¿Es la Tierra el mejor mundo para poder alcanzar el espacio?

Por Daniel Marín, el 2 junio, 2018. Categoría(s): Astronáutica • Exoplanetas • Sistema Solar ✎ 135

La mayor parte de los casi cuatro mil planetas extrasolares que conocemos son supertierras y minineptunos, dos tipos de mundos que no existen en nuestro sistema solar. Las supertierras son, como su nombre indica, planetas rocosos más grandes que nuestro planeta (con un radio comprendido entre uno y dos veces el terrestre). Este tipo de exoplaneta bien podría ser el más idóneo para albergar vida a lo largo y ancho de la Galaxia. Las supertierras tienen una mayor gravedad y, probablemente, una mayor actividad volcánica a lo largo del tiempo, lo que permitiría mantener una atmósfera densa durante eones. La actividad interna más intensa también se traduciría en una tectónica de placas más longeva y en un campo magnético más intenso, lo que ayudaría a preservar la habitabilidad del planeta por mucho tiempo. Por estos motivos se suele clasificar estos mundos como superhabitables. Pero, desde el punto de vista de una civilización tecnológica, ¿son las supertierras las más idóneas para alcanzar el espacio?

Recreación artística de una supertierra (NASA/Ames/JPL-Caltech).
Recreación artística de una supertierra (NASA/Ames/JPL-Caltech).

Michael Hippke ha analizado este problema en un reciente artículo y lo cierto es es que los «superterrestres» lo tendrían bastante crudo para alcanzar el espacio. Para entender la cuestión necesitamos conocer dos fórmulas muy famosas. La primera es la que nos da el cálculo de la velocidad de escape de un mundo, una sencilla fórmula que se deriva de la expresión de la energía potencial gravitatoria y la conservación de la energía mecánica. Esta formulita nos dice que velocidad mínima tenemos que alcanzar para dejar atrás el pozo gravitatorio de un cuerpo celeste si queremos explorar lo que hay más allá.

Fórmula para calcular la velocidad de escape de un cuerpo (Hippke).
Fórmula para calcular la velocidad de escape de un cuerpo (Hippke).

La segunda fórmula tiene que ver con la famosa ecuación del cohete de Tsiolkovsky, una relación que nos da la relación entre la masa inicial y la final de un cohete en función de la velocidad de escape del motor.

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Proporción entre la masa inicial y final de un cohete en función de la velocidad de escape y la velocidad de salida de los gases de escape del motor (Hippke).

En la Tierra es bien sabido que la velocidad de escape es del orden de 11 km/s. Esta es la velocidad mínima que debemos alcanzar para explorar otros cuerpos del sistema solar. Al contrario de lo que mucha gente piensa, si llegas a la velocidad de escape no te vas a alejar de la Tierra a 11 km/s para siempre. Lo único que vas a lograr es quedarte en una órbita independiente alrededor del Sol. Si además queremos viajar a otros planetas debemos añadir a la velocidad de escape la velocidad necesaria para alcanzarlos, un término que recibe el nombre de velocidad de exceso hiperbólica. La confusión se produce porque es fácil olvidarse de que no estamos ante un problema con un solo cuerpo celeste, sino que también tenemos que tener en cuenta al Sol. Alcanzar la velocidad de escape terrestre nos debería situar en una trayectoria hiperbólica con respecto a la Tierra, pero como estamos en el sistema solar en realidad nos quedamos en una órbita elíptica alrededor del Sol. Como caso especial, para viajar a la Luna técnicamente no es necesario alcanzar la velocidad de escape y basta con situar nuestra nave en una órbita elíptica muy amplia. No obstante, la diferencia de velocidades es muy pequeña, de ahí que se suela considerar que las misiones lunares Apolo alcanzaron esta velocidad.

Ahora bien, ¿qué pasa con las supertierras? Tomemos como ejemplo Kepler-20b, una supertierra de 1,7 radios terrestres y una masa cercana a diez veces la de nuestro planeta. Kepler-20b no es un mundo habitable, pero nos sirve como ejemplo de este tipo de exoplanetas ya que por encima de las dimensiones de Kepler-20b la mayor parte de mundos serán minineptunos, no supertierras. Pues bien, la velocidad de escape de Kepler-20b sería de 27 km/s. ¿Y qué implicaciones tiene esta cifra para el viaje espacial?

