Láser espacial
Un láser espacial suele ser un dispositivo láser de gran tamaño situado estratégicamente en alguna región del espacio con fines militares o logísticos.
Tabla de contenidos
Ventajas del láser en el espacio:
La colocación de un dispositivo láser en el espacio suele obedecer a necesidades estratégicas de dos tipos.
Mayor zona de alcance:
Un láser montado en un satélite orbital a varios centenares de kilómetros sobre la Tierra domina una zona de alcance inmensamente mayor que la de cualquier láser móvil en tierra.
Hay que aclarar que esta capacidad no tiene por qué regirse por fines militares exclusivamente. El láser es una eficiente herramienta de comunicación y su situación en órbita optimiza su capacidad.
Mayor eficiencia de los paneles solares:
Los paneles solares que pueden ser una de las fuentes de alimentación del láser son mucho más eficientes en el vacío del espacio, sin la molesta atmósfera terrestre que dispersa gran parte de la energía solar. También se elimina la temporalidad del flujo de energía, el ciclo de noche-día terrestre. Correctamente situado, los paneles de láser podrían funcionar a pleno rendimiento de forma continua.
De cara a alimentar un láser potente de forma barata, estas ventajas son notables. Se estima que la energía solar espacial que se puede obtener podría ser diez veces superior a la terrestre.
Usos potenciales:
La versatilidad del láser no lo limita al típico uso como arma. Su capacidad de transmitir de forma eficiente información y energía hacen que un láser situado estratégicamente en algunas zonas del espacio sea una gran herramienta logística.
Láser de comunicación:
Un rayo láser puede viajar grandes distancias con una pequeña reducción de la intensidad de la señal y debido a su alta frecuencia puede transportar 1.000 veces más información que las microondas, por lo que son idóneos para ser utilizados como medio de comunicación en el espacio.
Dentro de la atmósfera de la Tierra, el láser no sería aconsejable porque las frecuentes nubes pueden bloquear su frecuencia de onda, mientras que las ondas de radio (de frecuencias no ópticas) no son bloqueadas. Pero en el espacio, sin estos obstáculos, el láser es mucho más potente.
A modo de ejemplo, las transmisión más potente entre la Tierra y un objeto en el espacio (la sonda Odyssey) ha sido de 128.000 bits por segundo. Actualmente se está probando comunicación láser con las misiones Smart en torno a la Luna y para el 2010 se probará la comunicación láser con Marte. Se espera obtener una capacidad de transmisión de un millón de bits por segundo en condiciones desfavorables, y 30 veces superior en condiciones favorables.
Si la comunicación con estas misiones se realizara desde la propia estratosfera, la eficiencia podría ser aún mayor.
Láser orbital como central energética:
Gracias a la mayor eficiencia de los paneles solares en el espacio se baraja este método como fuente renovable de energía.
Un satélite en órbita heliosincrónica (siempre de cara al sol) recogería energía todo el tiempo, sin las interrupciones de la noche terrestre, y sin la difusión debida a la atmósfera.
Luego, esta energía tendría que ser enviada a la Tierra para su aprovechamiento. Hay varios métodos de envío, con microondas o mediante un haz láser. El problema del láser es que puede quedar bloqueado por las nubes. Para solucionar este inconveniente sería necesaria una red de receptores en tierra que aseguraran la transmisión.
En los años 80 la NASA ya estudió esta posibilidad a través del proyecto SELENE (SpacE Laser ENErgy), pero los estudios finalizaron en 1993 sin haber obtenido resultados satisfactorios.
Actualmente, la Agencia de Exploración Aeroespacial Japonesa (JAXA) está desarrollando un sistema con este fin. En las últimas pruebas realizadas, un láser de 0,5 vatios fue intensificado hasta 180 vatios utilizando energía solar.
Retirada de basura espacial:
También existen estudios serios por parte de la NASA y el Departamento de Defensa de Estados Unidos para el desarrollo de un láser orbital como herramienta para la retirada de basura espacial y el desvío de asteroides.
