Científico afirma que deberíamos empezar a buscar sondas extraterrestres autorreplicantes
Nuestra especie podría estar siendo espiada por pequeñas sondas robóticas sin que nos demos cuenta.
Crédito: MysteryPlanet.com.ar.
Una sonda Von Neumann es una nave espacial diseñada para investigar otros sistemas planetarios y transmitir la información recolectada a su sistema de origen. Es, además, una máquina ideada para extraer unos determinados recursos y usar parte de ellos para autorreplicarse y así expandir su estudio a más territorio espacial.
El concepto es nombrado por el matemático y físico estadounidense de origen húngaro John von Neumann, quien estudio rigurosamente el concepto de máquinas autorreplicantes, a las que él llamaba Universal Assemblers (en castellano: ‘Ensambladores Universales’).
Mientras que el físico nunca aplicó su trabajo a naves espaciales, otros teóricos sí lo han hecho. Y con el reciente caso de Oumuamua como potencial sonda interestelar, este concepto ha cobrado fuerza, con enormes implicaciones para la Búsqueda de Inteligencia extraterrestre (SETI) y tecnofirmas.
Una sonda Von Neumann es capaz de replicarse a sí misma extrayendo materiales de diversos cuerpos celestes en su camino. Crédito: MysteryPlanet.com.ar.
Este impulso fue aprovechado por Gregory L. Matloff, profesor asociado en el New York City College of Technology (NYCCT), quien ha publicado un artículo donde se explaya sobre las razones y los desafíos técnicos de tomar la ruta de las sonda autorreplicante. Por ejemplo, por qué una especie avanzada optaría por explorar la galaxia usándolas, posibles métodos para viajes interestelares, estrategias de exploración y dónde se podrían encontrar estas sondas en nuestro sistema solar.
El artículo se intitula Von Neumann probes: rationale, propulsion, interstellar transfer timing, y está disponible en línea en el International Journal of Astrobiology, una publicación de la Universidad de Cambridge. Además de ser profesor adjunto y emérito de física en NYCCT, Matloff es miembro de la Sociedad Interplanetaria Británica (BIS), miembro de la Academia Internacional de Astronáutica (IAA) y ha sido consultor del Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA.
Métodos de propulsión
Lo importante no es llegar primero sino saber llegar, dice el refrán. Y en el caso de sondas interestelares, obviamente se necesita un método de propulsión adecuado para eso.
Al respecto, Matloff considera las asistencias gravitatorias sin energía, donde las naves espaciales usan la fuerza gravitatoria de los planetas gigantes para alcanzar velocidades más altas. Hasta la fecha, se han lanzado cinco sondas espaciales desde la Tierra que utilizaron una maniobra asistida por gravedad para lograr la velocidad de escape del sistema solar. Estas incluyen la Pioneer 10/11, el Voyager 1/2 y la misión New Horizons —la más rápida de estas misiones (Voyager 1) llegará al sistema estelar Alfa Centauri en unos 70.000 años según su velocidad actual—.
Ubicación aproximada de las sondas Voyager en la actualidad.
Las asistencias de gravedad motorizadas, también conocidas como «maniobra de Oberth», consisten en una nave espacial que realiza una maniobra motorizada mientras se encuentra en lo profundo del pozo de gravedad de un planeta masivo. Según Matloff, tal maniobra podría permitir que una nave espacial alcance el doble de la velocidad de la misión Voyager 1 (41 km/s; 25,5 mi/s) y haga el viaje a Alfa Centauri en aproximadamente 30.570 años.
Cuando se ajusta a los conceptos de fusión y fisión nuclear —utilizando la investigación de la NASA como plantilla—, el profesor del NYCCT concluye que una nave espacial nuclear-eléctrica podría atravesar un año luz en 1.500 años, mientras que una nave espacial de fusión podría hacer lo mismo en 3.000 años. Eso equivale a un tiempo de tránsito en un solo sentido de 6.550 y 13.100 años a Alfa Centauri, respectivamente.
Por otra parte, estima que las velas eléctricas y de fotones podrían alcanzar, en función de varios factores como el material de la vela y si la sonda está «nanominiaturizada», velocidades relativistas —es decir, una fracción de la velocidad de la luz— y hacer el tránsito en 1.000 años.
Alfa y Próxima Centauri vistos desde la Tierra.
El estudio de Matloff no proporciona estimaciones para la propulsión de antimateria porque la tecnología aún no es factible. Según un informe preparado por el científico de la NASA Robert Frisbee para la 39.ª Conferencia y Exhibición Conjunta de Propulsión AIAA/ASME/SAE/ASEE (2003), un cohete de dos etapas podría llegar a Alfa Centauri en unos 40 años. Sin embargo, Frisbee indicó que la nave espacial necesitaría más de 815.000 toneladas métricas de combustible.
No se consideran conceptos FTL (Más rápido que la luz) precisamente por la misma razón; es decir, la tecnología no es verificable y es posible que nunca lo sea.
Las razones
Sabiendo entonces que el viaje de estas sondas es —más allá del tiempo requerido— posible, queda entonces el tema de las razones.