La diferencia no parece excesiva, pero recordemos que en la ecuación de Tsiolkovsky la relación entre la masa final y la inicial de un cohete —y por tanto la masa de combustible necesaria— aumenta de forma exponencial según la velocidad final que queramos alcanzar. Para simplificar las cosas imaginemos primero un cohete de una sola etapa (SSTO) con un sistema de propulsión químico. La eficiencia de un sistema de propulsión viene dado por el impulso específico, una magnitud que es proporcional a la velocidad de las partículas de los gases de escape y que para un motor químico criogénico (hidrógeno y oxígeno líquidos) ronda los 350 segundos al nivel del mar (dejamos el empuje fuera de la ecuación porque se supone inmediato al ser un caso límite ideal).

Júpiter III, un cohete gigante de fantasía capaz de situar entre 200 y 500 toneladas en LEO (TeamVision).
Júpiter III, un cohete gigante de fantasía (y propulsión química) capaz de situar entre 200 y 500 toneladas en LEO (TeamVision).

Aplicando la ecuación de Tsiolkovsky nos damos cuenta de que en la Tierra un cohete de una etapa deberá tener una proporción de 26 entre la masa inicial y la final si quiere alcanzar la velocidad de escape. Esto es, por cada kg de masa final —o carga útil— deberá llevar 26 kg de combustible. Para una supertierra como Kepler-20b esta relación es de 2.700. Naturalmente esto es solo un límite inferior ideal. En realidad los cohetes tienen una masa estructural no nula y los motores poseen empujes no instantáneos que empeoran sus prestaciones, de ahí que se usen lanzadores con varias etapas para alcanzar la velocidad final. Por eso la mayor parte de cohetes tienen realmente una proporción entre la masa inicial y la final con un valor situado entre 50 y 150 (para los grandes lanzadores los valores habituales son entre 70 y 80).

Si suponemos una relación de 80 entre la masa inicial y final de un cohete, para una supertierra necesitaríamos un lanzador de más de 9.000 toneladas al lanzamiento solo para situar una tonelada de carga útil en una trayectoria de escape. Esto significa que el cohete debería tener una masa tres veces superior a la del Saturno V. Claro está que una tonelada no da para mucho. Si lo que queremos es lanzar algo más provechoso, como por ejemplo el telescopio espacial James Webb, de 6,2 toneladas, tendríamos que construir un cohete con una masa mínima al lanzamiento de 55.000 toneladas (por comparación el Titanic tenía una masa de unas 50.000 toneladas). ¿Y en el caso de que los superterrestres quisieran viajar a una hipotética luna? Si tomamos las 45 toneladas de carga que el Saturno V podía poner en trayectoria lunar como referencia, estamos hablando de un cohete con una masa superior a las 400.000 toneladas (fíjate que hasta ahora no hemos tenido en cuenta el peso de semejante monstruo sobre la superficie de una supertierra, algo que depende de la densidad del planeta y que podría ser entre una y tres veces el peso terrestre).

Así que, efectivamente, las supertierras puede que sean mundos superhabitables, pero sus habitantes se verían atrapados en su superficie, incapaces no solo de viajar a otros mundos, sino quizás incluso de poner en órbita satélites meteorológicos, de comunicaciones o científicos. Y en realidad la situación puede que sea mucho peor, ya que no olvidemos que las supertierras deben tener, de media, atmósferas más densas que la nuestra. Cuanto más densa sea la atmósfera, menor serán las prestaciones de los motores ya que los gases de escape se verán frenados por el aire circundante, por no hablar del rozamiento en las etapas iniciales del vuelo. En este punto muchos se estarán preguntando si no sería posible usar otros sistemas de propulsión aparte de los motores químicos. Evidentemente, los superterrestres no tendrían más remedio que acudir a otros sistemas, pero no sería sencillo. Los motores nucleares térmicos (NTP) apenas permitirían reducir la masa de los cohetes (estos motores tienen un Isp relativamente alto en el vacío, pero a nivel del mar las prestaciones son muy parecidas a los químicos), así que la única opción viable sería la propulsión nuclear por pulsos como en el proyecto Orión. O sea, deberían emplear armas nucleares para salir al espacio, una alternativa con obvias desventajas desde el punto de vista medioambiental. También se puede usar un ascensor espacial, pero primero debemos alcanzar el espacio para construirlo, así que no creo que sea una opción viable a corto plazo, aunque a la larga seguramente es la única.

Recreación de una nave de pulsos nucleares tipo Orión ().
Recreación de una nave de pulsos nucleares tipo Orión (Rhys Taylor).

