octubre 23, 2019
“Divide y vencerás” es una antigua táctica militar con la que Leónidas y sus 300 espartanos le hicieron la vida imposible al gigantesco ejército Persa. Consiste en enfocarse en secuencia en pequeñas unidades del enemigo en vez de enfrentar a todas las fuerzas del oponente al mismo tiempo.
El éxito de Leónidas hizo esta táctica bastante popular en computación y en gestión de proyectos, donde un problema grande y complejo se subdivide en otros más chiquitos de tipo semejante. Así, se pueden usar relativamente pocos recursos para resolver en secuencia cada uno de los problemitas sencillos hasta que se acaba resolviendo el grande.
Parece obvio pero muchas veces, en lugar de aplicar la táctica de “divide y vencerás”, tratamos de implementar una única solución grande que resuelva todos los aspectos de un problema grande. Ciertamente no ha sido el caso de Elon Musk quien, quizás gracias a su formación en Física y experiencia en Ingeniería, parece aplicar sistemáticamente este principio, junto con los de simplificar y llegar a las causas fundamentales.
El problema del combustible para volver de Marte
Como ya discutimos en otra columna, un gran problema de la tecnología actual es que se necesita empujar materia hacia atrás (combustible) para moverse hacia adelante (gracias, Newton) y que uno debe llevar consigo esa materia para irla arrojando durante el viaje.
Entonces, si ya se tiene una nave como la Starship de SpaceX, ¿cómo llenarla de combustible para ir a Marte y volver y que quede capacidad para llevar pasajeros? Aplicando la táctica de “Divide y vencerás” SpaceX dividió el problema irresoluble en dos problemas más pequeños: 1) combustible para la ida y 2) combustible para el regreso. El primero, combustible de ida, sigue siendo demasiado complejo, por lo que se vuelve a partir en dos: a) de Tierra a la órbita y b) de la órbita a Marte.
Booster: de la Tierra a la órbita
Para resolver el problema 1a, la nave se divide en dos etapas: Starship y Super Heavy Booster. La primera es la nave en sí, que lleva pasajeros y carga sin casi nada de combustible para pesar lo menos posible. La segunda etapa, Booster, es el cohete gigante que carga suficiente suficiente combustible para despegar de la Tierra, vencer su formidable campo gravitatorio y llevar a la nave hasta la órbita de nuestro planeta. Allá, las naves se separan, Starship se queda dando vueltas alrededor de la Tierra y Booster vuelve a la base.
Booster se vuelve a cargar de combustible y se configura para que, en lugar de una Starship, lleve una nave cisterna que no contiene carga ni pasajeros sino combustible para la nave que está esperando en órbita. Cuando llegan a la órbita, Booster se separa y vuelve a la base, mientras que la cisterna se acopla con Starship, le transfiere el combustible y regresa vacía volando por su cuenta hasta la base. Así es como se resuelve el problema 1b, permitiendo que la nave ya tenga todo lo que necesita para su vuelo de alrededor de tres meses hasta el planeta rojo.
Menos mal hay atmósfera en Marte
Suponiendo que ya Starship llegó a la órbita de Marte, hay que frenar. Recordemos que como el espacio es vacío, no hay fricción y la inercia del impulso inicial haría que la nave siga de largo (gracias otra vez, Newton), a menos que se gaste combustible frenando. Afortunadamente, hay una alternativa: el planeta rojo tiene una atmósfera de CO2, que aunque es mucho más tenue que la de la Tierra es suficiente para realizar una maniobra de aerofrenado. Consiste en pasar por la atmósfera en ángulo ligeramente ladeado para que la fricción con el aire disminuya la velocidad de la nave. Cerca de la superficie, Starship gira para quedar vertical, activa sus cohetes traseros y se posa suavemente sobre el suelo.
Listo, llegamos a Marte. ¿Y con qué combustible vamos a volver? A menos que se pueda comprar en un D1 marciano, toca fabricarlo allá. Este gran problema también se divide en dos más simples: c) enviar equipos desde Tierra y d) obtener los insumos.
Metano y Oxígeno para volver a Tierra
Como Tierra y Marte giran en órbitas diferentes a velocidades distintas alrededor del sol, no siempre los separa la misma distancia. Esto implica que más o menos cada dos años están lo suficientemente cerca para hacer el viaje, mientras que el resto del tiempo están casi en extremos opuestos del Sistema Solar. Así que SpaceX ha resuelto el problema c enviando a Marte naves llenas de equipos y robots al menos dos años antes de la primera misión tripulada. Así, cuando los primeros astronautas lleguen ya van a encontrar oxígeno y combustible que los robots han estado fabricando desde su llegada. Eso nos lleva al problema d: ¿de dónde obtener los insumos?
Afortunadamente, hay agua subterránea en Marte y otro tanto congelada en sus polos. Usando energía solar es posible extraer del agua (H2O) y de la atmósfera (CO2) los elementos necesarios para sintetizar Metano (CH4) y Oxígeno (O2), razón por la cual SpaceX eligió a estos como su combustible y oxidante, respectivamente. Así se resuelve el problema d, usando materia local en vez de llevar el combustible desde Tierra.
En conclusión, ¿cómo podríamos aplicar este principio de “divide y vencerás” a la solución de nuestros problemas cotidianos? Al menos Elon Musk ya ha demostrado que no hace falta ser un musculoso espartano en faldita para emular a Leónidas. Pero sí hace falta pensar creativamente.