En términos de lógica, Matloff explora muchas posibilidades de por qué una civilización lanzaría una flota de sondas Von Neumann. En esta sección, se cita cómo algunos teóricos han explorado la posibilidad de una potencial extinción y legado, donde una civilización avanzada que se enfrenta a una desaparición inminente enviaría sondas para transmitir mensajes. Estos podrían incluir historias de sus logros («¡Miren nuestras obras y déjese impresionar!»), instrucciones sobre cómo evitar el mismo destino («¡No es demasiado tarde!»), o simplemente anuncios de su existencia («¡Esto es lo fuimos! ¡Recuérdennos!»).
Prof. Gregory L. Matloff.
También existe la posibilidad de que las sondas tomen la forma de «merodeadores benignos» que observan el planeta Tierra desde la distancia. Estas sondas podrían haber sido enviadas desde un sistema estelar cercano cuando pasó cerca del nuestro. Una variante de esto, «merodeadores malignos», sugiere que los extraterrestres podrían enviar sondas armadas (también conocidas como «sondas berserker») para investigar la Tierra como una amenaza potencial y destruirla.
Asimismo, se ha aventurado que algunas de estas sondas aún podrían estar aquí, probablemente en la Luna, los troyanos y los objetos coorbitales de la Tierra, y serían objetivos viables en la Búsqueda de Artefactos Extraterrestres (SETA). Los ejemplos incluyen estudios recientes de Jim Benford, el profesor Abraham Loeb, Konstantin Batygin y la Iniciativa para Estudios Interestelares (i4is), las cuales muestran cómo los objetos interestelares (ISO) como Oumuamua y 2I/Borisov ingresan regularmente a nuestro sistema solar y son capturados periódicamente.
¿Pudo Oumuamua en realidad ser una sonda Von Neumann? Crédito: Rafael Amorim/Revista UFO.
Investigaciones relacionadas han demostrado que el estudio de los ISO capturados —y los recién llegados— será posible en un futuro cercano gracias al Observatorio Vera C. Rubin e iniciativas como Breakthrough Listen y el Proyecto Galileo.
Por último, otro motivo válido para enviar este tipo de sondas podría ser la panspermia dirigida, donde una civilización avanzada optaría por renunciar a enviar naves tripuladas a estrellas distantes —lo que podría llevar miles de años— y en su lugar enviar naves espaciales equipadas con «bancos de genes» u óvulos fertilizados.
«Una sonda Von Neumann podría transportar óvulos humanos fertilizados para ser criados robóticamente y poblar hábitats en el espacio que giran alrededor de estrellas cercanas que serían construidos por la sonda. Una civilización más avanzada podría reemplazar los embriones con cargas informáticas de “esencias” humanas», resume Matloff.
¿Dónde buscar?
Matloff señala que los astrónomos humanos pueden sentirse obligados a enfocarse en estrellas similares a la de nuestro sistema cuando buscan evidencia de sondas de Von Neumann. Este es quizás el resultado de un sesgo centrado en el Sol, donde asumimos que las estrellas de tipo G (enanas amarillas) tienen más probabilidades de albergar planetas habitables porque eso es con lo que estamos familiarizados. Las implicaciones de esto podrían ser que las inteligencias extraterrestres avanzadas sufran el mismo sesgo y prefieran enviar sus sondas a estrellas similares a las suyas.
No obstante, estudios recientes de exoplanetas han demostrado que las estrellas de tipo M (enanas rojas) son muy buenas candidatas para encontrar exoplanetas «similares a la Tierra» (rocosos) que orbitan dentro de la zona habitable. En particular, Matloff enfatiza cómo investigaciones recientes han demostrado que estos planetas podrían ser potencialmente habitables. Si una inteligencia avanzada es como nosotros —y ha evolucionado en un planeta rocoso—, no es probable que pase por alto estos sistemas estelares.
Futuros estudios de estrellas longevas de baja masa como las enanas rojas, permitirán a los investigadores determinar si estas estrellas deben tener prioridad al buscar exoplanetas habitables o si la intensa radiación ultravioleta y fuertes llamaradas emitidas al principio de su formación impiden que se genere tal escenario propicio para la vida.
Además de buscar en función de las clasificaciones estelares, el físico también considera varias propuestas sobre dónde se pueden encontrar sondas en nuestro sistema solar. Esto plantea una vez más el tema de las resoluciones propuestas a la paradoja de Fermi y sus posibles implicaciones para SETI.
«A menos que la humanidad sea la primera civilización en viajar al espacio o estemos bajo algún tipo de cuarentena —al estilo de las hipótesis del embargo o el zoológico—, es razonable preguntarse dónde se pueden encontrar tales sondas en el sistema solar. Debido a los procesos geofísicos y meteorológicos dinámicos, el espacio podría ser un mejor lugar para buscar que la superficie de la Tierra», explica.
Como se menciona líneas arriba, las ubicaciones más probables para estos objetos autorreplicantes incluyen la Luna, los asteroides troyanos de la Tierra y los asteroides coorbitales de la Tierra. Pero el propio Matloff sugiere que las búsquedas tendrán más posibilidades de éxito en el sistema solar exterior. Y una ubicación tentadora es el cinturón de Kuiper.
«Una ventaja del cinturón de Kuiper para la construcción de una generación posterior de sondas Von Neumann es la disponibilidad de recursos que incluyen materiales volátiles. Y si desean mantener ocultas sus actividades, una ubicación exterior del sistema solar para un sonda o una base de sondas tiene más sentido. Creo que el cinturón de Kuiper es el mejor lugar para empezar a buscar», concluye.