Por tanto, ¿vivimos en el mejor de los mundos para el viaje espacial? Obviamente, un mundo más pequeño como Marte sería mejor, pero ya sabemos cómo ha acabado el planeta rojo. Un planeta muy pequeño es más favorable para acceder al espacio, pero puede perder su atmósfera y su condición de habitable después de unos pocos miles de millones de años. Visto lo visto, mejor la Tierra que una supertierra.

Referencias:

 



135 Comentarios

  1. Bueno, creo que hay más opciones que estas. Podrías usar una ascensión mediante globo o avión para quitarte la mayor parte del rozamiento y parte de la lucha contra la gravedad. O usar un railgun gigantesco aprovechando alguna montaña elevada que lance tu carga al espacio ya desde unos cuantos kms sobre el nivel del mar y a velocidad ya supersónica, estilo hyperloop.

    Obviamente una civilización ‘atrapada’ en ese pozo gravitatorio optimizaría su acceso al espacio lanzando cargas pequeñas durante mucho tiempo pero no creo que el impedimento sea total.

      1. Con el cañón orbital puedes lanzar robots.
        También puedes construir su tubo de lanzamiento descomunalmente largo para permitir una aceleración más suave, para lanzar naves con motor tripuladas.

      2. Basta con hacer un diseño circular donde se puede acelerar lentamente, y como si fuera un tren luego se cambia la trayectoria hacia la rampa final de salida.

        1. No pierdan tiempo discutiendo, TODOS esos problemas están conceptualmente resueltos. La construcción de un Railgun (alias Mass Driver, Electromagnetic Catapult, etc.) sería una pesadilla ingenieril… y astronómicamente cara. Pero la tecnología ya existe.

          Recomiendo encarecidamente el vídeo Upward Bound: Mass Drivers de esta playlist:
          https://www.youtube.com/playlist?list=PLIIOUpOge0LsGJI_vni4xvfBQTuryTwlU

          Más interesantes aún son los Launch Loops, también en dicha playlist. En fin, que en esa playlist están todos los sistemas comentados aquí y algunos más 🙂

          Bon appétit!

    1. Todas las opciones tienen que luchar contra la gravedad, haría el uso de globos, aviones, incluso la construcción de la estructura de una railgun extremadamente complicados.

    2. Muy bien traído eso del globo, David.

      Por otra parte, podría usarse la propia atmósfera como fluido propelente. De esta forma los cohetes nucleares tendrían un ISP mucho más alto durante las primeras fases del lanzamiento, puede que el doble que en el vacío. En mi humilde opinión, creo que se podrían poner en órbita satélites del orden de 5 toneladas de masa con lanzadores nucleares que aprovechen las densas atmósferas como fluido propelente, lanzadores que no creo que fueran más grandes que un energía ruso.

      Saludos.

  2. A golpe de cohete lo tienen chungo, pero si la atmósfera es sustancialmente mas densa (tengo en mente Eve, el planeta de KSP xD) un sistema de lanzamiento que tenga de primera etapa un avión podría alcanzar una altura sustancial gracias a la mayor sustentación y de ahi pa’rriba, eliminando un buen porcentaje de la masa inicial.

    1. Me encanta el gráfico …. gracias! Ojalá haya algo igual pronto disponible o lo muestren.
      No sé qué tal va el BFS en desarrollo. Supongo que peor que el BFR, que parece bastante avanzado.

  3. Lo bueno de los problemas es que te obliga a soluciones mas técnicas.
    En un mundo así aprovechar los recursos de asteroides se volvería una meta muy clara.

    Slds,

  4. Yo pienso lo mismo: una mayor densidad atmosférica permite un gran incremento en la altitud conseguida por medios convencionales (plataformas aéreas flotantes, aviones…), con la consiguiente merma de tonelaje inicial, necesidad de propulsión y pérdida por rozamiento.

    No obstante, quizá me equivoque, pero… ¿no se dijo en no sé qué artículo que según los cálculos, SORPRENDENTEMENTE la inmensa mayoría de exoplanetas de tipo rocoso, incluidas las supertierras y los minineptunos, de entre 0.8 y 3 radios terrestres, tendrían GRAVEDADES SUPERFICIALES de alrededor de 1G?

    Si es así, se acabó el problema del acceso al espacio, ¿no?

    1. El problema es la velocidad de escape, no el valor de g. Fíjate en la fórmula para calcular la velocidad de escape, en el divisor se tiene “R” pero en la fórmula para calcular la aceleración de la gravedad (g) es R al cuadrado. En otras palabras, la velocidad de escape disminuye bastante más despacio que la gravedad para una misma masa al ir aumentando el radio de esta.

