#Columna: Gravedad artificial

#Columna: Gravedad artificial

 Gravedad artificial

Ya habíamos hablado sobre la necesidad y la urgencia de convertirnos en una especie interplanetaria. También sobre el gran obstáculo que supone la ausencia de gravedad como la de la Tierra en otros planetas y lunas del sistema solar. Hoy exploramos las opciones que tenemos para superar el obstáculo y contar con la opción de vivir afuera, en el sentido interplanetario de la palabra.

Gravedad inducida por propulsión

Cuando una persona está flotando quieta en el agua, generalmente solo su cabeza sobresale. Pero si se pone un par de esquís y se deja arrastrar por una lancha a gran velocidad, esa misma persona puede flotar por encima del agua. ¿Cómo lo hace? Por un lado, la aceleración hacia adelante es lo suficientemente fuerte como para competir con la gravedad de la Tierra, reduciendo su peso lo suficiente como para que la tensión superficial del agua empuje los esquís hacia arriba. Los aviones vuelan también gracias a un principio similar, solo que en lugar de la tensión superficial del agua es el aire que circula por debajo de las alas lo que le da “sustentación”.

En el espacio exterior no hay agua ni aire, pero el mismo principio de la aceleración hacia adelante hace que se pueda experimentar un jalón “hacia atrás” equivalente al que sentimos cuando la Tierra nos hala “hacia abajo”. Por eso en la serie “The Expanse” (2015) vemos que las naves espaciales tienden a ser como edificios de varios pisos con propulsión que siempre está acelerando “hacia arriba” para que sus ocupantes siempre experimenten que están siendo jalados “hacia abajo”. Obviamente eso deja de ocurrir cuando desaceleran, experimentando la misma ingravidez que cualquier astronauta de nuestros días. Por eso cuando van a apagar los motores o a frenar, hay que avisar con tiempo a los pasajeros para que la ingravidez no los sorprenda haciendo algo peligroso, como una diligencia en el baño o sorbiendo una taza de café caliente, por ejemplo. Los gritos podrían ser aterradores.

Gravedad inducida por rotación

Aunque las naves espaciales se las puedan arreglar con gravedad inducida por propulsión, ¿qué pasa con las estaciones espaciales que no van a ninguna parte? Ya sabemos que la falta de gravedad en la Estación Espacial Internacional (EEI) es nociva para sus ocupantes por largos períodos de tiempo. Sin embargo, otras estaciones mucho más grandes podrían rotar para generar gravedad inducida, como se muestra en “Elysium” (2013), donde para variar no hay que rescatar a Matt Damon sino que es él quien sube a una gigantesca ciudad flotante en forma de rueda que gira en el espacio.

Aquí las fuerzas en acción son la centrífuga y la centrípeta, que muchos hemos experimentado de niños cuando un adulto nos tomaba de las manos y nos hacían girar a su alrededor. A mayor velocidad, más fuerza centrífuga nos empujaba lejos del centro, contrarrestando el jalón gravitacional de la Tierra hacia abajo y permitiéndonos “flotar” en el aire. Cuando el adulto se cansaba de ejercer fuerza centrípeta hacia el centro, debía reducir la velocidad del giro gradualmente, porque si suelta al niño en pleno giro, éste saldría disparado lejos como en una competencia olímpica de lanzamiento de martillo.

La fuerza centrífuga es directamente proporcional a la velocidad de giro y a la distancia desde el centro de la rotación. Esto significa que para que la gravedad inducida por rotación en una estación espacial sea práctica, la velocidad de giro o el tamaño de la estación deben ser enormes. Por un lado, una alta velocidad de giro haría problemático que una nave espacial se pueda acoplar con la estación, como nos ilustró “Interstellar” (2014). Por lo tanto, necesitamos que el diámetro de la estación sea grande para compensar una moderada velocidad de rotación. Para ponerlo en perspectiva, nuestra actual EEI mide aproximadamente 109 metros de largo, mientras que el diámetro requerido para generar una fuerza centrífuga equivalente a una gravedad decente con solo una rotación por minuto sería de varios kilómetros.

Buena noticia

La buena noticia es que la gravedad artificial sí es posible es el espacio, ya sea inducida por propulsión o por rotación. A pesar de lo costoso que pueda resultar generar una decente gravedad por estos mecanismos con nuestra tecnología y recursos actuales, el precio tiende a bajar.

La razón es que entre más desarrollada esté nuestra actividad en el espacio, con naves, astronautas y estaciones en órbita y en la Luna, más fácil va a ser obtener recursos como metales desde las lunas y asteroides del sistema solar en comparación con “subirlos” desde la Tierra. Así, la baja gravedad de esos cuerpos celestes (en comparación con la de nuestro planeta) ya no es un inconveniente sino una ventaja, permitiendo que el sueño de vivir en el espacio sea pagable. ¿Quién dijo “Al infinito y más allá”?

 

Escrita por:

 Andrés Meza Escallón

@ApoloDuvalis

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