Recientemente el transhumanista Giulio Prisco dio una charla(en castellano) en la Universidad de Barcelona, hablando sobre transhumanismo, singularidad tecnológica, nuevas tecnologías y sus aplicaciones.
Dura aproximadamente una hora.
Hay alguna cosas con las que no estoy totalmente de acuerdo.
No creo que aun siendo posible, el llevar ordenadores implantados en el cerebro sea algo habitual entre la población, mientras esto implique una operación quirúrgica invasiva. Seguramente muchos lo harán, pero no en el grado en el que se ve a la gente usar, por ejemplo, un teléfono móvil. Será necesario algo como los nanobots neurona para que se vuelva mas común. Pero para eso necesitamos nanotecnología molecular.
Sobre si el tramshumanismo es una religión, creo que los que dicen eso lo hacen desde el mismo punto de vista que los que dicen que el ateismo, o la evolución son religiones. Y como en todo movimiento, cuando se expande entre la población, muchas veces las ideas se degradan, desvirtúan y se deforman por ciertos grupos de personas.
El asunto del participante final me parece ridículo en algunos sentidos.
Yo se lo que es bueno para mi perfectamente, y afirmar que no lo se, porque lo que yo considero que es bueno me viene impuesto por grupos de poder que me intentan manipular...sin comentarios.
Sobre la polémica cuerpo-mente, yo diría que lo correcto seria decir cerebro-mente. Me parece que la conciencia se encuentra SOLO en el cerebro, y que independientemente de que esta sea resultado de la estructura del cerebro, podrá ser simulada en tal grado que será indistinguible del original. Es decir independientemente de que exista una dualidad cerebro-mente o no. Las técnicas de escaneo cerebral están evolucionando muy rápidamente, y dentro años(muchos) quizás sea posible escanear, cada neurona, sinapsis...de forma tan precisa como para lograrlo.
viernes, 30 de abril de 2010
viernes, 23 de abril de 2010
¿Para cuando Kardashev I?
La escala de Kardashev divide las civilizaciones en categorías según la energía que manejan. Fue ideada por Nikolái Kardashev. En la situación a tratar a continuación, lo interesante es aplicarla a nuestro posible potencial futuro como civilización que colonizara el espacio.
El siguiente fragmento es de la Wikipedia.
· Tipo I - Una civilización que es capaz de aprovechar toda la energía disponible en un único planeta, aproximadamente 1xE16 W. La cifra puede ser bastante variable; la Tierra tiene una energía disponible de 1,74×E17 W.
· Tipo II - Una civilización que es capaz de aprovechar toda la energía disponible de una única estrella, aproximadamente 1xE26 W. De nuevo, la cifra puede ser variable; el Sol emite aproximadamente 3,86×E26 W.
· Tipo III - Una civilización que es capaz de aprovechar toda la energía disponible de una sola galaxia, aproximadamente 1xE36 W. Esta cifra es extremadamente variable, ya que las galaxias tienen un rango de tamaños muy amplio. La cifra original de Kardashev fue de 4×E37 W.
Desde hace un siglo mas o menos cada 15 años la capacidad de generación de energía ha aumentado un 50 %. Considerare que sigue así en los próximos siglos, aunque considero que es un dato bastante conservador, puesto que hay diversos factores a lo largo de este siglo que pueden aumentar mas todavía este ritmo, incluso de forma espectacular: fusión, energía solar, nanotecnología molecular, inteligencia artificial...
El consumo mundial actual es de casi 16 TW, siendo 8-11 KW el de una persona en un país desarrollado. La media por persona es cerca de 3 KW, debido a las diferencias de consumo entre la gente en países en desarrollo y ya desarrollados.
La población mundial en el 2011 llegara a los 7000 millones.
He considerado diferentes valores de crecimiento poblacional a lo largo de las próximas décadas, basándome en la información encontrada.
El crecimiento de la población actual es alrededor del 1.2 % anual. El valor mas alto de crecimiento se dio hace 40 años(2% anual) y desde entonces no ha parado de bajar. Información ignorada por mucha gente, sobretodo ecologistas, que no hacen mas que repetir que cada vez la cosa va a peor. Se estima que el crecimiento estará ya por el 0.5% en el 2050, año en el que la población mundial superara los 9000 millones.
He decidido mantener ese valor de crecimiento partir de ese año.
Me he ayudado de toda esa información para realizar una simple tabla de Excel, para ver como serian las cosas.