      1. Exacto, la velocidad de escape no es proporcional a la aceleración gravitatoria en la superficie. El mejor ejemplo es KSP, donde el planeta Kerbin tiene diez veces menos radio que la tierra, la misma aceleración superficial, y aproximadamente un tercio de dV necesaria para llegar a órbita. Aparte, como tiene una atmósfera igual de densa que la tierra, te demuestra que ese es un efecto secundario, y que el factor fundamental para saber lo difícil que es el vuelo espacial es la velocidad de escape.

        Respecto a abandonar una supertierra… dos opciones veo. Una, la deprimente, es que no se hace. Por una casualidad la Tierra es justo el límite superior para hacer el viaje espacial viable, y la inmensa mayoría de las civilizaciones que alcanzan el espacio se desarrollan en minitierras donde un SSTO es mucho más razonable, y el viaje espacial mucho más económico. Yo que sé, ayudaría a resolver la paradoja de Fermi.

        La otra es más optimista: un motor de fusión de gran relación empuje/peso es viable con tecnología avanzada. En ese caso, es viable que haya civilizaciones de super-aliens forzudos con naves espaciales dando vueltas por ahí.

        Casi prefiero la primera, la verdad: nos convierte a nosotros en los alienígenas superforzudos con naves espaciales.

        1. Tampoco echemos por tierra a la propulsión Orión tan rápido. Dependiendo del régimen de vientos del planeta, de la distribución de océanos y masas continentales, habida cuenta de su mayor superficie… quizá los efectos ambientales no sean tan dramáticos como en la Tierra.

          También podrían minimizarse bastante, excavando por ejemplo un tubo en el suelo de varios km de profundidad, alargándolo después con una estructura tubular de diámetro mucho mayor, flotante y ligera, de varios km de altura, y manteniendo el interior a baja presión, igualada con la de la capa más alta a la que el tubo flotante pudiese llegar. En esas condiciones, con dos explosiones dentro del tubo excavado, y otra más en el flotante, seguramente se podría salir del planeta sin demasiado problema y sin poner en peligro a la tripulación..

          A ver, es especular por especular… pero la necesidad aguza el ingenio, y no en todas las sociedades tienen por qué tener el raterismo en fondos de investigación que hay en la Tierra, ¿no? (sin contar, que igual ni siquiera conocen el dinero…)

          1. Por no hablar de que con un propulsor Orión no hay prácticamente límite real en cuanto a la masa que puedes poner en órbita. Podrías ir a lo grande, y en el primer lanzamiento poner en órbita una estación espacial del tamaño de una ciudad pequeña, con cientos o miles de personas, que sería la encargada de construir el ascensor espacial que te permitiría construir el resto.

            Así, con un único lanzamiento ya tendrías resuelto el problema, y si por aquí hemos sobrevivido a cientos de pruebas nucleares, no veo por qué el medio ambiente de un planeta más grande no sobreviviría a eso.

          2. Hombre, un motor Orion (AKA, Old Boom Boom) es prácticamente un motor de fusión. De hecho, sin el prácticamente, a partir de ciertas escalas. El tema es que, aunque muy viable técnicamente, no está nada claro que sea viable políticamente, sobre todo para un uso continuado. Al fin y al cabo las ‘unidades pulsátiles’ no dejan de ser armas nucleares extremadamente avanzadas capaces de colimar su explosión en una lanza de fuego atómico de miles de kms de largo. Su otro uso investigado era incerceptar grupos de ICBMs…

          1. Se me olvidaba que la mayor superficie a una G del sistema solar era la zona de 1 atmósfera de Saturno. Gracias por comentarlo, U-95, es mucho mejor ejemplo que el mio.

      2. U-95
        Yo también contaba más con g que con R.
        ¿Entonces una manera tosca de explicarlo sería que a mayor radio planetario necesitamos mucha mayor velocidad lineal para conseguir la fuerza centrífuga suficiente para salir despedidos del planeta?

        1. Es una manera, si, pero casi casi oscurece más el asunto. Una mejor es que si sacas la ecuación de velocidad de escape, que te ha puesto Dani en la cabecera, resulta que es proporcional a M/R, o mejor dicho aún, a (M/R)^0.5, mientras que la aceleración gravitatoria es proporcional a M/R^2. Vamos, que las dos cosas son igual de importantes, masa y radio, para salir de un planeta, pero para ‘lo que te empuja’, el radio es mucho más importante.

