Así se podrán construir ciudades dentro de los asteroides

«Nuestro artículo -afirma Adam Frank, coautor de la investigación- está justo en el borde entre la ciencia y la ciencia ficción. Tomamos una idea de ciencia ficción que ha sido muy popular recientemente gracias a la serie 'The Expanse' de Amazon, y ofrecemos un nuevo camino para usar un asteroide y construir ahí una ciudad en el espacio».

Los asteroides son cuerpos rocosos que orbitan alrededor del Sol, restos de la formación del Sistema Solar hace aproximadamente 4600 millones de años. Los científicos estiman que hay alrededor de 1.000 asteroides de más de un km de ancho deambulando por nuestro sistema. «Todas esas montañas voladoras que giran alrededor del Sol -dice Frank- podrían proporcionar un camino más rápido, económico y efectivo hacia las ciudades espaciales».

Además de su abundancia, los asteroides tienen muchas otras ventajas para la habitación humana, incluidas sus capas de roca, auténticos escudos naturales contra las mortíferas radiaciones cósmicas y del Sol.

Pero los asteroides tienen también, según los investigadores, algunos inconvenientes importantes: la roca que los compone, por ejemplo, apenas es lo suficientemente fuerte como para soportar un tercio de la velocidad de rotación de la Tierra. Por eso, una vez que un asteroide se pusiera en rotación, simplemente se rompería en mil pedazos. Además, la mayoría de los asteroides ni siquiera están hechos de roca sólida, sino de 'montones de escombros', aglomeraciones de cantos rodados sueltos, piedras y arena que solo se mantienen unidas gracias a su débil gravedad. Si los investigadores quisieran crear hábitats espaciales a partir de estos asteroides, tendrían que descubrir primero cómo trabajar con esos montones de escombros.

Por esa razón, una buena parte del estudio se centra en los sistemas granulares, compuestos por muchas partículas diminutas como arena o granos, y en cómo se comportan estos sistemas en ambientes con baja o nula gravedad.

«Normalmente -afirma Peter Miklavčič, primer firmante del artículo- estoy interesado en la respuesta individual de cada grano en los medios granulares, mientras que este proyecto fue más un ejercicio de panorama general, que maneja los escombros como un sistema grande». Junto a sus colegas, Miklavčič llevó a cabo cálculos de fuerzas, materiales y estrategias para construir asentamientos de asteroides giratorios, y se le ocurrió una idea para contener los escombros que inevitablemente se formarían al construir un 'cilindro de O'Neill' (un hábitat espacial cilíndrico) a partir de un asteroide.

¿Su solución? Una especie de bolsa, muy grande y muy flexible.

En esencia, se trataría de cubrir un asteroide con una bolsa de malla flexible hecha de nanofibras de carbono ultraligeras y de alta resistencia: tubos hechos de carbono, cada uno de unos pocos átomos de diámetro. La bolsa envolvería y soportaría toda la masa giratoria de los escombros del asteroide y el hábitat que contiene, al mismo tiempo que soportaría su propio peso mientras gira.

«Una bolsa de contención cilíndrica construida con nanotubos de carbono -sostiene Miklavčič- sería extremadamente liviana en relación con la masa de los escombros del asteroide y el hábitat, pero lo suficientemente fuerte como para mantener todo unido. Y lo mejor es que los nanotubos de carbono se están desarrollando hoy en día, con mucho interés en aumentar su producción para su uso en aplicaciones a mayor escala».

En teoría, el proceso podría ser algo así: El asteroide giraría para crear gravedad artificial lo que, inevitablemente, haría que el asteroide se rompiera. Los fragmentos saldrían disparados hacia afuera, expandiendo la bolsa de nanofibras de carbono que envuelve al asteroide. Cuando la bolsa alcanzara su extensión máxima, las nanofibras de carbono se tensarían, atrapando los escombros en expansión. Luego, y a medida que los escombros se fueran acumulando contra la bolsa, producirían una capa lo suficientemente gruesa como para proteger contra la radiación a cualquiera que viviera dentro. El propio giro del cilindro induciría gravedad artificial en la superficie interior.

«Según nuestros cálculos -sostiene Frank- un asteroide de solo 300 metros de diámetro podría expandirse a un hábitat espacial cilíndrico con aproximadamente 35 km cuadrados de área habitable. Y eso es casi el tamaño de Manhattan».

Con todo, vivir dentro de un asteroide sigue siendo, hoy por hoy, algo más propio de la ciencia ficción, aunque Frank y Miklavčič creen que la física y la mecánica están ahí para convertir el proyecto en realidad. «Obviamente -dice Frank- nadie construirá ciudades en asteroides en el corto plazo, pero las tecnologías necesarias para lograr este tipo de ingeniería no infringen ninguna ley de la física».

De hecho, todo lo que los investigadores imaginan en su estudio, desde los motores necesarios para hacer girar el asteroide hasta la bolsa de nanofibras de carbono, son tecnologías que se están usando o desarrollando en la actualidad.

«La idea de las ciudades en asteroides -concluye Frank- puede parecer demasiado lejana hasta que te das cuenta de que en 1900 nadie había volado nunca en un avión y, sin embargo, en este mismo momento, miles de personas están sentadas cómodamente en sus asientos mientras vuelan a 1.000 km por hora, muy por encima del suelo. Las ciudades espaciales pueden parecer una fantasía ahora, pero la historia muestra que un siglo más o menos de progreso tecnológico puede hacer posibles cosas imposibles«.