A finales del siglo 21, con una población alrededor de los 10.000 millones cada una de esas personas gozaría de un consumo de una persona actual en una país desarrollado.¿Final de la pobreza? La tendencia actual es que disminuya la pobreza en todo el mundo. Igualmente, esa información es ignorada por gente que insiste en que la pobreza del mundo aumenta. La pobreza en el mundo , incluso en África disminuye.
Alrededor del 2300 se alcanza Kardashev 1. Población 45.000 millones.
Si nos fijamos en la energía disponible para cada persona, cuando se alcanza K1 vemos que la cantidad es 4000 KW, o 4xE6 julios/s, muy superior, 400 veces mas que los 11 KW de una persona actual en un país desarrollado.
Las conclusiones podrían ser las siguientes.
-Las personas en el siglo 24 van a vivir mejor que los supermillonarios actuales. Esto sigue la tendencia pasada y actual, pues una persona de clase media en un país desarrollado vive mejor que el rey mas rico de hace 300 años.
-La energía necesaria para subir un kilo desde la superficie de la Tierra a orbita(la de la luna) es de 6XE7 julios. Ese valor disminuye mucho si el desplazamiento es espacio-espacio, como de un hábitat espacial a otro. Teniendo en cuenta que un porcentaje alto de esa población va a vivir en el espacio, esa cantidad generosa de energía total y disponible para cada persona, indica posiblemente un desplazamiento de gran cantidad de personas a través del sistema solar, y de que la gente de la Tierra podria viajar con cierta frecuencia al espacio(vacaciones en el espacio).
- Minería de lunas y de atmósferas planetarias
-Proyectos de geoingeniería. Control del clima.
-Lanzamiento de sondas científicas a estrellas cercanas a %c alto.
-Terraformación rápida de Marte. Miles de habitats espaciales. Subiendo mas en la escala: 1.6xE29 julios en 30 años para reducir la rotación de Venus a 24 horas, SupraNeptuno y SupraUrano.
- Opción de usar Mercurio para empezar a construir el primer cerebro de Matrioska en el sistema solar. Su posición cerca del sol es adecuada por motivos de obtención de energía.
Como estoy bastante seguro que en los próximos 40-50 años la ciencia va a poder conseguir la longevidad indefinida, la mayoría de los que estáis leyendo esta entrada podríais estar viviendo por entonces para verlo. Salvo que algún riesgo existencial nos lleve a la extinción o a un estado en que aunque la especie no se extinga, no podamos superar el bache. Pero esto es un impedimento tanto para alcanzar K1 como para alcanzar la longevidad indefinida.
Uso masivo de bombas de pulsos electromagnéticos, creación de un supervirus, modificación de microorganismos para crear una especie de grey goo biológico, armas nanotecnológicas, IA que nos destruyen, son las posibilidades que mas me asustan personalmente, muy por encima del cambio climático, impacto de asteroides, o un invierno nuclear, que si me preocupan pero no en el grado que lo hacen las anteriores.
Alrededor del 3200 se alcanza Kardashev 2. Población 2-3 billones.
En este caso cada persona tendría una a sus disposición mas del 1 % del consumo energético actual. Energía para dar y tomar.
-Colonización de sistemas solares cercanos.
-Ingeniería y minería estelar. Ampliación de la edad en la fase primaria del Sol 5-10 veces. Disponibilidad de muchas masas terrestres para: planetas a la carta, estrellas de baja masa, billones de habitats espaciales, mas nódulos cerebro de Matrioska o ampliar los de antes. Hábitat SupraSol.
-SupraJupiter.
-Molinos solares.
Igual que comentaba antes, muchas cosas podrían cambiar la fecha, si nos cambiamos para tener superinteligencia o creamos inteligencias artificiales, se podría hacer el proceso mas rápido, así como si aparecen tecnologías inimaginables, como la femtotecnología. También hay peligros, como los de convertir en nova a nuestro Sol o a Júpiter poniendo en riesgo a toda población que este por el interior de la Nube de Oort.
Esta entrada es un ejercicio mental para entretenerme, obviamente las fechas y los datos no proponen mostrar que nada tenga que acabar así.
El siguiente fragmento es de la Wikipedia.
· Tipo I - Una civilización que es capaz de aprovechar toda la energía disponible en un único planeta, aproximadamente 1xE16 W. La cifra puede ser bastante variable; la Tierra tiene una energía disponible de 1,74×E17 W.
· Tipo II - Una civilización que es capaz de aprovechar toda la energía disponible de una única estrella, aproximadamente 1xE26 W. De nuevo, la cifra puede ser variable; el Sol emite aproximadamente 3,86×E26 W.