    2. Entrada muy entretenida sobre un estudio la mar de interesante. Da material para unas cuantas novelas de ciencia ficción dura.

      Por cierto, cuando Noel pregunta que:

      “(…) ¿no se dijo en no sé qué artículo que según los cálculos, SORPRENDENTEMENTE la inmensa mayoría de exoplanetas de tipo rocoso, incluidas las supertierras y los minineptunos, de entre 0.8 y 3 radios terrestres, tendrían GRAVEDADES SUPERFICIALES de alrededor de 1G?”

      Se está refiriendo a este artículo:

      https://www.uv.es/uvweb/universidad/es/listado-noticias/casi-mitad-exoplanetas-conocidos-tienen-gravedad-similar-la-tierra-estudio-universitat-1285846070123/Noticia.html?id=1285967140827

      Saludos

      1. Gracias por el enlace!

        Si algo siempre me ha gustado en el blog aparte de los geniales artículos de Daniel, es el enorme conocimiento colectivo volcado aquí, uno aprende un montón.

        Saludos.

  5. 🙂 Dani, una pregunta: si algún día los humanos pudieran aterrizar en una supertierra, ¿como -los humanos-volverían a la órbita baja? no me imagino un LEM del tamaño de un cohete, aun su etapa de ascenso seria muy pesada.

    1. creo que la respuesta es obvia, aterrizar en una supertierra seria una sentencia de muerte a menos que sea habitable y decidas quedarte el resto de tu vida ahí, no podrás escapar del planeta una ves que estés en el. por otro lado no sabemos que le pasaría al cuerpo humano si aterriza en un planeta en el cual su peso corporal sea entre 3 o 4 veces superior a la tierra. es decir, una persona de 80 km podría pesar entre 300 y 400 kilos en una supertierra!!

        1. Y cual seria la presión atmosférica? Mucho mayor a 1000 milibares seguro. Para empujar nuestros pulmones no bastaría el diafragma y se necesitaría un regulador y un cilindro de buceo. Si la presión fuese de de 2 atm seria como bucear a solo 10 m el gasto de aire por minuto. Un tubo daría para mas o menos 40 minutos.

          1. Creo que no haría falta siempre que la presión parcial de oxígeno no fuera muy alta. A dos atm. y 10% de O2 sería como en condiciones normales. Al igual que se puede respirar O2 puro a 1/3 de atm.

      1. es lo que iba proponer yo y pregunto desde mi ignorancia , sin animo de caer en el magufismo ¿alguna vez se llevaron estudios serios sobre ello ? .

  6. Muchas gracias por esta interesante entrada Daniel.
    Echaba de menos algo de información sobre alternativas a combustibles químicos. Gracias por la información sobre los combustibles nucleares.
    Es una pena que TESS sólo pueda captar supertierras. No sé si algún telescopio actual puede captar tierras o el hubble u otro detector de exoplanetas y hasta qué distancia.
    Actualmente creo que no tendremos que enfrentarnos a decisiones sobre si ir o no a alguna supertierra, y los inconvenientes de salir de ella, ya que están a miles de años de la tierra a las velocidades actuales (dichoso emDrive … nos ha fallado).

    1. aterrizar y salir de una supertierra podría ser un inconveniente para nuestros descendientes dentro de miles de años, si es que logramos convertirnos en una especie interestelar

    2. Para el método de transito no estas limitado por el tamaño del planeta, sino por la relación entre la luminosidad de la estrella y la caída de esta cuando pasa el planeta por delante. Por tanto para planetas cercanos a estrellas poco brillantes puedes encontrar planetas del tamaño de la Tierra.

      1. Gracias por tu respuesta.
        Ya, pero las tierras cercanas a las estrellas pueden recibir más radiación o ‘llamaradas’ y eso hace que sean menos candidatas a sostener vida.
        Yo entiendo por ello que tendré que esperar a otros proyectos de telescopios con otras características que les permitan detectar planetas a una distancia de seguridad de la estrella y dentro de la zona de habitabilidad para encontrar nuestro planeta alternativo. En eso no estoy desanimado, dado el interés general de la gente y gobiernos en encontrar un planeta así. Tengo la impresión de que tenemos muchos proyectos desplegados o pendientes de desarrollo, dedicados a detectar y analizar las estrellas y los planetas y muchos datos pendientes para analizar. Bueno, Kepler, Gaia, JWST, TESS, PLATO, WFIRST (No creo que lo vayan a cancelar del todo), los grandes telescopios terrestres que estarán en activo en 2020-2022. Muy mal tendrían que ir las cosas para no encontrar otra tierra en las próximas 2 décadas desde mi ignorante punto de vista. Y por otra tierra me refiero a planeta donde podríamos llevar la vida algún día, no que ya existiera. La detección de vida ya sería otro tema, y la detección de vida inteligente otra cosa.

