Ventanas Maslov

Si miramos los últimos 200 años veremos que se da un patrón de 56 años en cuyos picos se apelotonan grandes megaproyectos de ingeniería(MEP) y grandes exploraciones.
En este ciclo de 56 años la sociedad asciende en la jerarquía Maslov, siendo satisfechas sus diferentes necesidades y por lo tanto creando una atmósfera favorable a la consecución de grandes proyectos y grandes exploraciones.

Al periodo de tiempo en que esto ocurre se le llama ventana Maslov, y tiene una duración aproximada de 10 años.
La próxima ventana seria en el 2015 y duraría hasta el 2025.
- cada una de las ventanas de los últimos 200 años ha sido coronada con un MEP principal, menos la primera de 1801(Apollo, canal de Panamá...)y grandes exploraciones(Lewis y Crark, Livingstone, expediciones polares)
- MEP secundarias suelen crearse justo antes de la venta.
- Una década antes se un aumento de conflictos políticos y económicos.
- Y algo que es lamentable toda ventan termina con una gran guerra(guerras napoleónicas, guerra civil americana, primera guerra mundial, Vietnam).

Las escala de las MEP secundarias anteriores a la ventan indican el potencial de la próxima ventana.
Todo indica que la próxima ventana se aproxima, se están dando grandes MEP secundarias, para el 2015 se terminara la expansión del canal de Panamá con un costo de 5 billones de dólares, las islas artificiales de Dubai, los próximos rascacielos de Dubai, Tokio, Moscú...
Como es obvio también se esta dando un aumento de los conflictos, Rusia ha invadido Georgia, y las tensiones entre Rusia y EEUU se levantan de nuevo.
Varios países como EEUU, Rusia, china o Japón han dicho que quieren tener colonias en la Luna para el 2025.

Un consejos, si quieres llevar acabo un gran proyecto no lo intentes hacer en un periodo intermedio, como el THE SUPERCONDUCTING SUPER COLLIDER PROJECT ,que fue cancelado, solo se puede llevar con éxito un gran proyecto en un periodo intermedio si tiene carácter de supervivencia o esta asociado a un conflicto, como fue el proyecto de la bomba atómica.
Esta ventana podría ser el momento en el que se diesen las colonias lunares permanentes, el sps, y los primeros ascensores espaciales comerciales, y los primeros pasos en Marte, pero si para el 2025 no se han terminado es probable que pase como al final de la ventana anterior, donde se cancelo el programa apollo y hasta ahora no hemos hecho gran cosa, tendríamos que esperar la siguiente oportunidad en la ventana del 2071-2081.
Para mas información seguid el blog 21stcenturywaves de Bruce Cordell, que esta en los enlaces.

Domos hinchables para la Luna, Marte y los asteroides

A continuación voy a hablar sobre un modelo de domo diseñado por Alexander Bolonkin, este diseño aporta una solución muy atractiva y económica de crear domos, en la Luna, Marte, asteroides, e incluso en zonas áridas terrestres como desiertos y zonas polares, dando unas condiciones cálidas equivalentes a las de España, Italia o Florida.

Además aporta un método para suministrar luz en caso de no disponer ciclos de luz como los terrestres, caso que se da en la Luna donde las noches duran 14 días.

Para que las personas puedan vivir permanentemente fuera de la Tierra, necesitaran unas condiciones que se asemejen los mas posible a las que se den en nuestro planeta, si quieren estar en buenas condiciones de salud, tanto físicas como mentales.

Estos domos serian una especie de invernaderos hinchables, construidas con una membrana fina(0.2-0.4 mm) sin soportes rígidos, la cobertura exterior es doble con aire entre ellas para dar aislamiento, la estructura tiene forma de hemisferio o de medio tubo y parte de la membrana tiene control sobre las transparencia y una fina capa de aluminio de alrededor de 1 micrometro que funciona como un colector gigantesco de la radiación solar incidente(calor). Este calor de podría utilizar para suministrar energía eléctrica o mecánica.
El domo posee una celosía para controlar el paso de la luz.
En su interior habría una biosfera con ciclos biológicos que suministrarían oxigeno y comida a sus habitantes.