· Tipo III - Una civilización que es capaz de aprovechar toda la energía disponible de una sola galaxia, aproximadamente 1xE36 W. Esta cifra es extremadamente variable, ya que las galaxias tienen un rango de tamaños muy amplio. La cifra original de Kardashev fue de 4×E37 W.
Desde hace un siglo mas o menos cada 15 años la capacidad de generación de energía ha aumentado un 50 %. Considerare que sigue así en los próximos siglos, aunque considero que es un dato bastante conservador, puesto que hay diversos factores a lo largo de este siglo que pueden aumentar mas todavía este ritmo, incluso de forma espectacular: fusión, energía solar, nanotecnología molecular, inteligencia artificial...
El consumo mundial actual es de casi 16 TW, siendo 8-11 KW el de una persona en un país desarrollado. La media por persona es cerca de 3 KW, debido a las diferencias de consumo entre la gente en países en desarrollo y ya desarrollados.
La población mundial en el 2011 llegara a los 7000 millones.
He considerado diferentes valores de crecimiento poblacional a lo largo de las próximas décadas, basándome en la información encontrada.
El crecimiento de la población actual es alrededor del 1.2 % anual. El valor mas alto de crecimiento se dio hace 40 años(2% anual) y desde entonces no ha parado de bajar. Información ignorada por mucha gente, sobretodo ecologistas, que no hacen mas que repetir que cada vez la cosa va a peor. Se estima que el crecimiento estará ya por el 0.5% en el 2050, año en el que la población mundial superara los 9000 millones.
He decidido mantener ese valor de crecimiento partir de ese año.
Me he ayudado de toda esa información para realizar una simple tabla de Excel, para ver como serian las cosas.
A finales del siglo 21, con una población alrededor de los 10.000 millones cada una de esas personas gozaría de un consumo de una persona actual en una país desarrollado.¿Final de la pobreza? La tendencia actual es que disminuya la pobreza en todo el mundo. Igualmente, esa información es ignorada por gente que insiste en que la pobreza del mundo aumenta. La pobreza en el mundo , incluso en África disminuye.
Alrededor del 2300 se alcanza Kardashev 1. Población 45.000 millones.
Si nos fijamos en la energía disponible para cada persona, cuando se alcanza K1 vemos que la cantidad es 4000 KW, o 4xE6 julios/s, muy superior, 400 veces mas que los 11 KW de una persona actual en un país desarrollado.
Las conclusiones podrían ser las siguientes.
-Las personas en el siglo 24 van a vivir mejor que los supermillonarios actuales. Esto sigue la tendencia pasada y actual, pues una persona de clase media en un país desarrollado vive mejor que el rey mas rico de hace 300 años.
-La energía necesaria para subir un kilo desde la superficie de la Tierra a orbita(la de la luna) es de 6XE7 julios. Ese valor disminuye mucho si el desplazamiento es espacio-espacio, como de un hábitat espacial a otro. Teniendo en cuenta que un porcentaje alto de esa población va a vivir en el espacio, esa cantidad generosa de energía total y disponible para cada persona, indica posiblemente un desplazamiento de gran cantidad de personas a través del sistema solar, y de que la gente de la Tierra podria viajar con cierta frecuencia al espacio(vacaciones en el espacio).
- Minería de lunas y de atmósferas planetarias
-Proyectos de geoingeniería. Control del clima.
-Lanzamiento de sondas científicas a estrellas cercanas a %c alto.
-Terraformación rápida de Marte. Miles de habitats espaciales. Subiendo mas en la escala: 1.6xE29 julios en 30 años para reducir la rotación de Venus a 24 horas, SupraNeptuno y SupraUrano.
- Opción de usar Mercurio para empezar a construir el primer cerebro de Matrioska en el sistema solar. Su posición cerca del sol es adecuada por motivos de obtención de energía.
Como estoy bastante seguro que en los próximos 40-50 años la ciencia va a poder conseguir la longevidad indefinida, la mayoría de los que estáis leyendo esta entrada podríais estar viviendo por entonces para verlo. Salvo que algún riesgo existencial nos lleve a la extinción o a un estado en que aunque la especie no se extinga, no podamos superar el bache. Pero esto es un impedimento tanto para alcanzar K1 como para alcanzar la longevidad indefinida.
Uso masivo de bombas de pulsos electromagnéticos, creación de un supervirus, modificación de microorganismos para crear una especie de grey goo biológico, armas nanotecnológicas, IA que nos destruyen, son las posibilidades que mas me asustan personalmente, muy por encima del cambio climático, impacto de asteroides, o un invierno nuclear, que si me preocupan pero no en el grado que lo hacen las anteriores.
