Nicolás A. Cordero Tejedor es Doctor en Física por la Universidad de Valladolid y Profesor Titular de Universidad del Departamento de Física de la Universidad de Burgos. Su investigación se centra en la simulación por ordenador de nanoestructuras.
¿Se podrá llegar, con ayuda de la nanotecnología, a construir un ascensor espacial?
La idea de construir un ascensor espacial fue durante muchos años poco más que un sueño de la ciencia ficción. Todavía recuerdo mi sorpresa cuando recibí en 1999 la información sobre un taller que iba a organizar la NASA sobre este tema. Pensé: ¿pero de verdad se lo están tomando en serio? El problema de este tipo de ascensor siempre ha sido el material para construirlo. La tensión debida a su peso a la que estaría sometido el cable de transporte sería enorme. Se necesitaría un material simultáneamente muy ligero y muy resistente a la tracción. Cuando se descubrieron los nanotubos de carbono, se pensó que una “cuerda” construida arrollando “hebras” fabricadas arrollando haces de nanotubos de carbono, de forma similar a como se construyen los cables de los puentes colgantes podría ser la solución. Sin embargo, cálculos detallados demostraron que no era lo suficientemente fuerte. Lo mismo ocurrió cuando se consiguió aislar grafeno (una lámina de carbono de tan solo un átomo de espesor). Pero, a pesar de las extraordinarias propiedades mecánicas de este material, no es lo suficientemente ligero y fuerte como para construir el ascensor. Tendremos que seguir buscando nuevos materiales nanoestructurados. Así que, de momento, la repuesta a la pregunta tiene que ser negativa, al menos en un futuro cercano.
¿Se podrán elaborar trajes resistentes a la radiación a la que habitualmente están expuestos los astronautas?
Uno de los factores que limitan las actividades extravehiculares de los astronautas es la exposición a las radiaciones. La nanotecnología puede ayudar a diseñar trajes más ligeros, flexibles y resistentes a la radiación. De hecho, ya se están estudiando soluciones nanotecnológicas para prevenir el daño por radiación que sufren los componentes de los reactores nucleares. Todo lo que aprendamos en ese campo podrá trasladarse a los trajes espaciales. Y si pensamos a más largo plazo podemos imaginar nanomateriales autorregeneradores o autosanables. Por supuesto, nunca se conseguirá una protección absoluta. Pero no escapamos a ese peligro ni quedándonos en la Tierra. Ni siquiera el gigantesco campo magnético de nuestro planeta es capaz de protegernos completamente de las radiaciones espaciales. Basten como ejemplo algunos tipos de cáncer de piel generados por exposición a la radiación ultravioleta que recibimos del Sol.
¿En qué pueden la nanociencia y la nanotecnología ayudar al desarrollo de la exploración espacial?
El mayor problema al que se ha enfrentado la exploración espacial desde sus orígenes ha sido el peso. Mientras no tengamos el ascensor espacial del que hemos hablado antes, si queremos alejarnos de nuestro planeta usando motores a reacción tenemos que acelerar las naves hasta velocidades enormes (del orden de kilómetros por segundo) y cuanto mayor es la masa de la nave más cuesta acelerarla. La mayor parte de la masa de una nave espacial se debe a los motores, al combustible y al depósito para contenerlo (lo que suele llamarse “cohete” o “vector de lanzamiento”) necesarios para llevar al espacio lo que nos interesa (lo que se denomina “carga útil” o “carga de pago”). Resulta muy caro mandar algo al espacio y por ello es necesario reducir la masa de lo que se quiere lanzar lo máximo posible. Por lo tanto, la miniaturización creciente ha sido una constante de la exploración espacial. Está claro que la nanotecnología va a jugar un gran papel en el futuro de este campo ya que permitirá, no solo optimizar la masa de la carga útil, sino también aligerar los enormes cohetes. Y, si queremos dejar volar la imaginación, esta misma semana se ha presentado el proyecto Breakthrough Starshot en el que se pretende enviar nanonaves de alrededor de un gramo de masa a la estrella más cercana al Sol usando velas impulsadas por láseres de alta potencia que las aceleren hasta el 20% de la velocidad de la luz en el vacío…. Como dice una frase muy frecuente en inglés “el cielo es el límite”.
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