10 noviembre, 2010

¿Dónde invertir? Nanotecnología molecular o exploración espacial

¿Dónde invertir? Nanotecnología molecular o exploración espacial: "Aunque discrepo, parece que la situación actual de los programas espaciales, hace que la gente tienda al pesimismo a la hora de imaginar la evolución de estos, en los próximos años o décadas. Tanto como para decir que no volveremos a la Luna, ni mucho menos a Marte, en 100 años.

En mi opinión cualquiera que realice un pronóstico tan pesimista para 30 años en adelante sin contar con la nanotecnología molecular (MNT), simplemente no sabe qué es ésta, o en todo caso no lo ve como algo posible, más bien como algo de la ciencia-ficción.

La MNT traerá una colonización del espacio espectacular, realmente barata y accesible incluso para la gente normal y corriente. Supondrá un salto tan grande, como si se pasase en el mundo de la aviación de los diseños de Leonardo a un Concorde en un par de décadas y no 500 años.

Veamos unos ejemplos de lo puede hacer la MNT por la carrera espacial.

-HLLV realmente económicos.

Tomemos el caso del Ares V. A continuación haré unos cálculos muy aproximativos.

El ares V hubiese poseído una masa total aproximada de alrededor de 3700 Tn, 400 de ellas siendo peso seco, 150 de carga, y el resto combustible. Tomando un coste de alrededor de 1000$/kg de cohete vacío, daría alrededor de 400 millones de $ lo cual esta cerca de los 500-1000 millones de $ que se suponía que habría costado un Ares V listo para lanzar (gracias a Daniel por el dato).

Mediante MNT se podrían sustituir los materiales del cohete por otros de resistencia superior (diamantoide), permitiendo una reducción espectacular de peso, posiblemente entre un 90% o un 98%. Seré conservador y consideraré una reducción de peso de tan sólo un 90%. Eso permitiría reducir el peso del cohete sin combustible a 40 Tn. Esas 350 Tn de diferencia podrían ir a la carga útil, que sería ahora de 550 Tn.

El coste de cualquier producto obtenido por MNT sería equivalente al de otros productos que ya obtenemos por MNT natural, los productos de agricultura, inferior a 1$/kg. Eso reduciría el coste a 40.000$, lo cual está cerca de los 60.000$ que estimó Drexler que costaría fabricar una lanzadera de las existentes con MNT. Lo mismo que un coche de lujo. Estimo que el coste del combustible se ve reducido igualmente gracias a la MNT.

Pasaríamos de una situación de 500-1000 millones$/cohete para 150 Tn, a una de 60.000$/cohete para 550 Tn, lo cual daría que por el precio de un ARES V ahora, con MNT podríamos colocar 30.000-60.000 veces más carga en órbita, alrededor de 4,5-9 millones de toneladas. Lo cual es la masa de uno o dos hábitats espaciales pequeños, unas cuantas bases lunares, o estaciones de energía solar en órbita (SPS) como para sustituir un par de centenares de centrales nucleares (a kg/m2 y rendimiento de panel solar actual).

-Trajes espaciales tan finos que parecería que estás desnudo en el espacio. Capaz de repararse o de usar la energía solar para convertir el CO2 y el agua en oxígeno y comida.

-Sistemas de soporte vital para ambientes cerrados, Closed Environment Life Support System (CELSS), capaces de reciclar perfectamente desechos de las colonias, transformándolos en materias útiles.

-Space thethers y ascensores espaciales.

-Velas solares gigantescas de nanómetros de grosor y km de radio, capaces de alcanzar un porcentaje pequeño de c.

-Nanobots capaces de reparar el ADN por los defectos de la radiación, capaces de impedir que los huesos y los músculos se debiliten.

-Formas de biostasis a temperatura ambiente. Como la criónica pero sin el frío, ideal para los viajes largos.

Por lo tanto, en un par de décadas después de poder realizar MNT podríamos tener hábitats espaciales, colonias con grandes poblaciones en muchos sitios del sistema solar, y ser capaces de realizar la primera misión interestelar.

Toda la exploración espacial pre-MNT quedará empequeñecida ante lo conseguido una vez tengamos MNT. Igual hubiese sido al fabricar el Concorde que Leonardo hubiese experimentado con 10 o con 30 modelos de aparatos voladores.

