En la Enciclopedia de Star Wars se dice que los motores “hyperdrive” están alimentados por generadores de fusión. La fusión libera una pequeña cantidad (menos del 1%) de la energía confinada en el hidrógeno según la fórmula E=mc², que puede impulsar los núcleos de helio resultantes en la parte trasera de la nave espacial a velocidades muy altas. La fusión de un gramo de combustible de hidrógeno puede proporcionar tanta energía como 20 mil litros de gasolina. Sin embargo, la ecuación del cohete de Tsiolkovski nos dice que para acelerar la nave a la velocidad de los gases de escape se necesitan 1,7 veces la masa de la nave en combustible; con esta cantidad un cohete químico sólo puede alcanzar 0,000015 veces la velocidad de la luz (c), mientras que uno de fusión podría llegar a 0,05 c. Si se quisiera acelerar la nave a dos veces la velocidad de los gases de escape se necesitaría 6,4 veces la masa de la nave en combustible y utilizando fusión sólo se alcanzaría una velocidad de 0,1 c. Para alcanzar una velocidad de 0,2 c se necesitarían 57 veces la masa de la nave en combustible. Acercamos aún más a la velocidad de la luz se hace inviable usando un motor “hyperdrive” de fusión. Los interesados en más detalles técnicos disfrutarán con Robert H. Frisbee (JPL, CalTech), “Advanced Space Propulsion for the 21st Century,” Journal of Propulsion and Power 19: 1129-1154, 2003 [pdf gratis].
Fuente: http://savageheroes.com/conversions/savage-star-wars-6.0.pdf
Hay un problema adicional con el combustible para los motores hyperdrive del Halcón Milenario: para frenar se necesita gastar la misma cantidad de combustible que para acelerar.
¿Podríamos obtener todo el hidrógeno que necesitamos como combustible del propio espacio interestelar? Esta idea del Dr. Robert Bussard (1960) tiene como problema principal que la densidad de hidrógeno en el espacio es muy baja, en promedio un átomo de hidrógeno por centímetro cúbico (2,7 × 10-24 g/cm3). Una gran vela para recoger hidrógeno tendría un peso enorme y además el hidrógeno que se recoja ofrecerá resistencia a la nave. Como es obvio, el método no es nada práctico.
La solución que casi todo el mundo propone es utilizar un motor que aniquile materia y antimateria. A diferencia de la fusión, en la que sólo el 1% de la masa se convierte en energía, en este tipo de motor se podría lograr alcanzar el 100% produciendo un intenso chorro de luz (radiación de alta energía) que acelere la nave hasta cerca de la velocidad de la luz. Para acelerar la nave a 0,99 c, se necesitaría muy poco combustible, sólo trece veces la masa de la nave. Quizás este tipo de motor es la forma más eficaz para lograr altas velocidades.
Pero hay un gran problema: fabricar antimateria es muy costoso (en energía y tiempo). Con las técnicas actuales se estima que fabricar un miligramo de antimateria podría requerir unos 200.000 años. ¿Podría existir un método más rápido y más eficaz en el universo de Star Wars? Quizás la imaginación de George Lucas haya sido capaz de lograrlo.
Coda final: Esta entrada era mi borrador para participar en el XXXIX Carnaval de Física. Hoy la rescato y se la dedico a ”El Tercer Precog” (@Pr3cog). Por cierto, un blog imprescindible para todos los aficionados al uso de la ciencia ficción para la educación de futuros físicos, ingenieros y demás aspirantes a cuestionarse todo lo que les rodea.
Ya que estamos puestos, recomiendo también consultar Jorge A. Shitu y Omar G. Benvenuto, “El uso del cine de ciencia ficción para el planteo de problemas abiertos y como investigación,” Revista de Enseñanza de la Física 25: 89-108, 2012 [pdf gratis].
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