Las colonias espaciales de Gerard K. O’Neill

Falta muuuuuuuuucho tiempo para que la Tierra se convierta en un planeta incapaz de soportar vida, específicamente la humana. Eso si alguna catástrofe o nosotros mismos no nos encargamos de convertirla en inhabitable. Pero está claro que llegará un momento en que si no se ha extinguido antes por algún que otro motivo, el hombre deberá abandonarla para continuar existiendo.

A priori dos son las posibilidades que tendremos llegado el momento, ambas compatibles. Encontrar y desplazarse hasta un planeta, satélite o lo que sea más o menos apto, terraformarlo si es necesario y colonizarlo, y/o crear colonias espaciales que bien vagando con o sin rumbo fijo, bien en la órbita de alguno de estos cuerpos, nos permita continuar nuestras andanzas por el universo como especie.

Las colonias espaciales se diferencian de las estaciones espaciales en que deben ser autosuficientes y alojar como mínimo varios miles de personas. Y también en que a día de hoy aún no hemos construido ninguna, mientras que estaciones espaciales ya tenemos dos ahora mismo orbitando sobre nosotros y no son las primeras.

Hace más de un siglo que llevamos pensando en colonias espaciales, desde que en 1895 a Konstantín Tsiolkovsky se le ocurrió que la fuerza centrífuga de una nave en rotación serviría para crear una gravedad artificial capaz de mantener al hombre con los pies en el suelo. Acoplando invernaderos se garantizaría la autosuficiencia. Pero no fue hasta la década de los 70 que de puras conjeturas se pasó al estudio ‘con papeles’ como dirían en La Buhardilla 2.0, un divertido podcast de divulgación científica.

Las colonias espaciales de Gerard K. O’Neill

En 1969 y tras toda una década a contra reloj contra los rusos, el Apolo 11 llegaba a la Luna. Ese mismo año Gerard K. O’Neill, un profesor de física de primer año en la Universidad de Princeton, propuso a sus alumnos estudiar las condiciones que deberían tener las estaciones espaciales.

Las superficies planetarias no son el mejor lugar para una civilización tecnológica. Si la humanidad quiere prosperar, debe vivir en el espacio, allá donde la energía es abundante y gratuita y no hay peligro de contaminar ningún ecosistema.

Una declaración que sonará exagerada, pero son los años del flower power. Y que al contrario de otras muchas, no se quedó en mera declaración de intenciones.

El Cilindro de O’Neill, descrito en un artículo de 1974, es un diseño del físico capaz de resolver satisfactoriamente las exigencias de un habitat para el hombre en la órbita de algún planeta. Cierta cercanía a una estrella es necesaria, no valdría por tanto para vagar indefinidamente por el espacio.

Para conseguir la necesaria gravedad artificial se decide por una forma cilíndrica en vez de la toroidal que todos tenemos en mente, sobre todo por la icónica imagen de la estación que aparece en 2001 Una odisea del espacio (estrenada en 1968). La última de sus propuestas, y la mayor construible con técnicas ‘normales’ era de 32 Km de longitud y 6,4 de radio. Con estas dimensiones, girando a una revolución por minuto se consigue en la cara interna del cilindro una gravedad similar a la de la Tierra. Según disminuye la distancia al eje longitudinal del cilindro (el radio se va acercando a cero), también va disminuyendo la gravedad. De esta forma a partir de cierta altura se podrían utilizar ingenios voladores propulsados por energía humana, a pedales vaya. ¡Mola! Algo que ya había descrito en 1972 Arthur C. Clarke en su novela Cita con Rama.

Con este cilindro en rotación, solucionamos el problema de la gravedad, pero creamos otro, el momento angular inherente a esa rotación. Por tanto deberían ser dos girando a la vez con un sentido de rotación opuesto para equilibrar el sistema. Además se dotaría al conjunto de cierta maniobrabilidad para conseguir que en todo momento estuviese orientado hacia el Sol.