  7. Estimado Daniel, hace tiempo quería hacerte una sugerencia relativa a la escritura de números, específicamente la separación de miles agrupando tres cifras. Lo hago ahora porque vi en este artículo varias de esas cifras.

    Vi que sueles separar los miles con un punto (por ejemplo 39.000 para treinta y nueve mil). Mi sugerencia consiste en que separes los miles con un espacio (espacio duro si es posible). Esta recomendación viene dada por organismos internacionales, y en particular por la academia de la lengua española. Hay muchos que siguen esta recomendación, entre ellos Wikipedia, por ejemplo.

    Dejo un par de enlaces al respecto.

    http://aplica.rae.es/orweb/cgi-bin/v.cgi?i=UeJUPXgbzfJDiskW

    https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/section5-3-4.html

    Gracias por tan interesante artículo.

  8. Esto da para una novela de ciencia ficción. Los Keplerianos son personas muy fuertes, con músculos muy desarrollados; para vencer tanto a la gravedad como a la densidad atmosférica. Han desarrollado una civilización avanzada, pero todas las noches miran al cielo y frustración porque saben que no pueden acceder a él. Lo único que conocen del Cosmos es lo que sus telescopios terrestres les dicen, pero la gran masa de aire del planeta les genera una gran distorsión y filtra parte de la información.
    Al no desarrollar tecnología con satélites, han tenido que desarrollar tecnología por globos. Sus comunicaciones y GPS se basa en un sistema de miles de globos estratosféricos anclados a un punto de la tierra. ,,,

    1. Ahí es donde veo el matiz yo también. Los hipotéticos habitantes de esos planetas pueden ser muy grandes ( o muy pequeños, a ver si un exobiólogo nos saca de dudas). Y además un planeta más grande tiene a su vez una teórica superficie más grande y más cantidad de recursos. Claro que la energía me imagino que será otro cantar…

      1. Mayor gravedad wn general más canijos. A menor se puede soportar el mismo peso con más masa.
        La temperatura influye, por eso las grandes orejas de los elefantes y no se si crestas y otras estructuras de grandes dinosaurios pero …

    2. Bueno, con un tipo de catapulta electromagnética (railgun) no se pueden lanzar seres vivos… pero sí satélites, por lo que, en principio, no deberían tener demasiado problema para enviar dispositivos automáticos a la órbita o más allá… Lo que no podrían salir ELLOS.

  9. Varias cosas para comentar, primero Daniel en base al artículo de Hippke extrapola nuestra tecnología a una civilización en una supertierra, no estoy de acuerdo con eso.
    No necesarimente se desarrollaría por los mismos caminos, me explico: se puede desarrollar toda una civilización en base otros tipos de materiales prescindiendo del acero, aluminio y titanio por ejem, ahí nomás tenemos las bondades del grafito y carbono. Con que se usase los motores térmicos nucleares (los rusos pondran en servicio un misil de crucero propulsado por uno de estos) sería una significativa mejora, ni hablar de combustibles más energéticos como el hidrogeno sólido super frío que se ha logrado producir (se habló en alguna entrada del Blog).
    Y eso solo extrapolando lo que tecnologicamente tenemos acá en la Tierra. Hay posiblidades de metales y/o aleaciones más eficientes en otros planetas.
    También todo eso dependerá del enfoque político, económico de la cuestión. Algo que ya sabemos no ha sido muy eficiente en nuestra historia. Ojalá otra civilización no cometa los mismos errores y horrores en cuanto a la administración de la tecnología aeroespacial.

    Por otro lado respetando a Tsiolkovsky, sabemos por los cálculos de Traux en los 60s, que podemos contruir cosas grandes, realmente grandes del órden de 22mil toneladas o más sin problemas y todavía con costos reducidos al usar tecnología naval, en vez de aero-espacial y todo eso en los 60s, sin composites ni fibras. También sabemos que estructuralmente podemos tranquilamente llegar a las 500mil toneladas como las de los grandes supertanqueros con sus 500mts de largo. Pongo el ejemplo de un barco, porque no sería posible hacer despegar algo de 500mil toneladas desde una superfice sin hacer grandes y cuantiosos destrozos, pero es perfectamente posible hacerlo desde un medio líquido, como un océano, sin mayores problemas (busquen Sea Dragon acá mismo en el Blog).