Alrededor del 3200 se alcanza Kardashev 2. Población 2-3 billones.
En este caso cada persona tendría una a sus disposición mas del 1 % del consumo energético actual. Energía para dar y tomar.
-Colonización de sistemas solares cercanos.
-Ingeniería y minería estelar. Ampliación de la edad en la fase primaria del Sol 5-10 veces. Disponibilidad de muchas masas terrestres para: planetas a la carta, estrellas de baja masa, billones de habitats espaciales, mas nódulos cerebro de Matrioska o ampliar los de antes. Hábitat SupraSol.
-SupraJupiter.
-Molinos solares.
Igual que comentaba antes, muchas cosas podrían cambiar la fecha, si nos cambiamos para tener superinteligencia o creamos inteligencias artificiales, se podría hacer el proceso mas rápido, así como si aparecen tecnologías inimaginables, como la femtotecnología. También hay peligros, como los de convertir en nova a nuestro Sol o a Júpiter poniendo en riesgo a toda población que este por el interior de la Nube de Oort.
Esta entrada es un ejercicio mental para entretenerme, obviamente las fechas y los datos no proponen mostrar que nada tenga que acabar así.
sábado, 17 de abril de 2010
Mejorando el cuerpo humano: Nanobots neuronas.
En una ocasión anterior hable de un nanobot que realizaría las funciones de un glóbulo rojo, pero con una eficiencia mucho mayor, permitiendo aguantar la respiración 4 horas. Esta vez hablare de un nanobot que reproduce las funciones de las neuronas.
Llegara un momento en el que por ingeniería reversa seremos capaces de reproducir tecnológicamente las capacidades de nuestro cerebro. Esto no solo nos permitiría crear algún tipo de inteligencia artificial, además permitiría mejorar nuestro cerebros.
Imaginaos por un momento que este nanobot neurona a diferencia de las neuronas normales sea capaz de :
- Realizar la misma función de una neurona, pero miles de veces mejor.
- Al contrario que las neuronas que tienen un numero limitado de conexiones(sinapsis) con otras, conectarse con un numero muchísimo mayor de otros nanobots por algún tipo de conexión inalámbrica.
El resultado podría ser aumentar cualquiera de nuestras capacidades cognitivas (inteligencia, memoria...) de forma impresionante. Puede que este soltando una burrada, pero, ¿que tal un CI de 100.000? Quizás sea una exageración, pero la idea es la siguiente, no solo veríamos un incremento leve de inteligencia, como un 20-50% sino un incremento inimaginable. Pensad en todos los científicos de la Tierra, trabajando teniendo un CI de 100.000. El avance científico y tecnológico seria explosivo. La singularidad tecnológica no tiene que darse obligatoriamente o únicamente mediante algún tipo de IA, sino que podría darse por un aumento en la inteligencia humana.
Las personas con algún tipo de discapacidad cognitiva (Autismo, Síndrome de Down) podrían verse favorecidas por algo así.
Hay otra posibilidad muy interesante, usarlos en animales. Simios, cetáceos, y elefantes ya de por si muy inteligentes, se ha demostrado que se reconocen es espejos y que tienen al parecer conciencia de si mismos. Estos animales podrían adquirir inteligencia de nivel humana, o probablemente también, una inteligencia muy superior a la de un ser humano actual, gracias a este tipo de tecnologías. Este es un tema muy interesante como para simplemente mencionarlo, me centrare en ello en otra entrada.
Estos nanobots podrían introducirse en el cuerpo inyectándolos o incluso ingiriéndolos, para viajar al cerebro por el torrente sanguíneo. Nada de abrirte el cráneo para mecerte un chip del tamaño de una onza de chocolate en el cerebro.
Estos nanobots neuronas podrían transmitir realidad virtual directamente a nuestro cerebro, interfiriendo en las señales de nuestras neuronas, cuando sea necesario. Ray Kurzweil habla de la interesante posibilidad de que al entrar en una web, esta descargaría un mundo de realidad virtual, o que incluso se podrían descargar emociones(Experience beamers). A mi me encanta el tema de la colonización espacial, hago lo que puedo para transmitirlo mediante palabras, pero si un lector sintiese las mismas emociones que yo al entrar en mi blog, seria de gran ayuda, y entendería lo que quiero decir mucho mejor. Los podcast virtuales serian de lo mejor.
