasiada energía, lo que haría que se quemaran sus componentes. Además, no podrá tener un grosor mayor a unos cientos de átomos debido a las limitaciones de peso (esta parte aún requiere de numerosos avances en nanotecnología).

Vela impulsada con luz solar, probada en la misión IKAROS de la agencia espacial japonesa.

– Red de láseres con una potencia de 100 gigavatios que puedan ser focalizados sobre la vela. La antenas emisoras de los pulsos láser también pueden funcionar como telescopios para captar imágenes o señales.

Red de láseres apuntando a la nanonave.

Proceso de lanzamiento

El proceso de lanzamiento es complejo, pero el esquema principal es:

  1. Acumular energía en los telescopios láser del orden de 100 GWh (de hecho, para el último análisis de la misión se calcula que se necesitarían 63 GWh).
  2. Poner en órbita con un cohete químico convencional un enjambre de cientos de nanonaves.
  3. Enfocar con la red de telescopios láser a cada nanonave durante nueve minutos, hasta que la nanonave alcance una velocidad de 0,2c. La máxima aceleración durante el lanzamiento llegaría 14.900 g, casi 15 000 veces más grande que la aceleración a la que estamos sometidos en la superficie de la tierra.
  4. Corregir la trayectoria de la nave en su viaje hacia Próxima Centauri. Al viajar tan rápido, el material del que esté hecho la nave chocará contra el medio interestelar y se ionizará. Por tanto, habrá que tener en cuenta los campos magnéticos que aunque débiles, existen en nuestra galaxia.
  5. Tomar imágenes de los planetas y otros datos científicos y trasmitirlos a la tierra mediante pulsos láser.
  6. Utilizar los telescopios láser del lanzamiento para recibir la señal unos cuatro años después del envío.

Perspectivas

Estamos ante un proyecto que podría revolucionar no solo los viajes interestelares, que con cohetes tradicionales están totalmente fuera de nuestro alcance, sino también la exploración del sistema solar.

Podríamos mandar naves a cualquier planeta en cuestión de horas, a Marte tardaríamos poco más de dos horas y a Neptuno, el planeta más lejano, unas veinte. Además, lograríamos explorar los confines de nuestro sistema solar, la nube de Oort, de donde pensamos que provienen los cometas de periodo largo y de la cual no conocemos apenas nada. O acercarnos a asteroides interestelares tan interesantes como ‘Omuamua.

Esperemos que este proyecto siga avanzando y en las próximas décadas tengamos una nueva forma de explorar nuestro universo. ¡Larga vida al proyecto Breakthrough Starshot!