“No es que las naves espaciales sean lentas, es que todo está muy lejos”
EE UU y Rusia, en los años 70 y 80, empezaron a desarrollar cohetes nucleares, recuerda este experto en propulsión espacial avanzada, para quien esa opción tecnológica sería "una burrada”.
Manuel Martínez Sánchez, en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos, en Madrid
Manuel Martínez Sánchez terminó la carrera de ingeniero aeronáutico (número uno de su promoción) en Madrid, en 1967. Al año siguiente estaba en Estados Unidos, en el prestigioso Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), con una beca de la institución precursora de la Agencia Europea del Espacio (ESA). Quería ver mundo, recuerda. Allí hizo el doctorado, luego profesor... pensó volver a España, pero fue posponiendo el regreso; formó su grupo de trabajo, montó el Laboratorio de Propulsión Espacial del MIT, y allí sigue, aunque siempre manteniendo un estrecho contacto de colaboración con su Escuela Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos de Madrid. Ahora, a los 71 años, ha sido investido doctor honoris causa por su Universidad Politécnica de Madrid. Le gustaban los aviones desde niño, no pudo ser piloto “por la vista” y se dedicó a problemas de energía en el MIT, pero luego se pasó al espacio y empezó a colaborar con la NASA (aún sigue haciéndolo). Es un gran experto mundial en propulsión avanzada.
Pregunta. ¿Los vehículos espaciales no son muy lentos dadas las distancias que se quieren recorrer? Las dos naves Voyager han tardado 35 años en llegar a la frontera del Sistema Solar...
Respuesta. El problema no es la nave, que va muy rápido, es que las distancias son enormes. Las Voyager van a 10 o 12 kilómetros por segundo y eso no es ir lento. Pero si uno piensa en ir a la estrella más cercana... es imposible: la luz de esa estrella tarda cuatro años en llegar a la Tierra. Estamos completamente aislados y viajar a otra parte es muy difícil.
P. Las ambiciones humanas van mucho más allá de lo que permite la tecnología actual.
R. Exacto. Por ahora tenemos que conformarnos con intentar detectar, si nos llegan, mensajes de otros sitios, o buscar planetas en torno a otras estrellas, pero desde luego habitarlos no, eso es para el futuro.
P. Estamos saliendo al espacio con el mismo método básico de hace medio siglo, es decir, con los cohetes convencionales.
R. Sí. En esto no ha habido mucho cambio y ahora estamos al límite de lo que se puede hacer con la energía química de los cohetes. Pero hay que diferenciar entre la propulsión en el lanzamiento y la de viaje en el espacio. El 90% de la masa en el lanzamiento de un cohete es combustible, que utiliza unas ciertas moléculas, por ejemplo hidrógeno y oxígeno, que liberan una cantidad muy grande de energía cuando se queman. Y más allá de esa energía no puedes ir...
P. ¿No hay alternativa?
R. Se ha pensado en otras maneras de lanzar al espacio, por ejemplo propulsión atómica, que EE UU y Rusia intentaron bastante en serio en los años setenta y ochenta. Pero es una barbaridad. Eran reactores de una potencia enorme, como una central nuclear pero concentrada en un cacharro de tres o cuatro metros cúbicos y lanzando al aire un chorro de gas acelerado lleno de contaminantes radiactivos. En EE UU lo ensayaban en Iowa (no creo que quedase ni una vaca viva por allí). Desde el punto de vista de ingeniería, sí, es una opción, pero no lo va a hacer nadie, es una burrada.
P. Cuando se lanzan naves con pequeños generadores de radioisótopos para funcionar en Marte (como el Curiosity) o en Saturno (la sonda Cassini) las medidas de seguridad se multiplican.
R. Sí, claro, por si falla algo en el lanzamiento. Usar energía nuclear para el despegue queda descartado. Otra cosa es después, una vez en órbita... Puedes lanzar la nave con el reactor desactivado y luego activarlo a una cierta distancia, cuando no tiene posibilidad de volver y caer en la Tierra. Sería una opción para Marte.
P. ¿Y la propulsión una vez que la nave ya esta en órbita?
R. Entonces sí que tenemos alternativas buenas. Puede ser nuclear o solar de distintos tipos... Se trata de tomar energía eléctrica para acelerar cosas con ella y hay distintas opciones: motores iónicos, magnéticos, de tipo Hall... son motores de plasma.