Una buena red de nanobots neuronas distribuida por nuestro cerebro podrían crear una base de datos muy precisa de cada posición, situación, estado y conexiones de cada neurona de nuestro cerebro, permitiendo quizás descargar nuestra mente.
Por supuesto hay posibles peligros, podrían abrirse puertas al control mental, o la entrada de virus informáticos al cerebro. Pero creo que esto dependerá de como se los diseñe, puede que quieras que exista una conexión con el exterior o no.
Extra: Podría crearse un nanobot que reprodujese las funciones de los bastoncillos y conos de nuestras retinas.
Pero podrían funcionar con un mayor rango de longitudes de onda(visión con mas colores) menor cantidad de luz(visión nocturna). Incluso podrían guardar imágenes, es decir una especie de memoria fotográfica. Lo siento, visión en infrarrojo no, el globo ocular emite en esa longitud. La vista de Depredador seria muy mala.
Llegara un momento en el que por ingeniería reversa seremos capaces de reproducir tecnológicamente las capacidades de nuestro cerebro. Esto no solo nos permitiría crear algún tipo de inteligencia artificial, además permitiría mejorar nuestro cerebros.
Imaginaos por un momento que este nanobot neurona a diferencia de las neuronas normales sea capaz de :
- Realizar la misma función de una neurona, pero miles de veces mejor.
- Al contrario que las neuronas que tienen un numero limitado de conexiones(sinapsis) con otras, conectarse con un numero muchísimo mayor de otros nanobots por algún tipo de conexión inalámbrica.
El resultado podría ser aumentar cualquiera de nuestras capacidades cognitivas (inteligencia, memoria...) de forma impresionante. Puede que este soltando una burrada, pero, ¿que tal un CI de 100.000? Quizás sea una exageración, pero la idea es la siguiente, no solo veríamos un incremento leve de inteligencia, como un 20-50% sino un incremento inimaginable. Pensad en todos los científicos de la Tierra, trabajando teniendo un CI de 100.000. El avance científico y tecnológico seria explosivo. La singularidad tecnológica no tiene que darse obligatoriamente o únicamente mediante algún tipo de IA, sino que podría darse por un aumento en la inteligencia humana.
Las personas con algún tipo de discapacidad cognitiva (Autismo, Síndrome de Down) podrían verse favorecidas por algo así.
Hay otra posibilidad muy interesante, usarlos en animales. Simios, cetáceos, y elefantes ya de por si muy inteligentes, se ha demostrado que se reconocen es espejos y que tienen al parecer conciencia de si mismos. Estos animales podrían adquirir inteligencia de nivel humana, o probablemente también, una inteligencia muy superior a la de un ser humano actual, gracias a este tipo de tecnologías. Este es un tema muy interesante como para simplemente mencionarlo, me centrare en ello en otra entrada.
Estos nanobots podrían introducirse en el cuerpo inyectándolos o incluso ingiriéndolos, para viajar al cerebro por el torrente sanguíneo. Nada de abrirte el cráneo para mecerte un chip del tamaño de una onza de chocolate en el cerebro.
Estos nanobots neuronas podrían transmitir realidad virtual directamente a nuestro cerebro, interfiriendo en las señales de nuestras neuronas, cuando sea necesario. Ray Kurzweil habla de la interesante posibilidad de que al entrar en una web, esta descargaría un mundo de realidad virtual, o que incluso se podrían descargar emociones(Experience beamers). A mi me encanta el tema de la colonización espacial, hago lo que puedo para transmitirlo mediante palabras, pero si un lector sintiese las mismas emociones que yo al entrar en mi blog, seria de gran ayuda, y entendería lo que quiero decir mucho mejor. Los podcast virtuales serian de lo mejor.
Una buena red de nanobots neuronas distribuida por nuestro cerebro podrían crear una base de datos muy precisa de cada posición, situación, estado y conexiones de cada neurona de nuestro cerebro, permitiendo quizás descargar nuestra mente.
Por supuesto hay posibles peligros, podrían abrirse puertas al control mental, o la entrada de virus informáticos al cerebro. Pero creo que esto dependerá de como se los diseñe, puede que quieras que exista una conexión con el exterior o no.
Extra: Podría crearse un nanobot que reprodujese las funciones de los bastoncillos y conos de nuestras retinas.
Pero podrían funcionar con un mayor rango de longitudes de onda(visión con mas colores) menor cantidad de luz(visión nocturna). Incluso podrían guardar imágenes, es decir una especie de memoria fotográfica. Lo siento, visión en infrarrojo no, el globo ocular emite en esa longitud. La vista de Depredador seria muy mala.
domingo, 11 de abril de 2010
IKAROS y LIGHTSAIL
2010 promete ser un buen año para el desarrollo de las velas solares. Tanto La Sociedad Planetaria como la agencia espacial japonesa JAXA tienen previsto lanzar misiones con velas solares durante este año.
