En la última obra de Robert L. Forward, Camelot 30K, la humanidad viaja hasta los helados asteroides del cinturón de Kuiper, más allá de la órbita de Neptuno, utilizando un original sistema de propulsión: un cable espacial. Esta idea no es precisamente nueva en el mundo de la ciencia-ficción. Sheffield ya la planteó como un elemento fundamental dentro de su clásica novela La telaraña entre los mundos, donde también formaba parte de un sistema de propulsión interplanetario. Lo que resulta curioso en este caso es ver cómo hoy en día la evolución de la tecnología ha permitido que este concepto, que surgió prácticamente como ciencia-ficción, se encuentre casi funcionando en el mundo real.

¿En qué se basa la idea del cable espacial? El fundamento de este invento es idéntico al de un dispositivo bien conocido por la humanidad desde épocas inmemoriales: la honda de pastor. La honda es un arma sencilla pero terrible, como bien descubrió Goliat a manos de David. Básicamente, consiste en hacer girar una piedra en el extremo de una cuerda, cuanto más deprisa mejor. En un momento dado se suelta la piedra, que parte con una enorme velocidad hacia su objetivo cambiando su momento de giro por un momento lineal. Este mismo principio era también utilizado por las catapultas, armas de asedio destinadas a enviar enormes proyectiles para demoler las defensas del enemigo y que llegaron a alcanzar una enorme eficiencia en esa tarea.

Cuando el principio de la honda se exporta al espacio exterior, se obtienen unos resultados sorprendentes. En el vacío no existe rozamiento, por lo que cualquier cosa que se mueva continuará en ese estado indefinidamente; mantener el cable girando es gratis. Además, existen ingentes cantidades de energía procedentes del Sol, que pueden utilizarse para imprimir la rotación adecuada al sistema. Las condiciones de microgravedad permiten desplegar cables de cientos de kilómetros de longitud sin demasiados problemas y puesto que el eje de giro no se desplaza, es muy sencillo atracar a su lado para enviar o recoger cargas con el mismo.

Pero la principal ventaja es, sin duda, la posibilidad de movernos a enormes velocidades a través del sistema solar sin prácticamente gasto de combustible. La dinámica de un sistema de cable catapulta, como lo denomina Forward, es bien sencilla. Inicialmente, se despliegan dos cables, uno en el punto de origen y otro en el de destino. Ambos cables se hacen girar a la misma velocidad mediante unos impulsores electroiónicos alimentados por energía solar. La velocidad de salida de la catapulta depende de la longitud del cable y de la rapidez del giro. De este modo, el extremo de un cable medianamente largo puede alcanzar sin problemas velocidades de muchos kilómetros por segundo. En estas condiciones, se sitúa la carga que se desea transportar en el eje de giro del origen. Se engancha al cable y comienza a ascender por él. Antes de llegar al final la cápsula se moverá fácilmente a una velocidad más que suficiente para un seguir una trayectoria de mínimo tiempo de tránsito hacia cualquier punto del sistema solar. En ese momento, se suelta el vehículo y éste parte raudo hacia su objetivo.

Al alcanzar el punto de destino, podemos utilizar el mismo principio para frenar. La cápsula se acopla al extremo del cable, que se moverá, debido al giro, a su misma velocidad. Después, solo será necesario descender a lo largo de él hasta la estación situada en la base, desde donde se recupera sin mayores problemas el envío. Puesto que los cables intercambian momento cinético mediante las cápsulas, si se establece un sistema de envíos de ida y vuelta entre las catapultas se puede organizar un medio de transporte interplanetario que permita mover cargas a alta velocidad con un gasto de energía y combustible mínimos.

No todo iban a ser ventajas, por supuesto. La construcción de cables destinados a funcionar en un entorno tan hostil como el del espacio requiere unas características muy peculiares. Por ejemplo, debe poder sobrevivir al impacto de un micrometeorito o de la chatarra espacial que pulula cada vez más en órbita de nuestro planeta, pues de lo contrario un accidente en el que se cortara la guía podría dar lugar a unos resultados desastrosos. La solución pasaría por crear un cable trenzado con muchas fibras, de modo que un impacto quizás seccionara algunas pero hiciera difícil perder la totalidad del trenzado. Sin embargo, eso incrementa el peso, lo que en una cuerda de cientos de kilómetros de longitud no es un factor despreciable. Otro problema es que este sistema es muy bueno para transferir cargas inertes, pero no es demasiado apto para personas. El problema está en la fuerza centrífuga derivada de la rotación. En la parte externa, esta fuerza, que depende del radio y de la velocidad de giro, puede dar lugar a aceleraciones que exceden con mucho el umbral de tolerancia de nuestro organismo. Éste es un problema de muy difícil solución. Y la sincronización del sistema de recepción, para que el extremo del cable llegue exactamente al mismo tiempo que nosotros al punto de encuentro tampoco resulta despreciable.

De todos modos, una idea tan sencilla y de implicaciones tan impresionantes no podía pasar desapercibida. Hasta 1999 la NASA había organizado diecisiete misiones relacionadas con la utilización de cables espaciales, algunos de los cuales tenían más de veinte kilómetros de longitud. La investigación ha intentado explorar las múltiples aplicaciones relacionadas con estos dispositivos: generación de energía eléctrica moviendo un hilo conductor a través del campo magnético terrestre como si de una gigantesca dinamo se tratase, cables de transferencia de cantidad de movimiento como los que hemos comentado más arriba, sistemas para poder cambiar satélites de órbita al finalizar su vida útil e incluso se ha propuesto la construcción de un ferry Tierra-Luna que intercambiase carga entre ambos puntos con un coste casi nulo. Dichos experimentos han proporcionado resultados alentadores, aunque todavía falte mucho para conseguir resolver todos los problemas que esta tecnología plantea. El mismo Forward trabaja en una compañía aeroespacial destinada al desarrollo de sistemas de cable para aplicaciones comerciales. No es descabellado pensar que quizás, algún día, pueda ver llevada a la practica sus ideas sobre este tema en un dispositivo real que sea capaz de enviar cargas de un modo eficaz y económico a través de las inmensas distancias del espacio.

¿Sabías que...?

El secreto de los cables espaciales esta en su tamaño. El extremo de un cable de mil kilómetros de longitud que girase una vez cada diez minutos se movería a 11 Km./seg., la velocidad de escape de la gravedad terrestre.

La velocidad que adquiere la cápsula al soltarse del cable depende del principio de conservación de la cantidad de movimiento: el producto de la velocidad por la masa del sistema cable/cápsula debe permanece constante antes y después del lanzamiento. Debido a esto el cable lanzador decelera, y el que recibe la cápsula acelera.

Puesto que la velocidad con la que se mueve un determinado punto depende de su distancia al eje de giro, naves a diferentes velocidades pueden atracar en puntos diferentes a lo largo de la longitud del cable para igualar velocidades. Así mismo, se puede acelerar o decelerar el giro del cable a efectos de sincronización.

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