El autor da dos modelos básicos de domo, según las escala y la población de su interior.

El mas pequeño se muestra en la siguiente figura.

La altura entre la doble capa superior(4) y las inferiores(6) es de alrededor de 3 metros, entre los cuales hay cables de soporte(5), en el suelo hay suelo fértil, con sistemas de riego y tubos de enfriamiento(9)
Las diferentes secciones están conectadas por pasillos(2) y cámaras herméticas(3).
Si un meteorito atravesase la doble capa la capa inferior cerraría temporalmente el agujero.
Esta variante tendría unas dimensiones 10x10 metros con peso de 7-12 kg/m^2(3 kg aire-1 kg. membrana-3-8 suelo) dando un total de 10 toneladas


La segunda variante tiene una escala mucho mayor, con unas dimensiones de 200x1000 metros.

En el dibujo se observa la doble película exterior; que incluye las celosías(3) para el control de la iluminación, en el lado izquierdo(1) están abiertas permitiendo el paso de la luz, y en el lado derecho(2) están cerradas reflejando la luz al interior del domo; y la película interior.
La sección superior presenta una presión atmosférica de 0.01-0.1 atm, la inferior 1 atmósfera.



La película incluye dos finas mallas, la primera (3) impide grandes daños en caso de rotura y la segunda (4) es una fina red de tela metálica conductora que en caso de sufrir un daño como la rotura por un micrometeorito alerta del incidente.




Lo ideal seria colocar estos domos en los polos lunares, allí se podrían construir espejos que mediante levitación magnética reflejasen la luz hacia el domo que esta debajo, el campo magnético generado además protegería a los habitantes del viento solar y la radiación cósmica.
Ese espejo no pesaría más de 70-80 kilos.


Bolonkin sugiere la posibilidad de cubrir totalmente un planeta entero con domos


Además estos domos podrían crear edenes en zonas desérticas e inhóspitas de la tierra.


Estos domos presentan muchas ventajas sobre otro modelos de domos presentados por otros científicos, un domo formado por cemento de 25 cm de grosor del mismo tamaño pesaría varias miles de veces mas que el modelo presentado por Bolonkin, en vez de necesitarse miles de toneladas de metal y cristal solo se necesitaría una pequeña cantidad de tela plástica relativamente barata, y se permitiría el paso de la luz que generaría energía y comida en el interior.

Para mas información “Inflatable Dome for Moon, Mars, Asteroids and Satellites”De Alexander Bolonkin.

Produccion de antimateria para propulsion

La antimateria ha sido considerada la forma definitiva de energía a la hora de considerar un sistema de propulsión.
Es el sistema con rendimiento energético mas alto con diferencia, 10^10 mas que la combustión de hidrógeno y 100 veces mas que la fusión o la fisión.
La aniquilación de un gramo de antimateria proporciona tanta energía como 23 tanques de combustible del Shuttle.
La antimateria se produce en los aceleradores como los de FNAL y el CERN, desgraciadamente solo se producen unos pocos nanogramos al año de antiprotones en estos aceleradores.
Considerando los valores de coste de energía producir un solo gramo costaría 62.5 billones de dólares.
Esto ha llevado a muchos a cuestionar el uso de antimateria como sistema viable de propulsión interplanetaria o interestelar.
Pero su afirmación se basa en dos grandes asunciones erróneas, que el costo de producir antimateria seguirá siendo igual de caro siempre(recordemos que la producción de uranio-235 era extremadamente cara al principio) y que se utilizara únicamente la antimateria como método de propulsión, que aunque es el sistema con mayor isp
, ignoran que existen métodos que aunque tengan menor isp, requieren cantidades de tan solo unos pocos microgramos.
Aumentar la producción a esa capacidades seria posible con algunas mejoras que aumentasen esa capacidad de crear y almacenar antimateria, esas mejoran requerirían una inversión de entre 3 10 mil millones de dolares.
Con esas mejoras el costo de producir de 1 a 100 microgramos de antimateria seria de 0.6 a 60 mil millones respectivamente.

