Ferrocarril lunar y otros proyectos futuros bajo estudio en la NASA

La NASA, en el marco de su programa NIAC (NASA’s Innovative Advanced Concepts) ha seleccionado seis proyectos innovadores, por ahora solo en fase de estudio, para otorgarles financiación adicional y permitir que se trabaje más en su desarrollo teórico. Los seis proyectos, que entran en la etapa denominada "fase 2", son los siguientes:

FLOAT (Flexible Levitation on a Track) sería una especie de sistema ferroviario de levitación magnética para transportar cargamento de manera fiable, autónoma y eficiente en la Luna. Este sistema ferroviario podría sustentar las operaciones diarias de una base lunar sostenible en la década de 2030. Ethan Schaler dirige FLOAT en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en Estados Unidos.

El sistema FLOAT emplearía robots magnéticos sin motor capaces de levitar sobre una pista a modo de alfombra. La pista estaría hecha de un material flexible de tres capas. Una capa permitiría a los robots flotar pasivamente sobre la pista mediante levitación diamagnética. Otra capa generaría empuje electromagnético para propulsar los robots de forma controlable a lo largo de cada pista. Y una tercera capa poseería paneles solares de película delgada, generando energía al recibir luz solar. Los robots del sistema FLOAT no tendrían piezas móviles. Al levitar sobre la pista se minimizarían la abrasión y el desgaste ejercidos por el polvo lunar, que sí afectan a todo robot lunar que circule por la superficie con ruedas, patas o cadenas oruga.

Las pistas del sistema FLOAT se desenrollan directamente como largas alfombras sobre secciones razonablemente llanas de terreno lunar rico en regolito lunar. Así se evita tener que hacer obras, que en la Luna resultarían mucho más aparatosas y difíciles que la construcción de carreteras o la instalación de vías de tren en la Tierra.

Los robots FLOAT individuales podrán transportar cargas útiles de diferentes formas y tamaños, y un sistema FLOAT a gran escala será capaz de desplazar hasta 100.000 kilogramos de regolito u otra carga útil varios kilómetros al día.

FLOAT funcionará de forma autónoma en el polvoriento e inhóspito entorno lunar con una preparación mínima del emplazamiento, y su red de pistas podrá ampliarse y reconfigurarse con el paso del tiempo para adaptarse a los requisitos cambiantes de las misiones en la base lunar.

Recreación artística de un tramo del ferrocarril lunar de levitación magnética instalado en una época futura. (Imagen: Ethan Schaler)

El proyecto FLUTE (Fluidic Telescope) pertenece a una futura generación de grandes observatorios astronómicos ubicados en el espacio. FLUTE sería un enorme telescopio espacial provisto de un sistema óptico basado en líquidos iónicos, que permitiría una flexibilidad de reconfiguración, ajuste y corrección de deformidades que está fuera del alcance de los telescopios convencionales de estructura óptica sólida,

FLUTE y otros observatorios espaciales como él permitirían hacer grandes progresos en la búsqueda de exoplanetas (planetas de fuera de nuestro sistema solar) similares a la Tierra, estrellas de primera generación (las nacidas exclusivamente de elementos químicos creados por el Big Bang (hidrógeno y un poco de helio, esencialmente)), y las primeras galaxias formadas en el universo. El proyecto FLUTE lo lidera Edward Balaban, del Centro Ames de Investigación de la NASA en Estados Unidos.

Otro proyecto de astronomía espacial es el GO-LoW (Great Observatory for Long Wavelengths) y podría constituir una revolución en la radioastronomía. Se trataría de una especie de red interferométrica integrada por miles de satélites diminutos con la que podrían medirse los campos magnéticos generados por exoplanetas y los relacionados con épocas arcaicas del universo. GO-LoW lo dirige Mary Knapp del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos.

En el campo de la propulsión, se trabaja en un proyecto de cohete nuclear, bajo la dirección de Brianna Clements de la empresa estadounidense Howe Industries, que impulsaría las naves mediante la expulsión de ráfagas de plasma. La gran eficiencia del sistema permitiría hacer el trayecto entre la Tierra y Marte en tan solo dos meses, en vez del año aproximado que suele ser la duración típica de tales viajes hoy en día.

Este cohete nuclear también permitiría impulsar naves interplanetarias mucho más grandes y pesadas que cualquiera de las empleadas hasta ahora. Naves tan grandes podrían albergar todo lo necesario para que una tripulación humana viajase más allá de Marte, incluyendo un escudo contra los rayos cósmicos galácticos.

Otro de los proyectos se centra en la generación de electricidad para los sistemas de a bordo de una nave que no pueda valerse de paneles solares. El concepto en el que se basa el proyecto va más allá de los generadores termoeléctricos convencionales de radioisótopos. El sistema lograría una eficiencia muy superior a la de esos gracias a un diseño radicalmente diferente. El sistema emplearía células termorradiativas. Una célula termorradiativa funciona como una célula solar a la inversa; convierte el calor generado por el material radiactivo en luz infrarroja que emite al espacio y, en este proceso, se genera electricidad. La labor de investigación de este proyecto la dirige Stephen Polly del Instituto Tecnológico de Rochester en Estados Unidos.

El proyecto SCOPE (ScienceCraft for Outer Planet Exploration) tiene como meta distribuir por la superficie de una vela solar sensores basados en puntos cuánticos, para que la propia vela sirva también de cámara con la que tomar fotos o de espectrómetro con el que escrutar la composición de la luz captada. Una vela solar es como una de barco pero impulsada por el impacto de los fotones en vez de por el impacto del viento. Las velas solares deben ser extremadamente ligeras para que la luz del Sol las empuje y no pueden, por tanto, arrastrar mucho peso. Esto limita notablemente la inclusión de instrumentos científicos a bordo. Los puntos cuánticos, al ser también extremadamente ligeros, sí podrían hacer viable un velero solar capaz de emplear un espectrómetro o de registrar imágenes durante su viaje sin agregar una cantidad significativa de peso extra. Este proyecto lo dirige Mahmooda Sultana, del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA. (Fuente: NCYT de Amazings)