Las bases de la propulsión por la acción de la luz en las velas solares son muy sencillas. Los fotones, a pesar de no tener masa tienen mucha energía, al golpear la superficie de la vela solar que actúa como un espejo ceden momento a ésta, y así sufre una aceleración. La ventaja es que esta aceleración es constante, a diferencia de la de los cohetes que sólo dura unos minutos. Por lo tanto aunque la aceleración sufrida es muchísimo más pequeña, al seguir durante mucho más tiempo las velocidades conseguidas pueden ser muy altas.
Cuanto mayor el peso por superficie la aceleración es más pequeña. Cuanto más lejos del Sol también. Hay propuestas para utilizar lasers de potencia enorme con base en el espacio para solventar esto.
Los retos principales son conseguir una vela lo más ligera posible (menos peso, más empuje), para lo cual el grosor de ésta es un factor importante, sin obviar que la carga debe ser lo más ligera posible, y el despliegue de ésta en el espacio.
La Sociedad Planetaria recientemente realizó junto con los rusos, en el 2001 y en el 2005, dos intentos de lanzar una vela solar, la Cosmos 1. Ambos fracasaron por problemas en el lanzamiento.
Media década después, con una tecnología mucho mejor, intentará lanzar en los próximos años tres ambiciosas misiones con el objetivo de demostrar la validez del método de propulsión de las velas solares y de su utilidad en diferentes actividades. Es el proyecto LightSail.
La primera LightSail 1 será lanzada a finales de este año. Intentará demostrar la posibilidad de desplazarse mediante la única ayuda de los fotones solares. Contará de tres cubesat, el nuevo concepto de microsatélites de un tamaño de 10x10x10 cm. Uno para la electrónica y dos para las velas.
Con un total de 5 kg y cuatro velas en forma de diamante y con una superficie de 32 m2 será colocada en una órbita a 800 km de altura.
Con la ayuda de telescopios con base en la Tierra y con los instrumentos de a bordo se medirá con precisión el aumento de energía orbital. Se espera una aceleración de 0.06 mm/s2.
La nave viajará como carga secundaria en algún lanzamiento todavía a seleccionar.
LightSail-1 de Rick Sternbach. Crédito: Planetary Society
LightSail 2 será mas ambiciosa y durará meses. Llevará instrumentos para realizar mediciones de la Tierra, y servirá para mejorar la experiencia navegando con velas solares. Demostrará que es posible aumentar la energía orbital y cambiar de órbita haciendo útiles las velas, tanto dentro de la órbita terrestre como más allá de ésta.
LightSail 3 se desplazará hacia L1 demostrando que las velas solares podrían servir de estaciones de vigilancia de las tormentas solares.
Las velas están hechas de una membrana de Mylar aluminizado de 4.5 micras de grosor, la cuarta parte que la del plástico de una bolsa de basura.
La vela solar japonesa IKAROS además de la demostración de la física de las velas solares tiene como objetivo:
- Poner a prueba un sistema único de despliegue de la vela.
- Generar electricidad a través de una célula solar ultrafina incorporada a la misma vela.
- Demostrar un original sistema de dirección.
Además medirá el polvo dentro del sistema solar interior y los estallidos gamma.
El sistema de posición de la vela usa una tecnología que controla la reflectividad de la vela. ‘Congelando’ una zona de ésta se reduce la reflectividad de ésta por lo que se reduce el empuje de la luz y se puede cambiar la posición de la vela.
IKAROS irá junto a la ‘Venus Climate Orbiter’AKATSUKI(PLANET-C), de la cual se separará tras un mes del lanzamiento, y navegará hacia Venus los siguientes seis meses.
La vela irá enrollada alrededor del cuerpo principal de la nave, y se desplegará con ayuda de la fuerza centrífuga a 20 rpm. EL espesor de ésta es algo mayor que la de La Sociedad Planetaria, 7.5 micras.
Es de esperar que el desarrollo de unas células solares necesariamente ultrafinas para las velas solares dé algún tipo de aplicación tecnológica aquí abajo.
La Sociedad Planetaria y JAXA realizan una campaña en conjunto para dar publicidad a sus misiones.
¿Qué podemos esperar en un plazo de unas pocas décadas de las velas solares?