Podríamos sacar de conclusión que mejor sería desviar el dinero invertido en la exploración espacial en conseguir MNT cuanto antes. Si en vez de 2040 por dar una fecha posible, los esfuerzos internacionales consiguiesen que la tuviésemos para el 2025, merecería la pena que hasta entonces la carrera espacial se hubiese detenido momentáneamente.

¿O no?

Las armas tan letales que podrían ser fabricadas con MNT, la cantidades en las que se podrían fabricar en un tiempo récord, su bajo precio, y su fácil acceso, haría de la posibilidad de la extinción de la humanidad o de opresión por un gobierno tirano una posibilidad muy grande. Por lo tanto mejor sería tener cierta parte de la humanidad fuera de la cuna, viviendo de forma independiente. Una bases en la Luna o en Marte con una población lo suficientemente numerosa sería adecuado, o incluso en asteroides.

Existe otra posibilidad, y es que una vez tengamos MNT la aceleración tecnológica sea tal que nos lleve por un camino en que prefiramos explorar hacia dentro en vez de hacia fuera, despreciando la colonización del espacio. Este sería del caso de un escenario con ‘mind uploading’. Si eres capaz de simular una esfera de Dyson para trillones de personas, y con un detalle indistinguible de la realidad, colonizar el espacio quizás no resulte interesante. Si además tenemos en cuenta que esas mentes irán aceleradas, la colonización espacial real podría resultarles demasiado pasmosa.

Podría pasar que de surgir la MNT demasiado pronto, hubiese una migración masiva de población terrestre al espacio, antes de que se crease una legislación que administrase las propiedades sobre las superficies del sistema solar, creándose por tanto conflictos por los lugares del sistema solar más adecuados.
Éste es el escenario ‘Sooner’ presentado por Tom McKendree en ‘Planning Scenarios for Space Development’, donde se envían sondas automatizadas con MNT a asteroides condríticos ricos en carbono, la cuales construyen colonias listas para habitar. Provocando que los colonizadores que salen en masa de la Tierra utilicen proyectiles a más de 40 km/s para aniquilar a los competidores por esas colonias.
Una situación poco agradable. El resultado es una prohibición de los vuelos espaciales fuera de la Tierra hasta que surja una legislación que controle la propiedad sobre el sistema solar.
Este escenario contempla MNT que usa sólo carbono, en mi opinión si se ampliase al silicio, el escenario cambiaría, puesto que el silicio es de los materiales más abundantes del sistema solar, y por lo tanto no habría esa limitación en la creación de colonias (el carbono es escaso).
En el escenario ‘Sooner’ la situación del programa espacial es la actual.

Por el contrario en el otro escenario, ‘Slow and planned’, la MNT tarda más, por lo que varios países ya tienen colonias en la Luna, se empieza a explorar los asteroides con intención de usar sus recursos, y se ponen en órbita los primeros prototipos de SPS. Así, cuando surge la MNT, ya hay una legislación que controla la adquisición de terrenos a lo largo del sistema solar. No surgen conflictos cuando la población terrestre se desplaza al sistema solar.

Eso sí, retrasarla sí que sería una mala idea, puesto que haría más probable que otros las consiguiesen. ‘Otros’ es malo si no es una nación democrática.
Es necesario que la MNT surja en el seno se una colaboración de diferentes naciones democráticas, para garantizar su uso adecuado y evitar su abuso. La primera nación o grupo que desarrolle MNT podría adquirir demasiado poder en un tiempo récord, tanto como para tentarle la posibilidad de dominar a los demás.

Sí, realmente es un poco complicado.
Mi opinión es que ante los peligros potenciales de la MNT, deberíamos potenciar la inversión en la colonización espacial, junto a una colaboración internacional, para que en su momento los huevos no estén todos juntos en la misma cesta. A su vez deberíamos invertir más en MNT igualmente en un esfuerzo internacional, para asegurar la adquisición de esta poderosa tecnología, antes que otras naciones o grupos sin escrúpulos.


‘Planning Scenarios for Space Development’ by Thomas L. McKendree

‘Implications of Molecular Nanotechnology Technical Performance Parameters on Previously Defined Space System Architectures’ by Thomas L. McKendree

‘NSS Position Paper on Space and Molecular Nanotechnology’ by Tihamer Toth-Fejel and Tom McKendree
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