¿Y cómo se ilumina el interior del cilindro? De hacerlo artificialmente el consumo sería inasumible, por tanto hay que ingeniárselas para utilizar luz natural. Para ello se divide la supercie en seis franjas longitudinales alternando tres de ellas transparentes con las otras tres donde se desarollaría la vida propiamente dicha. Con una orientación en la que uno de los extremos apuntaría siempre hacia el Sol, unos gigantescos espejos exteriores fijados al otro extremo, también alargados y a la altura de los sectores transparentes formando cierto ángulo con ellos, reflejarían hacia el interior la luz proveniente de la estrella. Los espejos tendrían otra función, captar toda esa luz para convertirla en la energía necesaria en la colonia.

Como arquitecto lo que más me fascina es lo que ocurre en esas franjas habitables. Dadas las proporciones del diseño final del que estamos hablando, se calcula una población máxima de 20 millones de habitantes. Cuando hablamos de planificación del territorio el marco físico es un dato fijo, una invariable. Pero en estas circunstancias no se trata de clasificar el suelo, sino de literalmente diseñar ese suelo: el curso de ríos y lagos, situación y altura de montañas, bosques, desiertos o el tipo de habitat que se pretenda en cada franja. Algo a lo que nunca jamás nos hemos enfrentado. Todo un reto.

La atmósfera, como prácticamente todo, también habría que crearla ex profeso. El elemento más común en el aire que respiramos es el nitrógeno. Pero conseguir nitrógeno no es fácil así que estaría compuesta en su mayoría por oxígeno. En teoría esta atmósfera unida a la masa del cilindro servirían para protegernos de los rayos cósmicos, algo imprescindible. Este punto fue uno de los pocos en los que fallaron los cálculos de O’Neill. Nada insalvable, como recomendaron a posteriori expertos de la NASA, bastaría con aumentar considerablemente la masa de las colonias.

Pero para conseguir que la colonia sea autosuficiente, aun queda al menos otro tema por resolver, proveer de alimentos a esos 20 millones de personas. Para ello 72 cilindros independientes dedicados a cultivos y granjas se sitúan formando un anillo en cuyo centro se encuentra cilindro principal.

Una vez montada la estructura nos quedaría asegurar su integridad. Si la Tierra está siendo constantemente bombardeada por micrometeoritos, y cuenta con el escudo protector de la atmósfera, una vez en el espacio podrían convertirse en un auténtico problema. En realidad no lo serían dado el tamaño de la colonia. En el momento en que uno de esos micrometeoritos lograse perforar alguna de las ventanas, los cálculos de O’Neill aseguraban que se tardaría más de 300 años en vaciarse el aire interior, con lo que se sustituye el panel transparente en cuestión y listo.

Y ahora que ya tenemos el diseño y funciona, ¿cómo lo construimos? Tenemos medios y la tecnología suficiente, o contamos con los conocimientos necesarios para ello. En un primer momento (llegaría un momento en que la colonia sería capaz de producirlos) habría que importar de la Tierra hidrógeno (para combustible y agua), nitrógeno (fertilizante) y carbono. El resto de materiales provendrían de la Luna, que serían lanzados desde ella mediante un acelerador lineal de masas, un concepto similar al de uno de partículas, hasta alguno de los Puntos de Lagrange donde se construiría.

De acuerdo en que todo esto suena a ciencia ficción. Y ciertamente lo es. Pero seamos conscientes de que en su mayoría es ciencia, y ficción un poquito. Salvando las distancias tan ficción como cualquier proyecto de arquitectura que no gana el concurso. El principal problema para construir éste o algún otro de los diseños existentes para colonias espaciales (especial atención a las tipo Esfera de Bernal) es económico. Ni siquiera creo que se pueda hacer un presupuesto verosimil de lo que costaría. Pero resulta reconfortante saber que ése y no otro es el problema, que ya sabemos como hacer colonias espaciales aunque para construirlas falte muuuucho (con bastantes menos ‘u’ que al principio) tiempo.

Para saber más:

• Elysium, o cómo construir una colonia espacial
• The Colonization of Space
• The Creation of Free Setlements
• The Space City That Could Have Been, If Not For Wernher Von Braun
• Space Settlements
• Space Studies Institute

Imágenes:

La mayoría de imágenes son ilustraciones de Don Davis para la 1ª y 2ª edición del libro de O’Neill The High Frontier. A parte de las páginas citadas arriba: Fotograma de 2001 una odisea del espacio, NASA, Argus, Wikipedia, Dyar Straights, National Space Society, The Kalpana One Orbital Space Settlement Revised