Más allá de la velas de Mylar o Kapton aluminizadas, se podrían fabricar con láminas ultrafinas de aluminio.
El máximo de reflectividad se consigue con 30 nanómetros, alrededor de 200 veces más fino que las velas comentadas arriba. Aun así el espesor óptimo es de unos pocos nanómetros para mejorar la proporción empuje-masa. Se conseguirían aceleraciones de 0.3 m/s2 a 1UA, mucho mayores que los 0.06 mm/s2 de la LightSail 1.
Este grosor es 10.000 veces más fino que el papel de aluminio de cocina, y como sabéis es un material que se rompe fácilmente al manipularlo. Para evitarlo se podría recubrir la lámina ultrafina de aluminio en un plástico que la protegería hasta el momento de su total despliegue, en un punto más cercano al Sol, donde el plástico se desintegraría bajo la acción de la luz solar, dejando sólo la lámina de aluminio. Pero sin sobrepasar los 0.2 UA donde el aluminio se derretiría.
Después, en vez de láminas ultrafinas, podríamos fabricar mallas, con unos filamentos de 5 nanómetros de grosor y unos 50 nanómetros de distancia entre filamentos, inferior a la mitad de la longitud de onda de la luz. La aceleración a 1 UA será ya de 1m/s2. Plutón a una distancia de 40 días.
Si la vela solar fuese fabricada de una malla de nanotubos de carbono (densidad 0.1 g/m2 incluyendo carga) la aceleración a 1 UA sería de 10 m/s2. Para esto sería necesario el poder fabricar nanotubos de alrededor de un metro. Una pasada aproximándose a 4 radios solares del Sol de una vela solar así, aceleraría la vela a una respetable velocidad del 4.2% de c. ¡¡La estrella más cercana a 100 años y Plutón a 6 días!! El sistema solar a una semana de viaje para cualquier sonda robótica, sería una revolución para la exploración científica del sistema solar. Personalmente no creo que tardemos mucho en conseguir nanotubos de carbono de tal longitud.
Voy a hacer una predicción con la velas solares. Creo que antes de 15 años se enviará una vela solar al estilo Voyager que cruzará todo el sistema solar y que irá más allá.
Nanocomp ya es capaz de fabricar hojas de nanotubos de carbono, aunque todavía no cumplen los requisitos para poder utilizarlas en las velas solares.
PD: Gracias a DarkSapiens por algunas correcciones ortográficas realizadas en el texto.
Las bases de la propulsión por la acción de la luz en las velas solares son muy sencillas. Los fotones, a pesar de no tener masa tienen mucha energía, al golpear la superficie de la vela solar que actúa como un espejo ceden momento a ésta, y así sufre una aceleración. La ventaja es que esta aceleración es constante, a diferencia de la de los cohetes que sólo dura unos minutos. Por lo tanto aunque la aceleración sufrida es muchísimo más pequeña, al seguir durante mucho más tiempo las velocidades conseguidas pueden ser muy altas.
Cuanto mayor el peso por superficie la aceleración es más pequeña. Cuanto más lejos del Sol también. Hay propuestas para utilizar lasers de potencia enorme con base en el espacio para solventar esto.
Los retos principales son conseguir una vela lo más ligera posible (menos peso, más empuje), para lo cual el grosor de ésta es un factor importante, sin obviar que la carga debe ser lo más ligera posible, y el despliegue de ésta en el espacio.
La Sociedad Planetaria recientemente realizó junto con los rusos, en el 2001 y en el 2005, dos intentos de lanzar una vela solar, la Cosmos 1. Ambos fracasaron por problemas en el lanzamiento.
Media década después, con una tecnología mucho mejor, intentará lanzar en los próximos años tres ambiciosas misiones con el objetivo de demostrar la validez del método de propulsión de las velas solares y de su utilidad en diferentes actividades. Es el proyecto LightSail.
La primera LightSail 1 será lanzada a finales de este año. Intentará demostrar la posibilidad de desplazarse mediante la única ayuda de los fotones solares. Contará de tres cubesat, el nuevo concepto de microsatélites de un tamaño de 10x10x10 cm. Uno para la electrónica y dos para las velas.
Con un total de 5 kg y cuatro velas en forma de diamante y con una superficie de 32 m2 será colocada en una órbita a 800 km de altura.
Con la ayuda de telescopios con base en la Tierra y con los instrumentos de a bordo se medirá con precisión el aumento de energía orbital. Se espera una aceleración de 0.06 mm/s2.
La nave viajará como carga secundaria en algún lanzamiento todavía a seleccionar.