    Aún sin llegar a estos extremos de gigantismo, un vector de dos etapas reutilizables en donde la segunda sean 2 ó 3 tipos diferentes, una tanquero para transvasar combustible a otra etapa en órbita que puede ser una carguero y otra con transporte de seres, perfectamente podrían ser 5 tanqueros (al mismo tiempo ó en diferentes viajes) recargar esas segunda etapa y con eso tener la energía suficiente para abandonar el pozo gravitatorio y hasta dar algún paseito en la vuelta, es perfectamente posible (les suena? son los planes de Elon) es menos eficiente energéticamente sin dudas, que construir un cohete supergrande. Pero puestos a ahorrar ó que la cosa no se desmadre, nuestro Elon Musk de una supertierra, tendría mucho q decir en cuanto a económica.

    Por otro lado, es un error proyectar humanos descendiendo en la superficie de cualquier supertierra con la tecnología actual, PRIMERO tenemos que llegar a un sistema solar así y para lograr eso necesitamos una serie de tecnologías q ni hemos descubierto y sus ramales y aplicaciones secundarias, entre eso perfectamente puede haber un sistema de propulsión más eficiente que los químicos/térmicos que usamos actualmente.

    Saludos.

    1. Son problemas muy graves pero en una cvilizacion tecnologica estos impedimentos quizas retrasasen 75 o 100 años la salida al espacio,son dificultades pero en ningun modo son insuperables.

      1. Exacto!
        Les costará más en tiempo de desarrollo, tendrán que innovar en otras tecnologías, hasta incluso atrazarse 200 años y saltearse de plano la propulsión química. Pero en comparación 200 años en los 20.000 años que el Homo Sapiens Sapiens anda pisando la Tierra es un 0.1%, muy poco en una escala evolutiva.

        Ni hablar de la eficiencia del proceso, nosotros los humanos no hemos sido para nada buenos en ellos, pero si toda una raza de habitantes en una supertierra se une para llegar al espacio, mamita querida!.

        Saludos.

    2. “(…) Con que se usase los motores térmicos nucleares (los rusos pondran en servicio un misil de crucero propulsado por uno de estos (…)”

      Una de las noticias “fake” del año. Ya lo hemos discutido en otra entrada.

      1. Nada de Fake
        Más allá del amarillismo impresionista de la conferencia de prensa y como lo presentó Putin, la verdad es que los rusos llevan la delantera en el campo de propulsores térmicos nucleares desde los 70s, algún resultado tenía que florecer de eso.
        Buscaré el link pero tengo idea de ver fotos ó video de un prototipo partiendo de una rampa.

        Saludos.

      2. Aquí los links (los partí para q filtren la censura)

        you tube.com/watch?v= Xr7alYwCznQ

        charly015.blog spot.com/2018/04/misil-de-cru cero-de-propul sion-nuclear.html

        1. Un video de Youtube no demuestra nada.
          Fuera de un escenario de conflicto nuclear, un misil propulsado por un motor nuclear de fisión término no tiene sentido alguno. Es fácilmente detectable y de mantenimiento muy complicado. Lo hemos debatido aquí.

          1. La tecnología está ahí y desde hace mucho tiempo, desde fines de los 70s los rusos han tenido un moto operativo, 40 años de investigaciones tienen que haber arrojado alguna mejora a eso que ya funcionaba en su momento.

            danielmarin.nau kas.com/2010/11/23/cohetes-nucleares-a-la-con quista-del-sistema-solar/

            Por otro lado, NASA también está en la misma sintonía:

            nas a.gov/centers/marshall/news/news/releases/2017/nasa-contracts-with-bwxt-nuc lear-energy-to-advance-nuclear-thermal-propulsion-technology.html

            Pero no debatamos sobre esto, es un proyecto militar y como tal tiene sus secretismos, digamos q si en un plazo de 5 años no entra en servicio fue un bluff.

            PD; los ICBM de la guerra fría eran bichos complicados de mantener y aún así se los fabricaron por miles y por suerte y gracias a Dios, nunca fueron usados.

            Saludos.

