NASA propone un motor propulsado por un acelerador de partículas y alcanzar la velocidad de la luz

Por cada acción hay una reacción: ese es el principio bajo el que operan todos los cohetes espaciales, arrojando propelente en una dirección para viajar en el opuesta. Pero ahora un ingeniero de la NASA cree que podría llevarnos a las a estrellas sin la necesidad de propelente alguno.

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Llamado «motor helicoidal», el concepto consiste en acelerar iones confinados en un circuito cerrado con la masa incrementándose cuando se mueve hacia adelante y disminuyendo cuando rebota hacia atrás, produciendo así el efecto de empuje que, según su creador, será capaz de alcanzar el 99 por ciento de la velocidad de la luz sin romper la teoría de la relatividad de Einstein.

Y aunque la idea ha sido recibida con escepticismo, eso no ha desalentado a quien la pensó: «Estoy cómodo con presentar esta idea. Si no funciona, seré el primero en admitirlo, pero vale la pena intentarlo», dijo su creador David Burns, del Centro de Vuelo Espacial Marshall en Alabama.

Para darnos una idea del principio con el cual trabaja el motor sugerido por Burns, imaginemos una caja en una superficie sin fricción. Dentro de esa caja hay una barra alrededor de la cual se desliza un aro. Un resorte le da un impulso inicial al aro para ir hacia un lado. Cuando el aro alcanza la pared de la caja, rebota en la otra dirección, y la dirección de rebote de la caja también cambia. Esto es acción-reacción —también conocida como la tercera ley de movimiento de Newton— y, en circunstancias normales, restringe a la caja a contonearse hacia adelante y hacia atrás:

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Pero Burns se pregunta, ¿y si la masa del anillo fuera mucho mayor cuando se desplaza en una dirección que en la otra? Entonces le daría a la caja una mayor «patada» de un lado que del otro. Esta acción excedería la reacción y la caja aceleraría hacia adelante:

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Este cambio de masa no es algo prohibitivo para la física. La teoría de Einstein de la relatividad especial dice que un objeto gana masa a medida que es conducido hacia la velocidad de la luz, un efecto que puede ser observado en un acelerador de partículas. De hecho, una implementación simplista del concepto sería reemplazar el anillo con un acelerador de partículas circular, en el cual los iones son raudamente acelerados a velocidades relativistas en una dirección y disminuidos en la otra.

Pero Burns piensa que tendría más sentido ampliar la simple caja y la barra de igual manera hacia los laterales, en un movimiento circular que le daría un aspecto de hélice.

También sería necesario que el motor sea enorme —200 metros de largo y 12 de diámetro— y poderoso, requiriendo 165 megawatts para generar solo un newton de impulso —lo que es la misma fuerza que utilizas para tipear en el teclado—. Por esa razón, el motor solo sería capaz de alcanzar velocidades significantes en un ambiente sin fricción como el del espacio exterior. «El motor por sí mismo sería capaz de alcanzar el 99 por ciento de la velocidad de la luz con el suficiente tiempo y potencia», explica Burns.

Un concepto conocido

Este tipo de conceptos sin propelentes no es nuevo. A finales de los 1970s, el inventor estadounidense Robert Cook patentó un motor que supuestamente convertía la fuerza centrífuga en movimiento linear. Luego, a comienzos de este siglo, el inventor británico Roger Shawyer propuso el EM Drive (también propulsor de cavidad resonante RF) , el cual proclama es capaz de convertir microondas atrapadas en propulsión. Ninguno de estos conceptos ha sido demostrado con éxito y ambos —hasta ahora— se consideran por la comunidad científica como imposibles de llevar a la práctica, sobre todo dada la violación de la conservación del momento lineal, un principio fundamental de la física.

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Em Drive: El motor usa un magnetrón para producir microondas que son dirigidas a un recipiente metálico, cónico, completamente cerrado y capaz de aislar la radiación funcionando como una cavidad resonante. Este recipiente tendría forma de cono truncado por dos caras, una cara mayor por donde se produciría el empuje y una cara menor donde se encontraría un resonador dieléctrico. El aparato requeriría una fuente de energía eléctrica para producir las microondas que se reflejan en el interior pero no tiene ninguna parte móvil ni requiere ningún propelente.

Martin Tajmar, de la Universidad Tecnológica de Dresden en Alemania, quien estuvo involucrado en recientes pruebas del motor EM Drive, cree que el motor helicoidal probablemente presentaría problemas similares. «Todo sistema de propulsión inercial —que yo sepa— jamás ha funcionado en un ambiente libre de fricción. Esta máquina hace uso de la relatividad especial, a diferencia de otras, lo que complica el panorama», señala. «Desafortunadamente siempre habrá acción-reacción».