P. ¿Cómo funcionan?
R. El plasma es un gas ionizado, es decir, que los átomos se han roto en iones cargados positivamente y electrones cargados negativamente. Con una disposición de electrodos y de imanes se pueden tomar los iones y acelerarlos, los dejas escapar, y ese escape de los iones empuja la nave espacial. Puedes alcanzar velocidades muy altas, más de 40 kilómetros por segundo, mientras que con un motor químico logras unos cinco kilómetros por segundo. La primera nave interplanetaria de la NASA con motor iónico ha sido la Deep Space 1. También la Smart, de la ESA, ha ido a la Luna con un motor iónico. En los satélites comerciales se utiliza la propulsión iónica para mantenerlos en su posición correcta en órbita.
P. ¿Para un viaje a Marte tripulado, qué propulsión se utilizaría?
R. Se está debatiendo aún porque como no es muy urgente —no hay dinero para hacerlo—, pues hay tiempo... Hay quien propone que se haga como el programa Apolo de la Luna, con propulsión química. Eso sabemos hacerlo. Lo que pasa es que para ir hasta Marte, para llevar a tres o cuatro personas necesitas tanto combustible para ir, descender allí y regresar que al final te sale un monstruo de miles de toneladas.
P. ¿Otras opciones?
R. Se podría poner la nave en órbita con propulsión química y luego utilizar otro sistema, como un motor de plasma. Con propulsión nuclear hay dos opciones: generar electricidad con un reactor y usar la electricidad para acelerar partículas en un motor iónico, o nuclear directo. Para ambos métodos tienes que blindar la cabina para los astronautas, mientras que para los motores de plasma no hace falta un blindaje especial, como mucho frente a una pequeña emisión de rayos X.
P. ¿Confluirán la propulsión aeronáutica y la espacial?
R. Hay una cosa que está a mitad de camino: la propulsión hipersónica. La supersónica alcanza unas tres veces la velocidad del sonido (2.000 o 3.000 kilómetros por hora) y la hipersónica llega a más de 20.000 kilómetros por hora. Hay unos motores hipersónicos híbridos que toman oxígeno de la atmósfera, como el motor de reacción de un avión, y usan hidrógeno como combustible. No están muy desarrollados. El problema es que si vuelas muy alto hay poco oxígeno y si vuelas bajo quemas el avión por el rozamiento con el aire. Aún así se han logrado velocidades de 10 o 12 veces la del sonido. Hace años, cuando Ronald Regan lanzó aquello del Tokio Express, que pretendía hacer viajes a Japón en una hora, me pareció muy atractivo y me metí en ello, pero me di cuenta de que era todo pura aplicación militar, que lo del Tokio Express era una tapadera, y lo dejé. Les interesa militarmente para hacer misiles más ligeros que lleven más carga destructiva... ¿Quién sabe si en el futuro llega a ser una opción civil? Si sigues aumentando la velocidad puedes casi alcanzar la suficiente para ponerte en órbita, 28.000 kilómetros por hora.
P. ¿Aportan algo nuevo tecnológicamente las empresas espaciales a las que la NASA apoya y deriva el transporte espacial o están optimizando económicamente tecnologías estándar?
R. Las dos cosas. Aprovechan lo que ya existe sin hacer grandes cosas nuevas. La NASA, en sus años jóvenes, tenía como misión inventar, desarrollar cosas que no existían, pero a las empresas no puedes pedirles eso porque tienen que ganar dinero, así que se basan en lo que la NASA hacía hace 40 años. Pero lo hacen más barato. Space X ha logrado reducir los costes de lanzamiento a la cuarta parte y eso es muy importante. Usan materiales nuevos... pero, sobre todo, hacen lo que hacía la NASA en sus años de gloria: atraer a la gente joven más entusiasta y mejor preparada. Tengo muchos alumnos dispuestos a lo que sea para trabajar en Orbital o en Space X, mientras que la NASA ya no es lo que era... se ha convertido en un ministerio.
P. ¿Conoció la NASA en los años de gloria?
R. Sí, aunque yo entonces no trabajaba aún en espacio y lo veía un poco desde fuera. En aquellos años, la mejor gente quería ir a la NASA como fuera. Hacían cosas maravillosas. Ahora no... una sexta parte de la gente de la NASA hace cosas buenas, pero el resto cumple como funcionarios.