  10. Además de todo lo que ha comentado Dany habría que tener en cuenta que tipo de seres inteligentes podrían habitar esos planetas. En la tierra fueron los dinosaurios quienes reinaron durante cientos de millones de años como los reyes de la evolución. Quizás tengamos la “suerte” de ser unos series pequeños en un planeta “grande”. Podríamos ser perfectamente dinosauros inteligentes con x10 o x20 de masa física.

    Pero en una super-tierra los seres tendrían que ser necesariamente más grandes que los terrestres para sobrevivir y llegar a la cúspide de la cadena alimentaria. Podrían tener perfectamente una masa de x100 o x1000 la humana. Así que a todos los cálculos de Dany tendrían que multiplicarse por dos o tres órdenes de magnitud por razones biológicas. Lo que situaría a esos seres extrasuperterrestres no en un pozo gravitatorio, sino en una cárcel gravitatoria por toda la eternidad.

    Parece un argumento más a la visión interplanetaria de Elon Musk. Los seres humanos somos una especie privilegiada, que tecnológicamente tenemos la posibilidad de salir de nuestro planeta, vivir en otro del sistema solar y volver. Eso es algo que estadísticamente puede ser una suerte que los políticos que dirigen el mundo no son capaces de ni de vislumbrar.

    1. Tu planteamiento está al revés. Cuanto mayor sea la gravedad de un planeta más pequeños tienen que ser los organismos por limitaciones biologicas como soportar su propio peso y bombear la sangre.

      Cómo ejemplo, el mayor organismo terrestre de la historia que conocemos, mayor que los dinosaurios, es la ballena azul por qué al estar en el agua no tiene que soportar su propio peso.

      1. No nos olvidemos que la evolución en en gran parte arbitraria y para un mismo problema encuentra diferentes soluciones. En la tierra hubo y hay gigantes y minúsculos para aguantar la g.

  11. Me gustan tu artículos Daniel, con ello voy aprendiendo.

    No voy hablar de motores ya que has realizado un artículo para explicar esto y hay que tenerlo en cuenta.

    No sé con qué tecnologías contaremos el día que vayamos con el objetivo de colonizar las supertierras, pero seguramente haya varias etapas antes de colonizar y algunas enfocadas al problema planteado pero problemas de comunicación al principio creo que no será problema ya que se desplegarán al inicio satélites cubesat de comunicación.

    Cómo bien planteas, es desarrollar la tecnología necesaria para salir al espacio para al menos llegar a la nave nodriza pero creo que los objetivos de colonización se plantean, según pienso (desconocedor del asunto), es que puede pasar muchas generaciones hasta el desarrollo propio de la tecnología del lanzamiento de cohetes propio, dependerán al principio de lo que se mandé de “suministros” aparte de las prioridades de la colonización como el descubrimiento de materiales para nuevas tecnologías y de los avances que le lleguen del exterior.

    Un buen artículo

  12. El uso de propelentes químicos y atómicos limitan la exploración espacial al sistema solar. Para viajes intergalácticos solo se podrian emplear rayos gamma y cósmicos de alta energía inter y extragalácticos.

  13. No me imagino cómo podría desarrollarse una civilización tecnológicamente avanzada en un planeta con -supongo- fuerte radiación natural, movimientos tectónicos y sísmicos intensos, vulcanismo idem, atmósfera densa y opaca… Pero puedo imaginar su superficie salpicada por ciénagas llenas de vida acuática y subacuática, dominadas por insectos voladores e inteligentes. Una vida oculta al resto del universo… salvo para los incautos exploradores espaciales atrapados por su campo gravitatorio…

    1. Cuando puedas, léete la novela “HUEVO DE DRAGÓN” de Robert L. Fordward y verás de lo que es capaz la imaginación de un escritor cuando se enfrenta a un mundo habitado radicalmente exótico. Es de lo mejor.

      1. Si, los Cheela solucionan un problema ‘un pelín’ más complicado que el de abandonar una supertierra para iniciarse en la exploración espacial. Un pelín solo.

    1. Lo cual no tenemos claro que sea viable. Vamos, la fusión en sí fijo que es viable, ahí está el sol brillando y eso. Pero un motor de fusión práctico, eso ya es otra historia si es factible o no. Nadie nos asegura que un motor de fusión pueda tener el empuje/peso necesario para despegar, o que tenga un tamaño mínimo que lo haga construible bajo un campo gravitatorio.

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Por Daniel Marín, publicado el 2 junio, 2018
Categoría(s): Astronáutica • Exoplanetas • Sistema Solar