El problema de la basura espacial empieza a ser una necesidad estratégica. Existe un catálogo con más de 150.000 objetos de más de un centímetro de diámetro en órbitas bajas a velocidades cercanas a 8 kilómetros por segundo. No todos estos objetos, debido a su tamaño, pueden ser seguidos por radar y es frecuente la colisión de satélites con alguno de ellos, lo que causa graves y costosas averías. De hecho, el escudo de los satélites puede proteger contra la mayoría de los choques contra objetos de menos de uno o dos centímetros de diámetro, pero resultaría prohibitivo dotar a los satélites de mayores protecciones, por lo que objetos mayores destruirían el ingenio. El cálculo de probabilidad de colisión realizado en el año 2000 era de uno al año, un satélite destruido al año por esta causa, una pérdida económica de varios millones de dólares.
Se ha propuesto la construcción de un láser en tierra que podría barrer objetos a 800 kilómetros de altitud; pero es evidente que un láser en el espacio estaría en mejores condiciones para efectuar el trabajo de limpieza.
No sería necesario para esta tarea un potente rayo desintegrador. En realidad, el láser sería utilizado para modificar la órbita de estos objetos, haciéndoles caer contra la atmósfera. El láser vaporizaría parte del objeto y este vapor sería el propelente que, por el principio de acción y reacción, impulsaría el objeto.
Desvío de asteroides:
El sistema anterior, desarrollando mayores potencias, se ha sugerido como sistema de protección contra asteroides que amenacen la Tierra.
Para ser eficaz, el emisor ya no puede estar situado sobre la superficie de la Tierra, y ni siquiera en una órbita baja, pues entonces carecería de la capacidad de alcance necesaria para bombardear estos asteroides durante el tiempo suficiente como para modificar lo suficiente su trayectoria.
Se ha sugerido situar láseres en los puntos de Lagrange desde donde dominarían gran parte del espacio exterior que afecta a la Tierra y podrían radiar a los asteroides para modificar su trayectoria durante semanas.
Un asteroide de un kilómetro de diámetro compuesto de hierro principalmente en órbita de colisión directa con la Tierra necesitaría ser irradiado perpendicularmente durante unas cinco semanas con un láser de 200 Gigavatios para ser desviado a una distancia segura de 1,1 radios terrestres. Es obvia pues la necesidad de un buen sistema de alerta que descubra estos objetos peligrosos con suficiente antelación, pero también es obvia la necesidad de tener correctamente colocado el láser para poder irradiar al asteroide de forma óptima.
Claro, que este sistema puede ser aprovechado económicamente mientras no aparezcan estos temibles destructores. Así, el láser espacial puede ser utilizado para apartar asteroides del cinturón para su aprovechamiento minero, compitiendo con las sugerencias de utilizar velas solares para el mismo fin, mucha más lentas y con un significativo coste de despliegue.
Láser espacial en la ciencia ficción:
A pesar de esta poderosa versatilidad, los ejemplos más significativos de láser espacial en la ciencia ficción los encontramos siempre en peligrosos satélites de defensa, capaces de arrasar con enormes haces de energía zonas inmensas casi a placer.
En 1971, en Diamantes para la eternidad (Diamonds are forever), James Bond investigaba un robo de diamantes que le llevaba destapar el malvado plan de Spectra para dominar el mundo mediante la amenaza terrorista de un poderoso láser orbital.
En los ochenta, en Akira, la obra de Otomo, el poderoso satélite SOL cumple un papel fundamental al evidenciarse que posiblemente sea la única arma capaz de enfrentar el peligro del descontrolado Tetsuo. No es el único láser espacial en el cómic (sí lo es en la película de 1988) ya que los americanos también ha desarrollado el suyo propio, llamado FLOYD.
En 2002 Bond se vuelve a enfrentar a un rayo destructor espacial en Muere otro día (Die Another Day), si bien esta vez no se trata de un láser sino de un simple espejo que refleja la luz del sol, técnica parodiada en el episodio Crímenes del calor de la cuarta temporada de Futurama.
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