LightSail-1 de Rick Sternbach. Crédito: Planetary Society
LightSail 2 será mas ambiciosa y durará meses. Llevará instrumentos para realizar mediciones de la Tierra, y servirá para mejorar la experiencia navegando con velas solares. Demostrará que es posible aumentar la energía orbital y cambiar de órbita haciendo útiles las velas, tanto dentro de la órbita terrestre como más allá de ésta.
LightSail 3 se desplazará hacia L1 demostrando que las velas solares podrían servir de estaciones de vigilancia de las tormentas solares.
Las velas están hechas de una membrana de Mylar aluminizado de 4.5 micras de grosor, la cuarta parte que la del plástico de una bolsa de basura.
La vela solar japonesa IKAROS además de la demostración de la física de las velas solares tiene como objetivo:
- Poner a prueba un sistema único de despliegue de la vela.
- Generar electricidad a través de una célula solar ultrafina incorporada a la misma vela.
- Demostrar un original sistema de dirección.
Además medirá el polvo dentro del sistema solar interior y los estallidos gamma.
El sistema de posición de la vela usa una tecnología que controla la reflectividad de la vela. ‘Congelando’ una zona de ésta se reduce la reflectividad de ésta por lo que se reduce el empuje de la luz y se puede cambiar la posición de la vela.
IKAROS irá junto a la ‘Venus Climate Orbiter’AKATSUKI(PLANET-C), de la cual se separará tras un mes del lanzamiento, y navegará hacia Venus los siguientes seis meses.
La vela irá enrollada alrededor del cuerpo principal de la nave, y se desplegará con ayuda de la fuerza centrífuga a 20 rpm. EL espesor de ésta es algo mayor que la de La Sociedad Planetaria, 7.5 micras.
Es de esperar que el desarrollo de unas células solares necesariamente ultrafinas para las velas solares dé algún tipo de aplicación tecnológica aquí abajo.
La Sociedad Planetaria y JAXA realizan una campaña en conjunto para dar publicidad a sus misiones.
¿Qué podemos esperar en un plazo de unas pocas décadas de las velas solares?
Más allá de la velas de Mylar o Kapton aluminizadas, se podrían fabricar con láminas ultrafinas de aluminio.
El máximo de reflectividad se consigue con 30 nanómetros, alrededor de 200 veces más fino que las velas comentadas arriba. Aun así el espesor óptimo es de unos pocos nanómetros para mejorar la proporción empuje-masa. Se conseguirían aceleraciones de 0.3 m/s2 a 1UA, mucho mayores que los 0.06 mm/s2 de la LightSail 1.
Este grosor es 10.000 veces más fino que el papel de aluminio de cocina, y como sabéis es un material que se rompe fácilmente al manipularlo. Para evitarlo se podría recubrir la lámina ultrafina de aluminio en un plástico que la protegería hasta el momento de su total despliegue, en un punto más cercano al Sol, donde el plástico se desintegraría bajo la acción de la luz solar, dejando sólo la lámina de aluminio. Pero sin sobrepasar los 0.2 UA donde el aluminio se derretiría.
Después, en vez de láminas ultrafinas, podríamos fabricar mallas, con unos filamentos de 5 nanómetros de grosor y unos 50 nanómetros de distancia entre filamentos, inferior a la mitad de la longitud de onda de la luz. La aceleración a 1 UA será ya de 1m/s2. Plutón a una distancia de 40 días.
Si la vela solar fuese fabricada de una malla de nanotubos de carbono (densidad 0.1 g/m2 incluyendo carga) la aceleración a 1 UA sería de 10 m/s2. Para esto sería necesario el poder fabricar nanotubos de alrededor de un metro. Una pasada aproximándose a 4 radios solares del Sol de una vela solar así, aceleraría la vela a una respetable velocidad del 4.2% de c. ¡¡La estrella más cercana a 100 años y Plutón a 6 días!! El sistema solar a una semana de viaje para cualquier sonda robótica, sería una revolución para la exploración científica del sistema solar. Personalmente no creo que tardemos mucho en conseguir nanotubos de carbono de tal longitud.
Voy a hacer una predicción con la velas solares. Creo que antes de 15 años se enviará una vela solar al estilo Voyager que cruzará todo el sistema solar y que irá más allá.
Nanocomp ya es capaz de fabricar hojas de nanotubos de carbono, aunque todavía no cumplen los requisitos para poder utilizarlas en las velas solares.
PD: Gracias a DarkSapiens por algunas correcciones ortográficas realizadas en el texto.
Suscribirse a:
Entradas (Atom)