Analicemos los 6 diferentes sistemas de propulsión que utilizan la antimateria.

Núcleo sólido: los antiprotones calientan un sólido compuesto de un metal refractario de alto numero atómico. El propelente se bombea al núcleo caliente y se expande por la tobera generando empuje.

Núcleo gaseoso: se sustituye el núcleo sólido por un gas, permitiendo mayores temperaturas y rendimientos.

Núcleo de plasma: el gas se permite que alcance temperaturas altísimas y que se ionice.

Núcleo radiado: se eliminan los problemas de calentar un fluido secundario, expulsando los productos de la aniquilación directamente desde el vehículo a velocidades cercanas a la de la luz(se refiere a los productos).
El sistema mas eficaz con diferencia.

Métodos catalizados por antimateria:

ACMF(micro fisión/fusion catalizada por antimateria): una pastilla de deuterio-titrio y uranio 238 se comprime con hazes de partículas y se irradia con hazes de baja intensidad de antiprotones, estos se absorben por los antiprotones e inician una reacción de fisión hiperneutronica que enciende el núcleo de D-T que se expande produciendo un empuje pulsado.

AIM(microfusion iniciada por antimateria): un plasma de antiprotones se comprime mediante campos magnéticos mientras que se inyectan gotas de D-T en el plasma. Los productos se redirigen por una tobera magnética para producir empuje.

En la grafica se descartan los de núcleo sólido y gaseoso, la cantidad de combustible en forma de antimateria es cercano al de plasma, pero su isp es cercano a los sistemas catalizados, vamos que tiene lo peor de los dos.

A bajas velocidades de misión el los sistemas ACMF y AIM son los mejores a la hora de reducir los gastos de antimateria.
Solo el sistema de núcleo radiado(beamed core) da velocidades cercanas a la de la luz(0.4c) pero requiere toneladas de antimateria, en cambio una nave de 10-100 toneladas llegaría en un año a Júpiter con el ACMF necesitando tan solo 1-10 microgramos, el AIM llegaría a la nube de Ort en tan solo 50 años con una carga de 100 kilos.

En los cálculos de combustible se tienen en cuenta la fracción de masa relativista y el factor de contracción de Lorentz-Fitzgerald.

En definitiva con un rendimiento de producción tres o cuatro ordenes de magnitud superiores a los actuales se podría crear las cimientos necesarios para poder realizar un sistema de transporte rápido por todo nuestro sistema solar.

Además pequeñas cantidades de antimateria se requieren para tomografías de diagnostico, nuevas terapias contra el cáncer y muchos avances que se están dando en medicina.

Quien dijo que investigar con aceleradores de partículas es un gasto inútil?

Mas información en el paper “Antimatter Production for Near-term Propulsión Applications” http://www.engr.psu.edu/antimatter/Papers/NASA_anti.pdf

Volvere a hablar de la antimateria en proximas entradas, en concreto de formas de producir o recolectar antimateria en fuentes naturales.

En la proxima entrada hablare de domos hinchables en la Luna, asteroides y planetas.

Saludos

Presentacion

Tras dos meses pensando en abrir un blog, y reconozco que estuve a punto de decidirme por el no, he decidido abrir uno, un blog que tratara de ciencia centrado mayormente en la exploración espacial, pero sin despreciar otros temas.

Doy gracias a los que me animaron a abrir un blog, como nian, wis alien, sophie...todos ellos blogeros con blogs muy interesantes y con los que participo en el foro que creamos junto a muchos mas, el foro de ciencia “homoscience” .

La razón del titulo viene en honor de Carl sagan, cuyos libros, especialmente COSMOS (cuyo primer capitulo es “En la orilla del océano cósmico)infundieron en mi desde temprana edad pasión por la ciencia.
Con el tiempo haré mejoras por aquí, pretendo abrir entradas cada dos o tres semanas.
No vemos.