2023-09-20El motor cuántico que desafía las leyes de Newton se prepara para despegar al espacio
Instituto de la Ingeniería de España |Una compañía enviará por primera vez al espacio un motor cuántico, un propulsor ‘imposible’ que no necesita combustible y que, si funciona, revolucionará el futuro de los viajes espaciales. Despegará en Octubre con SpaceXA la compañía norteamericana IVO le faltan apenas tres meses para lanzar su polémico motor cuántico a la órbita baja de la Tierra. Se trata de un propulsor experimental alimentado solo con energía solar que si tiene éxito en sus pruebas no solo revolucionarán el futuro de los viajes espaciales, sino que también obligará a rescribir las leyes del movimiento de Isaac Newton.
Newton explica en su tercera ley del movimiento que para cada acción hay una reacción igual y opuesta, así que para envíar una nave al espacio hay que propulsarla hacia arriba (con un motor) expulsando algo por abajo (combustible) que le permita escapar de la fuerza de la gravedad de la Tierra o navegar por el espacio.
Tradicionalmente las naves espaciales han requerido de grandes motores propulsados por enormes cantidades de combustible, pero en los últimos años se han propuesto otro tipo de motores, como las velas solares o los motores de iones, que se basan en otros principios y prometen alcanzar velocidades nunca vistas hasta ahora.
Otro de esos nuevos propulsores espaciales es el motor cuántico que IVO ha llevado a la práctica basándose en las teorías del físico Mike McCulloch, profesor de la Universidad de Plymouth, y que desafía el concepto de inercia planteado por la primera ley de Newton.
Ilustración de una nave de ciencia ficción con vela solar de Bert Willemsen (immeasurably.art)
Newton dice que "los objetos se mueven en línea recta a velocidad constante a menos que se les empuje". Sin embargo, McCulloch asegura que esta definición, aunque es sencilla, no llega a explicar del todo cómo funciona la inercia. Para resolverlo, el investigador desarrolló en 2007 su propia teoría llamada QI (Quantized Intertia) en la que trata de explicar el concepto de la inercia aplicando las extrañas leyes del mundo cuántico.
Investigadores de todo el mundo recibieron la teoría de McCulloch con críticas porque porque desafía las leyes del movimiento que se han venido demostrando como constantemente precisas con cada lanzamiento espacial. Sin embargo, el Quantum Drive, el motor cuántico de IVO, ya ha tenido éxito en las pruebas de laboratorio y su lanzamiento de octubre demostrará sin lugar a dudas si las ideas de McCulloch son erróneas o si deberíamos replantearnos lo que sabemos sobre el movimiento en el vacío del espacio.
El motor de iones chino (SCMP)
Observar detenidamente cómo funcionan los mecanismos de la inercia y la gravedad ayudó a arrancar el proyecto, explica Richard Mansel, fundador y director general de IVO en declaraciones a The Debrief. "Entonces me topé con el trabajo del profesor Mike McCulloch, de la Universidad de Plymouth". Mansel se dio cuenta de que en sus instalaciones tenía todos los equipos necesarios para testar otras tecnologías basadas en el QI de McCulloch. Las pruebas realizadas fueron positivas, pero antes de lanzarse al desarrollo de sus motores querían estar seguros, así que usaron la cámara de vacío térmico de otra compañía (E-Labs en Fredericksburg, EEUU) que les ayudaría a obtener pruebas definitivas. El motor cuántico llegó a producir alrededor de 10 milinewtons, un empuje pequeño pero que confirmaba que las teorías de McCulloch no son una locura.
Buscar posibles fallos en el diseño del motor se convirtió en el objetivo principal en ese momento y la compañía decidió traer expertos independientes que les ayudaran analizar el desarrollo. "Hemos tenido a varias personas del ámbito de la astrofísica, incluidos profesores universitarios expertos en este campo, que han venido en persona para intentar averiguar dónde nos faltaba algo", explicó Mansell. "Llegamos a un punto en el que nuestros inspectores dijeron que no había nada que pudiéramos hacer para mejorar lo que estábamos haciendo. Hay que ir al espacio".
La nave espacial con motor láser-térmico en órbita terrestre (McGill University)
Este proceso de pruebas, afirma Mansell, les obligó a introducir una serie de cambios significativos en las tecnologías anteriores que mejoraban su calidad y que les llevaron a pedir sus propias patentes. A día de hoy, IVO asegura que su motor ofrece una eficiencia sin igual, alcanzando hasta 52 milinewtons con un solo vatio. El sistema puede usar la energía recogida por los paneles solares y prescindir de la necesidad de llevar combustible, es modular, con lo que se pueden añadir más unidades para multiplicar el empuje y se pueden colocar en cualquier orientación, lo que permite hasta 6 grados de libertad.
Rogue Space Systems, cuyo satélite de pruebas carece de propulsión propia, será el banco de pruebas de la nueva tecnología . El lanzamiento estaba previsto para el pasado mes de junio a bordo de un cohete de SpaceX, pero un fallo ha retrasado la misión hasta octubre. "Queríamos asegurarnos de que no hubiera otros propulsores en el mismo satélite", explica Mansell. "De modo que si hay empuje cuando se demuestre algo en el espacio con este satélite, se sabría definitivamente que era nuestro Quantum Drive el que propulsaba el satélite y nada más".
Gracias a las dos configuraciones del motor cuántico que ha preparado IVO para el lanzamiento, el equipo podrá testar dos versiones diferentes del mismo concepto y seguir adelante con las pruebas en caso de que uno de ellos falle. "Son configuraciones y niveles de potencia ligeramente diferentes", explica Mansell. "Así que vamos a poder probar las unidades de forma individual y conjunta".
Richard Mansell, CEO de IVO. (IVO)
El equipo probará a encender los propulsores una vez que el satélite se encuentre en la órbita baja de la Tierra y utilizarán el empuje creado para subir y bajar su posición. Los datos serán medidos por sensores de a bordo y verificados por observadores independientes. Mansell asegura que los primeros resultados de las pruebas podrían llegar en diciembre.
"Si tenemos datos realmente claros después de nuestros primeros recorridos —a los dos meses del lanzamiento como pronto— deberíamos poder decir mira, esto está inequívocamente produciendo empuje”, sostiene Mansell. El director general de IVO asegura que hay varios retos que surgen al intentar trabajar más allá de las leyes físicas que no se pueden violar. "No es tanto que hayamos roto las leyes de la física y hayamos dado con una nueva física, sino que estamos ampliando nuestra física actual con más física, que es en lo que todos los científicos deberían trabajar y no tener miedo".
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